Beim Neubau seines Einfamilienhauses wollte Dennis Roeck einen Beitrag dazu leisten, dass seine Kinder in einer lebenswerten Zukunft aufwachsen können. Dementsprechend kam der Einsatz fossiler Brennstoffe für Heizung und Warmwasser für die Familie nicht infrage. So entschied sich Roeck bei der Energieversorgung seiner 140 m² großen Doppelhaushälfte für eine Kombination aus Luft/Wasser-Wärmepumpe und Photovoltaikanlage, die über das Heimnetzwerk mit einem Wechselrichter und einem Energiespeicher verbunden ist.
Bild: Bosch
Energiemanager sorgt für mehr Unabhängigkeit
Als Mitarbeiter von Bosch hatte Roeck zudem früh vom Energiemanager-Projekt des Herstellers gehört und war von dem Konzept begeistert. Die Technologie soll ein Problem lösen, das viele Besitzer von Photovoltaikanlagen im Eigenheim kennen: Gerade im Sommer wird viel mehr Strom als benötigt erzeugt und für den Überschuss erhält der Betreiber mittlerweile nur noch eine geringe Einspeisevergütung. Bevor das passiert, greift der Energiemanager ein und leitet den Strom an Verbraucher, die noch Energie aufnehmen oder speichern können.
Nach Rücksprache mit dem Architekten und dem Heizungsbauer ergab sich, dass das Haus mit einer 9-kW-Luft/Wasser-Wärmepumpe, der 7,2-kWp-PV-Anlage und dem Batteriespeicher mit einer Kapazität von 4,8 kWh sehr gute Voraussetzungen für den Einsatz der Technik hatte. Über das Heimnetzwerk regelt das „Smart Home System“ von Bosch mit dem Energiemanager die Zusammenarbeit der Komponenten.
Im Ergebnis wurde dadurch in den ersten zwölf Monaten ein durchschnittlicher Autarkiegrad, also ein Anteil des selbst genutzten Stroms am gesamten Stromverbrauch, von mehr als 55 % erreicht. Dr. Martin Weiss, der Projektleiter des Energiemanagers, sieht hier noch weiteres Potenzial: „Die 55 % Anteil des selbst produzierten Stroms sind ein ordentlicher Wert und die Anlage ist ja auch noch nicht so lange in Betrieb. Wenn wir das Zusammenspiel der Komponenten weiter optimieren, kann der Anteil auf über 70 % ansteigen.“
Bild: Bosch
PV-Strom sinnvoll verteilen
Der Energiemanager selber ist per App steuerbar. Ein unscheinbarer „Smart Home Controller“ verbindet die Anwendung innerhalb des Smarthome-Systems mit den Komponenten der Anlage: Dazu gehören eine Wärmepumpe und eine Photovoltaikanlage, die über einen Wechselrichter angeschlossen ist. Zusätzlich kann ein Energiespeicher eingebunden werden.
Wird nun auf dem Dach Strom erzeugt, kann dieser automatisch von Verbrauchern wie z. B. Waschmaschine oder Trockner genutzt werden. Liegt dort kein Verbrauch an, geht der Strom in die Wärmepumpe, die dann Energie für Heizung oder Warmwasser liefert. Danach kann der Stromspeicher gefüllt werden, der am Abend Energie für Licht, Warmwasser und andere Verbraucher zur Verfügung stellt.
Der Energiemanager versucht die Betriebskosten beim Zusammenspiel dieser Komponenten zu minimieren. Es kann also sein, dass im Haus der Roecks die Wärmepumpe anspringt, obwohl niemand daheim ist. In diesem Fall hat der Energiemanager entschieden, dass es günstiger ist, jetzt den kostenlosen PV-Strom zu nutzen und das Haus etwas stärker aufzuheizen oder den Warmwasserspeicher aufzuladen, als später dafür viel teureren Strom aus dem Netz zu beziehen.
Systemkomponenten aus einer Hand
Für den Einsatz des Energiemanagers hat Bosch ein Portfolio geeigneter Komponenten zusammengestellt. Der Wechselrichter wird genauso wie der Batteriespeicher von Fronius hergestellt. Als Luft/Wasser-Wärmepumpe für Heizen, Kühlen und Warmwasser empfiehlt der Hersteller das kompakte Modell Compress 7000i AW. Dieses arbeitet mit einem COP (Coefficient of Performance) von bis zu 5,1, wobei die Außeneinheit eine Schallleistung (ERP) von 48 dB(A) aufweist. Roeck hat seine Konfiguration zudem um die kontrollierte Wohnungslüftung Vent 5000 C mit einem Wärmerückgewinnungsgrad von bis zu 90 % erweitert.
Alle Komponenten sind in das Smarthome-System integrierbar und können per App gesteuert werden. So wird die Wärmepumpe nur per Barcode eingescannt und über die Schnittstelle in den Smart Home Controller eingebunden. Komponenten wie Wechselrichter oder Energiespeicher werden automatisch gefunden und selbstständig in das System integriert. Per App erhält Roeck darüber hinaus jeden Tag einen detaillierten Bericht über die aktuellen Erzeugungs- und Verbrauchsdaten seines Energiesystems.
Projektdaten
Objekt: Doppelhaushälfte Plochingen
Baujahr: 2017/18
Wohnfläche: 140 m² + Kellergeschoss
Haustechnik:
– Wärmepumpe Compress 7000i AW mit 9 kW Heizleistung
– 24 Photovoltaikmodule auf
Pultdach mit 7,2 kWp
– Batteriespeicher mit 4,8 kWh Kapazität
– Bosch Smart Home System mit Energiemanager
Verbrauchsdaten (03/2018 bis 03/2019):
– Stromverbrauch gesamt: 6685 kWh
– Stromverbrauch WP: 3486 kWh
– Photovoltaikertrag: 6884 kWh
Info
Sparen durch Unabhängigkeit
Die angestrebte Unabhängigkeit durch den Einsatz des Energiemanagers trägt nicht nur zur Energiewende bei, sondern ist mit Blick auf die Strompreisentwicklung auch eine wirtschaftliche Entscheidung. Bis 2018 ist der durchschnittliche Strompreis für Privathaushalte in Deutschland seit der Jahrtausendwende um 111 % von 13,94 auf 29,42 ct/kWh gestiegen.
Eine Modellrechnung von Bosch kommt hier zu folgendem Ergebnis: Ein Neubau mit Wärmepumpe verursacht im Durchschnitt 1 1850 Euro Stromkosten pro Jahr. Kommen unter gleichen Bedingungen eine Photovoltaikanlage und ein Energiespeicher zum Einsatz, die durch den Energiemanager gesteuert werden, so reduzieren sich die Stromkosten auf 650 Euro pro Jahr. Die Autarkiegrad beträgt bei dieser Konfiguration 55 %.