Lange Zeit war unklar, wenn nicht umstritten, inwieweit das Versprechen der Smart-Home-Industrie, durch Nutzung intelligenter und vernetzter Technik eine höhere Energieeffizienz zu erzielen, tatsächlich eingelöst wird. Doch neuere Forschungen belegen, dass der Gewinn erheblich sein kann. So kam eine Untersuchung des Cologne Institute for Renewable Energy (CIRE) der Technischen Hochschule (TH) Köln und des Kölner Energieversorgers RheinEnergie zu dem Ergebnis, dass sich mit Smart Home-Technologie der Gasverbrauch im Gebäudebestand um bis zu 30 Prozent reduzieren lasse.
Allerdings gehe diese Rechnung nur dann auf, "wenn sich die Nutzerinnen und Nutzer intensiv mit der Steuerung beschäftigen", schränkt das Forscherteam ein. Damit nicht nur Technikfreaks Energieeinsparungen in nennenswerter Höhe erzielen könnten, "müssen die Anbieter ihre Systeme deutlich anwenderfreundlicher gestalten". Für die Studie haben die Forscher 120 Haushalte mit einer Gas-Zentralheizung in der Stadt Rösrath ausgewählt und Messungen über einen Zeitraum von zwei Jahren unternommen.
Wärmeverteilung smart geregelt
Bislang beschränkte sich die der Einsatz intelligenter Komponenten im Bereich Energiemanagement meist auf die Steuerung von Heizkörper- oder Raumthermostaten. Hier werden zum Beispiel alte Thermostate gegen neue Funk-Thermostate ausgetauscht. Nach der Anmeldung mit einer Smartphone-App kann man jeden einzelnen Thermostaten nach den individuellen Wünschen einstellen. Sind beispielsweise alle Bewohner zu einer bestimmten Zeit am Morgen aus dem Haus, schaltet die Heizung automatisch in den Energiesparmodus. Und bevor sie abends wieder nach Hause kommen, wird die Temperatur wieder hochgefahren. Mit Hilfe von Geofencing drehen die Thermostate auf, sobald ein Bewohner in die Nähe der Wohnung kommt und sein Smartphone geortet wird. Natürlich können die Bewohner jederzeit auch von unterwegs per App via Smartphone oder Tablet eingreifen und Änderungen vornehmen.
Auch Wärmeverluste beim Lüften kann man mit smarten Thermostaten vermeiden. Dafür sorgt ein Fensterkontakt: Wird das Fenster geöffnet, signalisiert er dem Heizkörperthermostat, dass er runterfahren kann, bis es wieder geschlossen ist. Viele Bauherren bevorzugen eine Fußbodenheizung. Mit intelligenten Raumthermostaten lassen sich die verschiedenen Heizkreise der Wärmeverteilung ganz nach Bedarf regeln und programmieren.
Zugriff auf den Energieerzeuger
Neben den Heizkörperthermostaten und Fußbodenheizkreisen werden jetzt zunehmend auch die Energieerzeuger selbst in die Hausautomation eingebunden. Dabei gehen die Heizungshersteller ganz unterschiedliche Wege. So setzt Vaillant seit Juli 2018 auf die Plattform EEBUS, die für sich in Anspruch nimmt, die "Weltsprache für Energie im Internet of Things" zu sein und mehr als 70 Hersteller umfasst. Hinter der Abkürzung versteckt sich ein offener Standard für die herstellerübergreifende Kommunikation zwischen Energieverbrauchern und -erzeugern aus unterschiedlichen Branchen mit der Intention, die Ziele der Energiewende zu erreichen.
Vaillant hat seine Wärmepumpen, Energiespeicher und Photovoltaikkomponenten vor Lurzem auf die EEBUS Anwendungsfälle "EnergyOptimizer" und "EnergyMonitoring" ausgerichtet. Der "EnergyOptimizer" sorgt für ein optimiertes Zusammenspiel zwischen Wärmepumpe und Photovoltaik-Anlage, sodass der Eigenverbrauch des selbst erzeugten Stroms maximiert wird, um die Energiekosten zu senken. Vaillant integriert hierbei auch Geräte des Wechselrichterherstellers SMA. Die Anwendung "EnergyMonitoring" dient der Überwachung von Funktionen wie aktuelle Stromerzeugung, Eigenverbrauch und Autarkiequote sowie Netzeinspeisung.
