KNX Hackathon Finalist: EisBaer Software PV Manager und KNX senken die Energiekosten im Haushalt um 80 %

LOCAL+ ist eine Initiative von Architekturstudenten der Fachhochschule Aachen. Die gestalterische Herausforderung bestand darin, ein Gebäude zu entwickeln, das durch innovative und zukunftsorientierte Systeme überschüssige Energie produziert: ein so genanntes Plusenergie-Haus, das nahezu autark ist.

Das Team hat ein Gebäude entworfen, das über eine Gemeinschaftsküche, eine Waschküche und einen Garten verfügt sowie vier Stockwerke mit jeweils bis zu drei Einwohnern. Jeder Bewohner verfügt über eine eigene mobile Wohneinheit, einen so genannten CUBE, der ein Klappbett, einen Kleiderschrank und einen Schreibtisch umfasst. In Wuppertal, Deutschland, kann ein Demonstrationsgebäude besichtigt werden, das den gemeinschaftlichen Koch- und Waschraum sowie eine Wohnetage umfasst.

Zunächst wurde ein zentrales Wasserstoffsystem im Zusammenspiel mit anderen Komponenten als Hauptenergiequelle spezifiziert, das bis zu 65 % Autarkie verspricht. Weitere Komponenten sind ein unterirdischer Eisspeicher, Solarkollektoren und eine Wärmepumpe. In der Praxis wurde auf das Wasserstoffsystem wegen der kurzen Lebensdauer verzichtet, und der Eisspeicher wurde aufgrund der baulichen Einschränkungen im Untergrund verkleinert.

Abgesehen von diesen standortbedingten Einschränkungen wurde die Anlage planmäßig realisiert und verwendet KNX Geräte, die über KNX IP Secure mit der EisBaer Software PV Manager verbunden sind. In diesem Projekt stellt die EisBaer Software die Gesamtlösung für die Verwaltung aller Dienste bereit, einschließlich HLK, Wassertemperatur und Energiemanagement.

Zur Stromerzeugung wurden auf dem Dach und an der Südwestfassade des Gebäudes Solaranlagenmodule mit einer Leistung von 18,5 kWp bzw. 9 kWp installiert. Der erzeugte Strom wird tagsüber bei Bedarf direkt in das Stromnetz eingespeist, überschüssiger Strom wird in einer Batterie für die Nutzung in der Nacht gespeichert. Überschüssige Energie wird auch für den Betrieb von Haushaltsgeräten während des Tages verwendet.

Wärmepumpe, eine Mindestlaufzeit vorgeschrieben ist, wird diese Bedingung bei der Planung berücksichtigt. Zusätzlich kann die Software die Energiebelastung in Vormittags- und Nachmittagssegmente aufteilen, ähnlich wie ein Batteriespeichersystem, was eine optimierte Energienutzung über den Tag hinweg ermöglicht.

Der Benutzer hat immer die Möglichkeit, mit dem System zu interagieren, entweder durch direkte Anweisungen oder durch Voreinstellungen. Zum Beispiel könnte ein Benutzer das System auffordern, den Waschvorgang innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu starten. Der PV-Manager würde dann die Muster der Solarstromerzeugung und die Energiepreise auswerten, um den optimalen Zeitpunkt für die Aktivierung der Aktion zu ermitteln. In Fällen, in denen sofortiges Handeln erforderlich ist, können die Benutzer beantragen, ein Gerät „jetzt” zu starten. Das System passt dann umgehend den bestehenden Zeitplan an diese Anfrage an und berücksichtigt dabei die Sonnenverfügbarkeit und die Energiekosten.

Szenario 2: Mit Energieverwaltung

Mit Hilfe der EisBaer Software PV Manager werden Waschmaschine und Geschirrspüler zu Zeiten mit hoher Solarstromerzeugung und zu Zeiten, in denen die Energiepreise um 20 % niedriger sind, programmiert, was zu folgenden Einsparungen und Kosten führt

Einsparung pro Tag: 0,19 €/kWh x 0,20 = 0,038 €/kWh.

Für 4320 kWh/Jahr: 0,038 €/kWh x 4320 kWh = 164,16 €.

Für 6720 kWh/Jahr: 0,038 €/kWh x 6720 kWh = 255,36 €.

Gesamteinsparung mit Energieverwaltung:

Für 4320 kWh/Jahr: 820,80 € (ohne Energieverwaltung) - 164,16 € (mit Energieverwaltung) = 656,64 €.

Für 6720 kWh/Jahr: 1276,80 € (ohne Energieverwaltung) - 255,36 € (mit Energieverwaltung) = 1021,44 €.