Wie ein Smart Home
beim Energiesparen helfen kann

Bernhard Beck vor seinem Touchpanel
Bernhard Beck hat die Verbrauchswerte seines Hauses immer im Blick

Kühlschränke, Waschmaschinen, Heizungen – echte Energiefresser. Intelligente Technologien im Smart Home-Bereich haben das Potential, besonders den Energie­verbrauch zu senken. Diese Technik macht das Erzeugen, Speichern und Nutzten von Strom deutlich effizienter.

Hinweis: Beim folgenden Artikel handelt es sich um einen PR-Text.

Von Laura Thielen

„Hier wird mir angezeigt, wie viele Kilowattstunden unsere Photovoltaikanlage gerade produziert“, sagt Bernhard Beck und zeigt mit dem Finger auf sein Smartphone. „Und das hier ist der aktuelle Stromverbrauch“, so der 39-Jährige, während er auf einen rot gefärbten Graphen tippt. Beck ist Geschäftsführer von Belectric, eines der weltweit führenden Unternehmen aus der Solarbranche. Der Energie­experte hat sich in Volkach bei Würzburg seinen Traum verwirklicht und ein Eigenheim ge­baut. Allerdings kein gewöhnliches – sondern ein Smart Home, gespickt mit intelligenter Technik.

Der deutschlandweite Endenergieverbrauch in den privaten Haushalten ist laut der Arbeits­gemeinschaft Energiebilanzen in 2015 um rund 100 auf insgesamt 2.289 Petajoule* gestiegen. Wobei Strom mehr als drei Viertel dieses Endenergieverbrauchs ausmacht. Ein deutscher Haushalt ver­braucht somit jedes Jahr durchschnittlich 2.842 kWh (Kilowattstunden) Strom. Bei der 5-köpfigen Familie Beck ist der Stromverbrauch zwar etwas höher, jedoch produzieren sie ihren Strom selbst.

Eine Photovoltaikanlage versorgt das Haus mit Strom

Die Familie Beck gewinnt ihren Strom aus Sonnenenergie. Solarmodule auf dem Dach und an der Fassade der Garage erzeugen dabei über 65.000 kWh Strom im Jahr. Das entspricht dem jährlichen Stromverbrauch von bis zu 20 durch­schnittlichen Einfamilien­haushalten. Familie Beck besitzt ein sogenanntes Plusenergiehaus. „Das Haus produziert im Jahr vier- bis fünfmal mehr Energie als es selbst verbraucht und im Winter heizen wir hauptsächlich mit Solarstrom“, erklärt Beck sichtlich stolz. Mit dem überschüssigen Strom, welcher nicht direkt verbraucht wird, werden bei den Becks 15.000 Liter Wasser in verschiedenen Pufferspeichern entweder erhitzt oder gekühlt – je nach Jahreszeit und Einsatzgebiet.

Die Temperatur des Heizungspufferspeichers ist im Winter auf mindestens 30 Grad erhitzt. Das warme Wasser fließt gesteuert durch die Fußbodenheizung der einzelnen Wohnräume. Im Sommer hingegen wird das Wasser gekühlt, um die Wohnräume zu klimatisieren. Ein weiterer Tank beinhaltet rund 60 Grad heißes „Brauchwasser“, welches zum Beispiel direkt zum Duschen verwendbar ist. Die Tanks sind gut isoliert und so dimensioniert, dass sie die Wärme einige Tage lang speichern können.

Smart Meter – der intelligente Zähler

„Smart Metering“ soll die Verbrauchswerte des Hauses den Bewohnern in Echtzeit visualisieren. Diese digitale Messeinrichtung kann den Strom-, Gas- und Wasserverbrauch erfassen. Auch die Becks bekommen die Verbrauchs- und Erzeugungswerte ihres Hauses auf dem Smartphone oder auf den fest installierten Touchpanels angezeigt. „Wir beobachten und analysieren die unterschied­lichen Verbräuche, um dann Optimierungen vorzunehmen. Wir versuchen das Haus immer energie­effizienter zu machen“, erzählt  Beck sichtbar begeistert. Auch das Forschungs­projekt Intelliekon, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, kommt zu dem Ergebnis, dass Haushalte durch die permanente Rückmeldung des Smart Meters Energie einsparen können.