Der Nutzer kann dabei flexible Optionen wählen. So kann die Wärmepumpe den Warmwasserspeicher bei Bedarf auch außerhalb der festgelegten Zeitfenster mit einer höheren Temperatur aufladen, wenn ausreichend Strom aus der Photovoltaik zur Verfügung steht. Der erstrebenswerte Eigenverbrauch des selbst erzeugten Stroms kann zusätzlich erhöht werden, indem weitere EEBUS-fähige Geräte wie die Waschmaschine oder der Geschirrspüler außerhalb der Spitzenzeiten gestartet werden. Auch ein Elektrofahrzeug lässt sich in das System einbinden. Dabei geht es immer darum, das Elektroauto mit möglichst viel eigenem Solarstrom zu laden.
Viessmann übernimmt Wibutler
Viessmann ist ebenfalls Teil der EEBus-Community und hat außerdem im Mai 2018 das Unternehmen Wibutler übernommen, das auf herstelleroffene Smart-Home-Lösungen spezialisiert ist und Partnern eine Plattform zur Vernetzung unterschiedlicher Produkte über eine einzige App anbietet. Mit diesem Firmenkauf will Viessmann das eigene digitale Angebot ausbauen und durch Services zu ergänzen, die mit der Wibutler Hard- und Software möglich sind.
Diese Lösung besteht aus einem Funksystem mit einem Server als Steuerzentrale. Im Bereich Energie steht die bedarfsgeführte Heizungsregelung im Fokus. Smarte Heizkörperstellantriebe ermitteln den aktuellen Wärmebedarf der einzelnen Räume. Aus diesen Informationen berechnet das System die notwendige Vorlauftemperatur, die dem Heizgerät über ein Kesselmodul mitgeteilt wird. So soll nur das Temperaturniveau erzeugt werden, das tatsächlich benötigt wird. Zusätzlich erkennt und berücksichtigt die Lösung aktive Wärmequellen, zum Beispiel eine Solarthermieanlage.
Bei Bosch ist die Lage ob der vielen Geschäftsfelder und Systeme etwas unübersichtlich. Digitalisierung verläuft in mehreren Strängen, die erst allmählich miteinander verbunden werden. So bietet die Hausgerätesparte Vernetzung über die "HomeConnect"-App an. Zusätzlich wurde die Robert Bosch Smart Home GmbH gegründet, um ein eigenes Smart-Home-Funksystem zu vertreiben. Zu den Komponenten zählen ein zentraler Server, an den Funktionen wie Licht, Jalousien oder Raumklimatisierung, aber auch Innen- und Außenkameras angebunden sind.
Bosch verfolgt unterschiedliche Strategien
Im Bereich Bosch Thermotechnik setzt das Unternehmen sein Hauptaugenmerk auf die Vernetzung von Heizsystemen und Installationsbetrieben. Über das Portal "HomeCom" erhalten Installationsbetriebe beispielsweise detaillierte Informationen über die vernetzten Heizsysteme ihrer Kunden, einschließlich Störungen und Prognosen zu den Ursachen. Auch der Endkunde ist im Spiel und erhält Informationen zu seiner Anlage, Verbrauchsdaten und individuelle Energiespartipps. Innerhalb der Gruppe Bosch Thermotechnik bietet Heizungshersteller Buderus Apps an, mit denen Verbraucher ihre Heizung regeln und überwachen können. So lässt sich der Ölstand kontrollieren oder ein Blick auf die Solarerträge werfen. Außerdem kann man dem Installateur Zugriff auf die Anlage erteilen, sodass dieser auf Grundlage eines automatisch versendeten Fehlerberichts Störungen aus der Ferne beurteilen kann.
Auch Wärmepumpen- und Speicherhersteller Stiebel Eltron bietet vernetzte Lösungen für das Energiemanagement. Eine Wärmepumpenanlage lässt sich über das "Internet Service Gateway" (ISG) mit dem Heimnetzwerk verbinden. Via Computer, Tablet oder Smartphone haben Verbraucher dann Zugriff auf eine lokale Homepage des ISG, die die Wärmepumpendaten von der durchschnittlichen Heiztemperatur bis hin zum Warmwasserverbrauch bereithält.
Dieses ISG bietet Möglichkeiten für verschiedene Erweiterungen. Wer vor allem Wert auf optimalen Eigenverbrauch von selbst produziertem Strom legt, kann das ISG mit dem Energy Management Interface (EMI) ausstatten. Die Software ermöglicht die Integration von ausgewählten Wärmepumpen und Lüftungsintegralsystemen in das Energiemanagement des SMA Sunny Home Managers. Wer seine Energietechnik in eine Hausautomation integrieren will, kann das ebenfalls über Software-Schnittstellen tun. So erlaubt die KNX IP Software die Einbindung der Wärmepumpe in ein KNX-System. Die Modbus TCP/IP Software ermöglicht die Integration kompatibler Wärmepumpen in eine entsprechende Gebäudeautomatisierung. von Joachim Hoffmann