Casas, edificios y ciudades inteligentes: no puede existir transición energética sin KNX

Yasmin Hashmi resume los aspectos más destacados de la mesa redonda 'Smart Energy Management with KNX' en la reciente cumbre Smart Energy Summit, que analiza la importancia de KNX en la transición de los combustibles fósiles al cero carbono.

Desde sus inicios, KNW ha mostrado gran interés en la gestión de los flujos de energía en un edificio. Pronto expandió su enfoque más allá de los límites de una sola vivienda o edificio hacia cómo se puede administrar la energía dentro de un barrio o, incluso, en toda una ciudad. Esto ya se demostró durante la feria Light+Building de 2012, cuando la KNX Association presentó la 'KNX City' sobre cómo abordar el concepto de una ciudad inteligente con productos KNX existentes.

Nueve años después, el concepto de ciudad inteligente y la transición de los combustible fósil al carbono cero gozan de total prioridad debido al cambio climático. Entonces, ¿qué papel debe desempeñar KNX y cómo avanzamos?

Durante la mesa redonda 'Smart Energy Management with KNX' celebrada en el reciente evento en línea KNX Smart Energy Summit, cuatro expertos de la industria debatieron sobre cómo se recurre a KNX para gestionar la digitalización de la transición energética y qué se debe hacer para garantizar un mayor progreso.

Optimización del consumo energético doméstico

Preferiblemente, se debe optimizar el consumo energético doméstico mediante una gestión intersectorial entre la electricidad, el suministro de calor y la movilidad eléctrica gracias al uso coordinado de los recursos de generación, consumo y almacenamiento en un hogar. Jürgen Leppig, presidente de la Asociación Federal Alemana de Consultores Energéticos Independientes, GIH Bundesverband e.V., señala que no supone ningún problema que las bombas de calor suelan comunicarse a través del protocolo Modbus ya que se dispone de pasarelas que convierten Modbus en KNX. Esto significa que la bomba de calor se puede controlar a través de KNX HEMS (Home Energy Management System). Además, el proveedor de soluciones de almacenamiento de baterías, sonnen GmbH, se unió a KNX Association en 2020, por lo que la solución HEMS permite controlar el consumo energético (incluidos los puntos de recarga para vehículos eléctricos) de acuerdo con el almacenamiento de la batería para realizar una gestión dinámica de la carga y optimizar el consumo. Leppig sostiene que la optimización del consumo no tiene por qué terminar dentro del edificio y afirma que "KNX es ideal para la interconexión sectorial al abrirnos territorios completamente nuevos para nosotros".

Movilidad eléctrica

Según Helmut Haßenpflug, director general de la empresa de integración de sistemas IGT GmbH, ya se debatía sobre la interconexión sectorial y la electrificación de la movilidad en 2012, pero la cantidad de coches eléctricos en Alemania en ese momento se limitaba a 4500 unidades. Añade: "A finales de 2020, había 350 000 coches eléctricos en nuestras carreteras y, para finales de este año, se espera quese alcancen los 1,1 millones. Independientemente de la cifra, se está alcanzado un nivel que comienza a ser interesante. La interconexión sectorial, incluida la movilidad eléctrica y las cajas [estaciones de carga montadas en la pared más rápidas que los enchufes convencionales], debe gestionarse y podemos hacerlo suceda con los productos que ya tenemos".

Haßenpflug señala que el desafío para KNX consiste en poder cargar coches eléctricos en la casa inteligente e integrarlos en el sistema de gestión energética. El coches necesita saber qué está haciendo la casa y viceversa. Los datos para ello proceden de la red central de KNX. KNX asume el papel de líder en las cuestiones energéticas y armoniza los procesos entre hasta cinco cargadores de diferentes tipos y fabricantes, el sistema fotovoltaico con inversor asociado, el almacenamiento de baterías y los consumidores en la casa inteligente. Haßenpflug añade: "El hecho de que esto ya sea posible sin quemar los fusibles domésticos demuestra lo bien que funciona KNX en este entorno, que ahora está ganando velocidad de forma notable".

