So sorgt Energiemanagement für optimale Nutzung der Solarenergie

Erst intelligentes Energiemanagement vernetzt Photovoltaik, Speicher und Wallbox effizient miteinander und steuert die Solarenergie im Haushalt. Auch die Ladung eines Elektroautos ist dann clever und solaroptimiert eingebunden. Dabei kommen verschiedene Komponenten zum Einsatz, die miteinander kommunizieren und aufeinander abgestimmt sind.

Ein Energiemanagement-System ist das Herzstück im System einer Photovoltaikanlage mit allen möglichen Stromabnehmern in einem Haushalt. Es überwacht und steuert alle Komponenten des Systems. Es sorgt dafür, dass die erzeugte Energie so effizient wie möglich genutzt wird und regelt den Energiefluss in Abhängigkeit vom aktuellen Energiebedarf und der Verfügbarkeit von Energie aus der Photovoltaikanlage, dem Batteriespeicher – falls vorhanden – und dem externen Bezug aus dem Netz eines Stromanbieters.

Die fünf Komponenten des Energiemanagements

1. Photovoltaikanlage: Die Solarmodule wandeln Sonnenenergie in elektrische Energie um. Die erzeugte Energie wird in Form von Gleichstrom produziert und an den Wechselrichter weitergeleitet.

2. Wechselrichter: Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom aus der Photovoltaikanlage in Wechselstrom um, der im Haus verwendet werden kann. Er dient auch dazu, die Energieflüsse im System zu steuern. Sehr effizient ohne große Leistungsverluste kann der Gleichstrom auch direkt über eine angeschlossene Wallbox ins Elektroauto geladen werden.

3. Batteriespeicher: Ein Batteriespeicher dient dazu, überschüssige Energie zu speichern, die während des Tages von der Photovoltaikanlage erzeugt wird. Die gespeicherte Energie kann dann bei Bedarf genutzt werden, wenn die Sonne nicht scheint oder der Strombedarf höher ist als die aktuelle Erzeugung.

4. Wallbox: Besitzt man ein Elektroauto, ist das Laden zuhause meist am günstigsten. Zumal bei Tag und Sonnenschein, denn dann fließt CO2-neutraler und günstiger Sonnenstrom in den Fahrzeug-Akku. Die Wallbox sorgt für einen sicheren Ladeanschluss und kann mit dem Wechselrichter zusammen die Stromzufuhr ins Auto steuern.

5. Energiemanagement-System (EMS): Das EMS ist das Herzstück des Systems. Es überwacht und steuert alle Komponenten des Systems intelligent. Es sorgt dafür, dass die erzeugte Energie so effizient wie möglich genutzt wird und regelt den Energiefluss in Abhängigkeit vom aktuellen Energiebedarf und der Verfügbarkeit von Energie aus der Photovoltaikanlage oder dem Batteriespeicher. Natürlich lassen sich alle Funktionen mittels einer App vom Smartphone aus überwachen und steuern, sowohl automatisch als auch manuell.

Effizienter Einsatz aller Energieressourcen

Das Hausenergiemanagement mit einer Photovoltaikanlage funktioniert also wie folgt:

Die Photovoltaikanlage erzeugt Strom, der entweder direkt im Haus verbraucht oder in einem Batteriespeicher gespeichert wird. Das System sorgt dafür, dass die Energie so effizient wie möglich genutzt wird und dass die Energieflüsse im System optimal gesteuert werden. So kann der Eigenverbrauch maximiert und der Bezug von teurem Netzstrom minimiert werden. Natürlich lassen zeitgemäße Anlagen jede Menge Optionen für individuelle Einstellungen und z.B. Prioritäten für Verbraucher oder Stromentnahmezeiträume für Elektroautos festzulegen.

Wer sicherstellen will, dass sein E-Auto ausschließlich mit eigenem Sonnenstrom geladen wird, der macht das geschickt mit dem Hausenergiemanagement. Das System weiß, wie viel Strom von der PV-Anlage nach Deckung des Grundbedarfs im Haus noch übrig ist, und kann diesen, mittels einer geeigneten Wallbox, in das Elektroauto laden. 

Der Batteriespeicher hilft mit Energie aus, auch wenn mal keine Sonne scheint. Allerdings ist diese „Reserve“ für den Strombedarf im Haus gedacht. Für das E-Auto sind die Kapazitäten üblicher Speichergrößen in Einfamilienhäusern nicht ausgelegt (Hausspeicher fasst z.B. 10 kWh, eine Autobatterie meist 40 kWh und mehr).

Mit dem ADAC Solarrechner lässt sich herausfinden, wie unabhängig vom Netzstrom man sein kann. Alle genannten Parameter werden dort individuell eingegeben und als Ergebnis erhält man den voraussichtlichen Autarkiegrad der eigenen Anlage und wie viele kostengünstige und umweltfreundliche Sonnenkilometer mit dem Elektroauto möglich sein werden.

Transparenz und Kontrolle mit Software

Mit der Energiemanagement-Lösung des ADAC Partners zolar bestehend aus drei Komponenten kann es gelingen, Schritt für Schritt die Unabhängigkeit von einer teuren fossilen Energieversorgung zu steigern. Der „zolar Compass“ ist entsprechend aufeinander abgestimmt:

1. zolar Compass App: Eine Smartphone-App als Begleiter in die Energiezukunft. Damit können ganz einfach über das Handy die Stromerzeugung und der Verbrauch im Blick behalten werden. Zusätzlich können für bestimmte Geräte – wie zum Beispiel eine Wallbox – individuelle Regeln für die Steuerung der Energieflüsse festgelegt werden.

2. zolar Compass Manager: Diese kleine Komponente ist nicht größer als ein Handy und wird unkompliziert in der Nähe des Zählerschranks installiert. Der zolar Compass Manager dient als Bindeglied zwischen Heim-Energiesystem und dem Smartphone und übernimmt die intelligente Energieoptimierung.

3. zolar Compass Box: Diese Hardware ist in etwa so groß wie der Wechselrichter und agiert als Mess- und Anschlusszentrale für weitere Komponenten an das PV-System.

Photovoltaik-Anlage überwachen und steuern per App

Im Detail bietet die zolar Compass App diese Funktionen:

• Organisation der Termine und Updates zur Installation sowie zur Inbetriebnahme der Solaranlage

• Auftragsverwaltung und Kontaktplattform bei Fragen oder zur Problembehebung

• Übersicht über den Energiefluss in Echtzeit und den Status der Solaranlage sowie der einzelnen Komponenten

• Sonnenschein-Prognosen zur bestmöglichen Solarstrom-Nutzung

• Analyse der Energieerzeugung und des Verbrauchs mithilfe von anschaulichen Dashboards

• Steuerung der Ladeoptionen des Elektroautos, z. B. solaroptimiert oder unmittelbar mit voller Leistung