Ganzheitliches Energiemanagement

Eigenverbrauch und Autarkie intelligent maximieren

Bernd Bengesser aus dem bayerischen Deiningen hat für sein Einfamilienhaus eine Sole-Wärmepumpe installiert. Eine Solarstromanlage erzeugt den Strom für die fünfköpfige Familie. Bei Bedarf wird er in zwei Hochvoltbatterien gespeichert. Zum Heizen und Kühlen hat der Geschäftsführer der Dürrwanger + Bengesser Haustechnik GmbH drei gemischte Heizkreise mit 1.500 l Pufferspeicher errichtet. Ein regelbarer Elektroheizstab mit 7,5 kW Leistung wandelt überschüssigen Sonnenstrom in Wärme um.

Für das ganzheitliche Energiemanagement nutzt Familie Bengesser das Managementsystem „­E-Smart“, das der österreichische Hersteller M-Tec als weltweit erster Hersteller seit 2016 standardmäßig in seine Luft- und Erdwärmepumpen integriert. Es maximiert den Eigenverbrauch, steuert und regelt sämtliche Erzeuger und Verbraucher. Dazu können neben den Wärmepumpen auch Photo­voltaikanlagen, Batteriespeicher und Lade­steuerungen für Elektrofahrzeuge zählen.

Von der CO2-Tiefensonde bis zur Luftwärmepumpe

M-Tec liefert seine modular erweiterbaren Wärmepumpen mit Leistungen zwischen zwei und 280 kW aus. Als Wärmequellen verwendet das Unternehmen sowohl CO2- und Sole-Tiefensonden als auch Grundwasser und Luft. In der 12-kW-Solewärmepumpe von Familie Bengesser zirkuliert eine frostsichere Flüssigkeit – die Sole – in einem geschlossenen Kreislauf durch ein Kunststoffrohr.  Weil die Temperatur ab einer Tiefe von zehn Metern das ganze Jahr nahezu konstant ist, ist diese Erdwärmesonde vor allem im Winter bei tiefen Temperaturen sehr effektiv. Im Sommer eignet sie sich dagegen hervorragend für die Kühlung.

Die patentierte CO2-Tiefensonde von M-Tec befördert die Energie dagegen ohne Umwälzpumpe aus 80 m Tiefe an die Oberfläche. Bei diesem Konzept wird flüssiges und dampfförmiges Kohlendioxid in einem Sondenrohr als Wärmeträger genutzt. Während man bei den Grundwasserwärmepumpen zwei Brunnen bohrt, nutzen die Luftwärmepumpen die Energie der Umgebungsluft. Die Flachkollektoren des Unternehmens arbeiten dagegen mit einem horizontalen Rohrsystem in der Erde, das ähnlich einer Fußbodenheizung in etwa 1,3 m Tiefe verlegt wird.

Von BYD bis SMA

Für die anderen Komponenten des ­Energiesystems hat M-Tec die Produkte zahlreicher Hersteller bereits in seinem Energiemanagementsystem voreingestellt. Dazu zählen Wechselrichter von Fronius, Kostal, SolarEdge und SMA, Stromspeicher von BYD, E3DC, Varta und Greenrock sowie Ladestationen von Keba und Mennekes. Bei entsprechender Nachfrage bindet M-Tec die Komponenten zusätzlicher Anbieter in das Gesamtsystem ein. Bei Familie Bengesser speichern zwei 10,2-kWh-Hochvoltbatteriespeicher des chinesischen Herstellers BYD den überschüssigen Sonnenstrom der 16,25-kWp-Solaranlage. Ein Fronius „Symo“ 15.0-3-M Wechselrichter bzw. zwei SMA „Sunny Boy Storage-SBS 3.7-10“ Batteriewechselrichter wandeln ihn in netzkonformen Wechselstrom um.