Hausautomation – mehr Komfort und gleichzeitig Strom sparen

„Natürlich bedeutet Komfort auch fast immer Energieverbrauch. Wichtig ist aber das Zusammenspiel aus Energie­erzeugung, -speicherung und -verwendung. Dieses muss ökologisch und nachhaltig realisiert werden“, so der Energieexperte Beck. Ähnlicher Meinung ist auch Professor Dr. Jörn Hurtienne. Er leitet den Lehrstuhl Psychologische Ergonomie am Institut Mensch-Computer-Medien der Universität Würzburg und weiß, welches Potential Smart Home-Technologien mit sich bringen können. „Energie­einsparung fängt früh an und muss vor allem ganzheitlich angegangen werden. Wie spielen die einzelnen Komponenten des Smart Homes zusammen, um Energie sparen zu können? Man muss das Haus als Ganzes denken, nicht als eine bloße Ansammlung von Energieverbrauchern“, betont der Professor.

Seitenansicht eines Smart Homes
Die Bauarbeiten im Smart Home der Becks sind noch nicht
vollständig abgeschlossen.

Dank der ausgereiften Sensorik können Smart Homes auf ihre Umwelt automatisch reagieren. So erkennen beispielsweise Sensoren auf dem Dach, ob die Sonne scheint. Ist das der Fall, antworten sogenannte Aktoren darauf – im Sommer fahren sie die Jalousien runter, im Winter hingegen werden die Sonnenstrahlen zum Heizen genutzt. Auch bei den Becks ist eine Wetterstation auf dem Dach installiert. Sie reagiert dabei auf Sonne, Wind und Regen und sendet entsprechende Signale an die Licht-, Jalousien- und Heizungssteuerung. Zusätzlich registrieren Präsenzmelder in jedem Winkel des Hauses Bewegungen der Bewohner und schalten beim Betreten der Räume auto­matisch die Beleuchtung ein – und beim Verlassen wieder aus. Befindet sich kein Bewohner im Haus, schaltet das Smart Home in einen energie­sparenden Modus.

Technische Fachplaner für die Programmierung

Obwohl Bernhard Beck bei weitem kein Laie auf dem Gebiet der Gebäude­automation ist, so verlangt doch ein ganzheitlich intelligentes Gebäudekonzept den Einbezug eines erfahrenen Fachplaners. Daher beauftragte Beck 2016 die technischen Fachplaner der CASAIO GmbH aus Güntersleben. „Das Haus von Herrn Beck ist auch für uns eine echte Heraus­forderung. Komfort und Energie­effizienz stehen hier an erster Stelle. Das bedeutet, wir brauchen über­greifende Konzepte, damit Photo­voltaik­anlage, Heizung und Lüftungsanlage exakt auf­ein­ander abgestimmt werden können“, so Dr. Thomas Lübbeke, Geschäftsführer von CASAIO. „Das Haus von Herrn Beck ist ein Parade­beispiel für ein energie­effizientes Smart Home, wir freuen uns schon auf das Endergebnis!“

Das Beispiel der 5-köpfigen Familie zeigt: Ein intelligentes Haus, mit Photovoltaik­anlage und vernetzten technischen Komponenten, kann heutzutage nachhaltig, komfortabel und dabei maximal energieeffizient betrieben werden. Für Beck muss Umwelt­freundlichkeit und Energie­effizienz dabei nicht dem Komfort­gedanken widersprechen: „Wir haben das technisch Machbare umgesetzt, um ein modernes und komfortables Haus mit dem Gedanken der höchsten Effizienz in Einklang zu bringen.“

* Petajoule ist eine Größenordnung für Energie.
Dabei ist 1 Joule = 1 Wattsekunde und 1 Petajoule = 1015 Joule.

© Main-Magazin 2017 (Fotos: Laura Thielen)

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