Información para el sector eléctrico y el público sobre los beneficios de KNX

Aunque los beneficios de KNX son claros y fáciles de comprender para los agentes integrados en el sector, queda mucho por compartir. Por ejemplo, el sistema todavía no resulta evidente a pesar de que KNX está muy extendido (en Alemania, la proporción de KNX en hogares inteligentes y edificios comerciales equivale al 56 %). El panorama del hogar inteligente todavía está demasiado fragmentado y existen muchos sistemas que compiten y se solapan. Hermann Schmidt, director general de la empresa de integración de sistemas KNX, HSc Informatik, señala: "En mi experiencia, los clientes deben estar convencidos sobre KNX porque se sienten abrumados por la variedad y complejidad de las ofertas existentes en el mercado".

Como KNX representa un estándar mundial abierto que cumplen más de 500 fabricantes, debería resultar sencillo de vender, especialmente porque permite mezclar y combinar productos de diferentes fabricantes para trabajar juntos sin problemas. Eso le brinda al cliente una protección adaptada al futuro y significa que no está atado a ningún proveedor. Schmidt señala: "Desde 2009, he visto muchos sistemas desaparecer en el olvido, porque las soluciones patentadas tienden a ello". Por eso optó por KNX para su propia casa, precisamente porque no es un sistema propietario.

KNX ofrece los beneficios adicionales de estar en constante evolución, pero siendo compatible con versiones anteriores, todo ello ejemplificado por un proyecto de calor y electricidad combinados en el que Schmidt ha estado implicado desde 2012. Una empresa había decidido comprar una unidad de calor y electricidad combinado (potencia térmica de 40 kW, potencia eléctrica de 15 kW) para mantenerse en reposo porque el suministro a través de la red era muy inestable. Además, una caldera de gas se enciende en función de las necesidades. También se integraron edificios secundarios a 150 metros de distancia. Ahora, el sistema de gestión energética se está ampliando para incluir un sistema fotovoltaico existente y un sistema de almacenamiento de batería de iones de litio de 70 kW.

"Todos tienen que comunicarse entre sí, pero las interfaces KNX son poco habituales en estos sectores, mientras que Modbus es más frecuente", declara Schmidt. Sin embargo, pudo resolver el problema con relativa facilidad porque ahora existen numerosas pasarelas que convierten varios protocolos de control a KNX. En este ejemplo específico, usó EibPC? de Enertex Bavaria. Este ejemplo demuestra, sobre todo, que el sistema de gestión energética está en funcionamiento desde 2012 y sigue ampliándose gracias a la flexibilidad y al desarrollo continuo de KNX.

Seguridad y resistencia

Otra ventaja de KNX, según Schmidt, es que "un sistema KNX no solo puede configurarse como un sistema abierto, sino también como un sistema cerrado. Se trata de un aspecto importante en términos de seguridad. Por ejemplo, ¿qué sucede si Internet falla? Con KNX, la casa inteligente no dejará de funcionar pase lo que pase, seguirá funcionando sin interrupciones". Esto se debe al hecho de que KNX utiliza inteligencia distribuida por todo el sistema, en lugar de una ubicación centralizada o externalizada a la nube, por lo que no existe ningún punto central de fallo en el sistema. Independientemente del dispositivo que pueda fallar, todo lo demás sigue funcionando. KNX también ofrece una potente ciberseguridad gracias a la tecnología KNX Secure.

Instaladores

Otro beneficio de KNX es el creciente número de instaladores certificados en todo el mundo, algo que, según Bernd Zeilmann, director del Gremio de Ingeniería Eléctrica y Tecnología de la Información de Bayreuth, resulta crucial y significa que los clientes no se sentirán abandonados si su instalador no está disponible. Añade que "cuantos más comerciantes sean expertos en KNX, mejor, ya que cualquier empresa podrá retomarlo inmediatamente donde otra lo dejó. ¡Por eso es importante que apostemos por las escuelas vocacionales!".

