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Energieversorgung
Energieautark leben - ohne Komfortverlust

Mit eigenem Solarstrom das ganze Haus und ein Elektroauto mit Strom versorgen. Das versucht eine vierköpfige Familie in Hallbergmoos bei München. Begleitet wird das Projekt e.Mobilie von der Technischen Universität München. Die Familie soll dabei nicht auf Komfort verzichten müssen - für den Sommer erwarten die Forscher, dass die Familie energieautark ist.

Von Ines Rutschmann | 30.04.2015
    Ein Wohnhaus mit Solardach steht am 05.06.2013 in einer Wohnsiedlung in Mössingen (Baden-Württemberg).
    Im Januar und Februar scheint in München zu wenig Sonne, damit die Familie nur von eigenem Strom leben könnte. (dpa / Daniel Bockwoldt)
    Auf seinem iPad kann Franz Hagn jederzeit sehen, wie hoch sein Stromverbrauch gerade ist. Ein Graph wächst im Sekundentakt entlang einer Zeitachse. Auch welche Geräte den Strom beziehen und woher dieser stammt, lässt sich anzeigen. Im Moment deckt die Photovoltaikanlage auf dem Hausdach den gesamten Bedarf und speist noch den Batteriespeicher. Vermutlich reicht die Reserve, damit die Wärmepumpe am Abend das Haus heizen und das Brauchwasser erwärmen kann. In das Stromversorgungssystem des Gebäudes ist zudem ein Elektroauto eingebunden. Wie die einzelnen Komponenten in einem intelligenten Hausnetz zusammenspielen, untersucht im Projekt e.MOBILie unter anderem der Forscher Michael Huith von der TU München.
    "Wir wollen wirklich ein System entwickeln, das eine möglichst hohe Eigenstromnutzung erzeugt. Das bedeutet, wir fahren die PV-Anlage, wir fahren Verbraucher wie die Spülmaschine, die Waschmaschine mit eigenerzeugtem Strom. Das bedeutet wirklich, Strom nicht nur erzeugen, sondern ihn auch selber verbrauchen. Weil das ist wirtschaftlich und das ist auch energetisch sinnvoll."
    Familie soll nicht auf Komfort verzichten
    Um die Stromproduktion der Solaranlage optimal auf den Verbrauch der Elektrogeräte und des Autos abzustimmen, gibt es einen Energiemanager im Haus. Das ist eine kleine Box, die anhand von Wetterprognosen erkennt, in welchen Stunden eine hohe Stromerzeugung zu erwarten ist. Diese Informationen nutzt das Gerät, um den Betrieb einzelner Verbraucher zu steuern. Die vierköpfige Familie soll aber nicht in ihrem Komfort eingeschränkt sein. Daher kann sie festlegen, welchen Füllstand das Auto zu einem bestimmten Zeitpunkt haben oder bis wann die Wäsche getrocknet sein soll. Das Programmieren sei schnell erledigt, sagt Familienvater Franz Hagn.
    "Steuern muss man letztendlich nur die größeren Elektrogeräte, die man am System anmeldet. Und das geht für jeden einzelnen innerhalb von einer halben Minute, da kann man halt die Zeitfenster einstellen, in denen die Geräte laufen sollen. Und das ist relativ schnell gemacht. Das sind drei, vier Klicks und dann ist man beim Zeitfenster und kann das Zeitfenster relativ schnell innerhalb von einer Minute anpassen. Der Rest ist nur für einen selbst zum Monitoring. Man schaut sich halt den Verbrauch an und hat selber keinen Aufwand."
    Im Dezember ist die Familie in den Neubau eingezogen. Der Zweigeschosser der Firma Dynahaus ist sehr gut gedämmt. Da die 7,6 Kilowatt große Photovoltaikanlage auf dem Dach über das Jahr mehr Energie erzeugt, als zum Heizen nötig ist, wird das Gebäude als Aktivhaus bezeichnet. Die elektrischen Geräte sind handelsübliche Weißware. Da die meisten Wasch- oder Spülmaschinen noch nicht intelligent sind, schaltet der Energiemanager die Geräte im Haus über Funksteckdosen an und aus. Das Elektroauto hat BMW in das Projekt eingebracht. Ist es an seine Ladestation gekoppelt, lädt es der Energiemanager entsprechend den Wünschen der Familie. Bisher klappt alles zur Zufriedenheit der Partner aus Industrie und Wissenschaft, sagt Michael Huith.
    Energieautark - nicht in jedem Monat
    "Wir können Schlüsse ziehen, dass das an bestimmten Punkten wirklich sehr gut funktioniert. Wir konnten aber auch feststellen, was uns aber schon immer bewusst war: Januar, Februar in München - das sind Monate, in der Zeit haben wir keine Sonne, da haben wir keine PV-Erzeugung. Energieautark - das kann nicht das Ziel sein."
    Der Forscher erwartet jedoch, dass die Familie im Sommerhalbjahr ihren gesamten Energiebedarf mit eigenem Sonnenstrom decken kann. Im Januar und Februar musste sie dafür jeweils mehr als 1.000 Kilowattstunden aus dem öffentlichen Stromnetz beziehen. Inwieweit sich das alles rechnet und dem Stromnetz nutzt, wird sich nach Ablauf des Testjahres zeigen. Ein smartes Hausnetz birgt natürlich auch die Gefahr von Datenklau und Hackerangriffen. Internetverbindungen in einem Gebäude seien weitestgehend sicher, erwidert Christian Höhle von der Firma SMA Solar Technology, die den Energiemanager für das Projekt bereitgestellt hat:
    "An der Stelle setzt heute das Sicherheitskonzept darauf, dass wir im Haus eine sichere Umgebung haben. In der Zukunft ist es so, dass mit neuen Protokollen, die jetzt im Moment gerade entwickelt werden wie zum Beispiel dem EEBus, eine Verschlüsselung direkt in dem Kommunikationsprotokoll schon stattfindet, sodass gar keine unverschlüsselten Sachen mehr übertragen werden und nur die Geräte, die dafür bestimmt sind, diese Daten entschlüsseln und verstehen können."