Von der Sauna bis zur Klimaanlage

Insgesamt verbraucht die Familie in ihrem 250 m2 großen Wohnhaus im Jahr rund 22.000 kWh Energie für den Haushaltsstrom, die Heizungsenergie, die Warmwassererzeugung, die Sauna und die Klimaanlage. „E-Smart“ steuert und regelt sämtliche Energieflüsse und teilt die selbst erzeugte Energie auf die hauseigenen Verbraucher auf. Ziel ist ein hoher Eigenverbrauch und eine maximale Autarkie. So konnte Familie Bengesser mit „E-Smart“ ihren Autarkiegrad von ca. 30 auf 73 % steigern.

Der Eigenverbrauch lässt sich mit „E-Smart“ sogar auf bis zu 80 % steigern. Überschüssige Wärme speichern entweder der Heißwassertank, ein Pufferspeicher oder die hauseigenen Estrichmassen. Überschüssiger Sonnenstrom wird entweder in der Batterie gespeichert, in Wärme umgewwandelt oder für das Laden von Elektrofahrzeugen genutzt. Dabei lassen sich mehrere E-Ladestationen in das Gesamtsystem einbinden.

Schnell installiert und konfiguriert

Ob Einspeisezähler, Heizstab, Ladestation, Speicher, Wechselrichter oder Wärmepumpe – Installateure müssen die Komponenten nur noch mit dem mitgelieferten Router verbinden. Dabei lässt sich „E-Smart“ schnell und bequem sowohl über das integrierte Touchpad als auch per Smartphone, Tablet oder PC konfigurieren. Mit der zweiten, bereits integrierten Steuerungseinheit lassen sich weitere Verbraucher und Erzeuger auch zu einem späteren Zeitpunkt miteinander vernetzen.

Neben den einzelnen Komponenten bietet M-Tec vorkonfigurierte Systempakete zu Fixpreisen an. Je nach Kundenwunsch enthalten die Plug&Play-Lösungen Luft- oder Erdwärmepumpen, Wechselrichter, Batteriespeicher, Ladestationen für Elektrofahrzeuge und regelbare E-Heizstäbe. Auf Basis der Hydraulikschemen gibt der Onlineshop nach wenigen Mausklicks fertige Bestelllisten aus. Innerhalb kürzester Zeit hat man ein komplettes Energiesystem zusammengestellt, für dessen Konfiguration man weder Schulungen noch Programmierkenntnisse braucht. 

Vom Ladestatus bis zum Energieertrag

„E-Smart“ lässt sich per Smartphone, über die Weboberfläche oder am Display bedienen. Damit man dabei stets den Überblick behält, macht das System alle Energieverläufe im Haus sichtbar und zeichnet sie auf: Vom Stromnetz über die Solaranlage, den Batteriespeicher und die Ladestation bis zur Wärmepumpe und den Heizstab. Die Werte werden wahlweise als Tages-, Monats- oder Jahreswerte dargestellt. Außerdem gewährt das Display Einblicke in den Gesamtenergietrag, den Ladestatus der Batterie, den Netzbezug und den aktuellen Verbrauch.

Künftig kann man sein Energiesystem mit „E-Smart“ auch in einen virtuellen Kraftwerks-Pool einbinden und am Regelenergiemarkt teilnehmen. Denn „E-Smart“ kann Strom innerhalb kürzester Zeit aufnehmen oder abgeben, um Schwankungen bei der Stromerzeugung und dem Verbrauch auszugleichen. Diese Regelenergie lässt sich hervorragend vermarkten. Mit Energieversorgern bereitet M-Tec bereits entsprechende Kooperationen vor. Die neue Funktionalität will das Unternehmen spätestens 2022 in das Energiemanagementsystem integrieren. 

Im vergangenen Jahr hat M-Tec trotz Corona rund 1.000 Luft- und Erdwärmepumpen mit integriertem Energiemanagementsystem produziert. Und die Nachfrage steigt. Auch Bernd Bengesser ist nicht nur privat, sondern auch beruflich von dem intelligenten Energiemanagementsystem überzeugt: „Seitdem wir ‚E-Smart‘ in unser Programm aufgenommen haben, können wir uns wesentlich besser von unseren Mitbewerbern abheben. Zudem steigert ‚E-Smart‘ die Chance auf Zusatzverkäufe und stärkt die Kundenbindung“, erklärt er.

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