Por último, el sector eléctrico tendrá implementar la domótica e inmótica y configurar los sistemas de gestión energética. "El consumo energético debe reducirse en un 50 por ciento para 2050", afirma Zeilmann, "pero el comercio eléctrico no está lo suficientemente involucrado y muchas empresas no conocen bien este campo. Solo podemos alcanzar el objetivo con trabajadores jóvenes cualificados". Por eso, en Alemania, se creó la nueva profesión de 'Técnico en electrónica para la integración de sistemas de construcción'. Sin embargo, Zeilmann advierte: "Me preocupa que no podamos satisfacer la demanda de nueva formación que surgirá en un futuro próximo".

Un hueco en la mesa

A Zeilmann también le preocupa que el sector eléctrico se enfrente a demandas totalmente nuevas. El control energético anticipatorio constituye el objetivo. "Por eso tenemos que tener en cuenta la autogeneración y el autoconsumo, controlar el estado de la red para reducir los costes de la red, tener en cuenta el mercado eléctrico porque pronto habrá precios flexibles y planificar todo el proceso con 96 horas de antelación. A fin de cuentas, debemos confiar en los mercados para implementar todo esto de una manera rentable. Hermann Schmidt también quiere destacar es que los profesionales de KNX deben tener un hueco en la mesa cuando se elaboren las regulaciones técnicas relacionados con la interconexión del sector, como la movilidad eléctrica y la integración de la red.

KNX y la transición energética

¿Cómo se comparan las funciones de los sistemas KNX existentes y los productos de los miembros KNX con los desafíos de implementar satisfactoriamente la transición energética? Según Zeilmann, el hecho de que KNX sea independiente y ya se utilice ampliamente constituye un buen punto de partida. Hermann Schmidt añade: "KNX debe crear interfaces inteligentes que todos comprendan, algo completo, como KNX IoT". Bernd Zeilmann lo ve de la misma manera: "Para lograrlo, se debe introducir más inteligencia en los sistemas". Sobre esta base, le gustaría ver menos tipos de dispositivos en el futuro, por ejemplo, integrando actuadores y sensores.

Según Helmut Haßenpflug, KNX está equipado para desempeñar un papel importante en la transición. "Todos los productos necesarios están disponibles y podemos utilizarlos con los sistemas existentes de gestión energética doméstica, que ya funcionan bien en hogares inteligentes. Sin embargo, todavía queda trabajo por hacer con respecto a los calefactores y la ventilación. Actualmente, pocos proveedores equipan sus dispositivos con interfaces inteligentes o ni siquiera quieren revelar las interfaces, especialmente en los rangos de rendimiento más elevados".

Conclusión

Gracias a la creatividad y al espíritu innovador de los más de 500 miembros KNX en 50 países, que ahora ofrecen una amplia gama de dispositivos KNX, casi todos los problemas se pueden resolver y todos los deseos de automatización se pueden cumplir.

La variedad de dispositivos KNX que se pueden usar en el entorno de IdC significa que KNX ya satisface los requisitos para poder realizar la interconexión sectorial y el desplazamiento de carga. En concreto, los puntos de recarga para coches eléctricos se pueden integrar en hogares y edificios inteligentes, un aspecto importante para una transición energética satisfactoria.

Las ventajas técnicas de KNX son claras, pero también es importante atraer a los usuarios finales hacia nosotros. Como sugiere Jürgen Leppig: "Todo el tema de la domótica debe llamar la atención del público general. No se trata de debates técnicos. Los usuarios finales ni siquiera deben notar la compleja tecnología detrás. Solo funcionará si podemos ofrecer soluciones convincentes". Las pasarelas de contadores inteligentes que ahora deben introducirse ofrecen nuevas oportunidades para ello. La combinación de medición inteligente y hogar inteligente podría lograr el avance final. Sin embargo, esto requeriría soluciones más estandarizadas en lugar de propietarias. Con la creciente demanda de eficiencia energética, KNX puede desempeñar un papel importante en el hogar o el edificio, pero también en los barrios y las ciudades. Bernd Zeilmann lo expresa con más determinación: "La interconexión sectorial, la transición energética y la protección del medioambiente no son posibles sin KNX".

www.knx.org/knx-es/para-profesionales/smart-energy-summit