Zu Beginn des Symposiums gab Evelyn Bamberger vom SPF einen Gesamtüberblick. Dabei spannte sie den Bogen vom Smart Home mit der Steuerung der Beleuchtung oder der Alarmanlage über das «Smart Home Energy Management System», in welchem es um die Verbrauchsmessung (Smart Metering) und darauf aufbauend die Steuerung von Stromverbrauchern geht. Im Smart Solar Home schliesslich steht die Solaranlage im Mittelpunkt der Steuerung, welche zusammen mit steuerbaren Verbrauchern wie Wärmepumpe und E-Mobil zur PV-Eigenverbrauchsoptimierung oder für einen Netznutzen eingesetzt werden kann.
Damit war bereits aufgezeigt, dass in einem Smart Solar Home viele Komponenten miteinander kommunizieren sollten, um es wirklich intelligent steuern zu können. Allerdings sprechen sie häufig nicht die gleiche Sprache. Um diese Thematik kümmert sich Stefan Minder mit dem Verein SmartGridready. Der Standard SmartGridready soll dank einer einheitlichen Kommunikationsschnittstelle dafür sorgen, dass sich PV-Anlage, Wärmepumpe und alle anderen Komponenten bis hin zum Netzbetreiber unterhalten können und so tatsächlich für die von Bamberger beschriebenen Zwecke eingesetzt werden können.
Solaren Deckungsgrad mit Thermomanagement steigern
Im nächsten Vortrag von David Zogg von der Fachhochschule Nordwestschweiz ging es um Thermomanagement, womit eine intelligente Aktivierung der thermischen Masse des Gebäudes gemeint ist um die Wärmepumpe möglichst bei Solareinstrahlung betreiben zu können. Die Temperatur im Gebäude wird im Laufe des Tages leicht angehoben und nachts abgesenkt. Dieses Verfahren wurde in einem Mehrfamilienhaus realisiert und mit zwei anderen Gebäuden, in welchen «nur» das Ladefenster der Warmwasserbereitung von nachts auf den Tag verlegt wurde oder die Temperatur im Pufferspeicher bei PV-Ertrag erhöht wurde, verglichen. Der solare Deckungsgrad kann mit Thermomanagement am meisten gesteigert werden, nämlich um den Faktor 2, und dies, im Gegensatz zur Beladung eines Heizungs-Pufferspeichers, ohne Effizienzeinbussen.
Dies ist allerdings die Ausnahme, in aller Regel bedeutet eine PV-Eigenverbrauchssteigerung Energieverluste oder anders ausgedrückt: Für jede Kilowattstunde, die man durch Eigenverbrauch weniger vom Netz beziehen muss, wird mehr als eine Kilowattstunde weniger ins Netz eingespeist. Diesen Zusammenhang machte Michel Haller vom SPF deutlich und stellte die Frage nach Sinn und Unsinn von PV-Eigenverbrauchssteigerung. Denn finanziell lohnt sich Eigenverbrauch nur, wenn man mehr Kosten durch weniger Netzbezug einspart, als einem an Rückvergütung für weniger Einspeisung entgeht.
Eine Möglichkeit zur Eigenverbrauchssteigerung oder zum Lastmanagement bietet die Elektromobilität. Daniel Klauser von der Smart Energy Link AG stellte die Herausforderungen und Lösungsansätze in einem SmartGridready Gebäude vor. Sobald mehrere Fahrzeuge zur gleichen Zeit laden möchten, beispielsweise abends nach Rückkehr von der Arbeitsstelle, entstehen hohe Leistungsspitzen. Indem die Bewohnenden verschiedene Lademodi wählen können, wird versucht, die Leistungsspitze zu glätten und nach Möglichkeit erst bei PV-Überschuss zu laden.
Cyber Security wird oft unterschätzt
Zur Sprache kam am Symposium auch eine völlig andere Herausforderung im Smart Home, die häufig unterschätzt wird: die Cyber Security. Ivan Bütler von der Ostschweizer Fachhochschule zeigte bekannte Schwachstellen von Smart Home Anwendungen. Beispielsweise können auf der Plattform Shodan.io Internet of Things Geräte gesucht werden. Haben diese einen Standardlogin vom Hersteller, der nicht geändert wurde, steht der Zugang von aussen praktisch jedem offen.
Zum Abschluss zeigte Mark Ammann von der Ostschweizer Fachhochschule in St. Gallen nochmals eine völlig andere Perspektive auf. Durch eine smarte Architektur kann viel Technik vermieden werden. Dies zeigen beispielsweise bereits die traditionellen Windtürme im Iran, die neben einer effektiven Kühlung des Gebäudes auch architektonisches Element sind. Nach Meinung von Ammann müssten Gebäude im Sinne der Nachhaltigkeit wieder für mindestens 200 Jahre gebaut werden. Im Vergleich zu dieser Zeitspanne sind selbst PV-Anlagen kurzlebig.
Das nächste Symposium Solarenergie und Wärmepumpen findet am 2. November 2023 an der OST in Rapperswil-Jona statt.
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