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KI im Energiemanagement

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Wenn die PV Anlage vorausdenkt

Dynamischere Einspeisevergütungen, tiefere Mittagspreise und neue Tarifmodelle führen dazu, dass der Zeitpunkt von Verbrauch, Speicherung und Einspeisung wichtiger wird. Die logische Folge daraus: Es reicht künftig nicht mehr, einfach möglichst viel Solarstrom zu produzieren. Entscheidend ist, was mit diesem Strom passiert. Wird er direkt im Gebäude genutzt? Wird er gespeichert? Wird das Elektroauto geladen? Wird Warmwasser produziert? Oder fliesst der Strom genau dann ins Netz, wenn die Vergütung besonders tief ist? Genau hier kommt intelligentes Energiemanagement ins Spiel.

Früher war PV einfacher

Lange war die Logik einer PV Anlage relativ einfach: Die Anlage produziert Solarstrom, der Haushalt verbraucht einen Teil davon direkt, der Rest wird ins Netz eingespeist. Am Abend oder in der Nacht wird wieder Strom aus dem Netz bezogen. Dieses Modell funktioniert grundsätzlich auch heute noch. Aber es wird wirtschaftlich weniger optimal. Denn mit steigender PV Produktion entstehen an sonnigen Tagen immer häufiger Situationen, in denen sehr viel Strom gleichzeitig ins Netz fliesst. Besonders über Mittag kann der Wert des eingespeisten Stroms dadurch sinken. Gleichzeitig bleibt Strombezug am Abend, in der Nacht oder bei hohem Verbrauch weiterhin teuer. Die zentrale Frage lautet deshalb nicht mehr nur: Wie gross soll meine PV Anlage sein? Sondern: Wie kann ich meinen eigenen Solarstrom möglichst intelligent nutzen?

Was ein klassisches Energiemanagement leistet

Ein Energiemanagementsystem verbindet die wichtigsten Energiekomponenten im Gebäude. Dazu gehören zum Beispiel:

  • PV Anlage
  • Batteriespeicher
  • Wärmepumpe
  • Warmwasserboiler
  • Ladestation für das Elektroauto
  • steuerbare Verbraucher
  • Stromzähler und Messsysteme

Das System erkennt, ob aktuell PV Überschuss vorhanden ist oder ob Strom aus dem Netz bezogen wird. Auf dieser Basis können Verbraucher gezielt ein und ausgeschaltet oder geregelt werden. Ein einfaches Beispiel: Wenn die PV Anlage über Mittag viel Strom produziert, kann der Boiler aufgeheizt oder das Elektroauto geladen werden. Dadurch wird weniger Strom ins Netz eingespeist und später weniger Strom aus dem Netz bezogen. Das ist bereits heute ein grosser Vorteil. Der nächste Schritt geht aber weiter.

Von der Reaktion zur Prognose

Moderne Systeme reagieren nicht mehr nur auf die aktuelle Situation. Sie versuchen vorauszuplanen. Das ist der entscheidende Unterschied. Ein intelligentes Energiemanagement berücksichtigt nicht nur, was gerade passiert, sondern auch, was voraussichtlich in den nächsten Stunden passieren wird:

  • Wie wird das Wetter?
  • Wie viel Solarstrom wird morgen produziert?
  • Wann wird im Haus typischerweise Strom verbraucht?
  • Wann ist das Elektroauto angeschlossen?
  • Wann sind Strompreise oder Einspeisevergütungen attraktiv?
  • Wie voll ist der Batteriespeicher?
  • Welche Verbraucher müssen zwingend laufen und welche sind flexibel?

Damit entsteht ein Betriebsplan für das Energiesystem. Die Anlage entscheidet nicht mehr nur nach dem Motto «PV Überschuss vorhanden, Verbraucher einschalten», sondern optimiert vorausschauend.

Beispiel Solar Manager Aria

Ein spannendes Beispiel für diese Entwicklung ist Solar Manager Aria. Aria ist eine neue Funktion von Solar Manager und zielt genau auf diese nächste Stufe des Energiemanagements ab. Die Lösung plant und steuert das Energiesystem automatisch anhand von Wetterprognosen, Strompreisen und dem individuellen Verbrauch. Das ist besonders relevant, weil Gebäude immer mehr steuerbare Verbraucher haben. Früher bestand der Stromverbrauch vor allem aus Licht, Haushaltsgeräten und Elektronik. Heute kommen Wärmepumpen, Batteriespeicher und Elektroautos dazu. Diese Verbraucher sind gross, aber oft flexibel. Ein Elektroauto muss nicht zwingend sofort mit voller Leistung laden. Wichtig ist meistens nur, dass es am nächsten Morgen bereit ist. Ein Boiler muss nicht genau jetzt aufheizen, solange genügend Warmwasser vorhanden ist. Auch eine Batterie muss nicht immer sofort vollgeladen werden, wenn am Nachmittag noch viel Sonne erwartet wird. Genau solche Entscheidungen kann ein intelligentes System besser treffen als eine starre Steuerung.

Warum KI hier sinnvoll sein kann

Der Begriff KI wird heute oft sehr schnell verwendet. Im Energiemanagement ist aber klar, wo der Nutzen liegt: Es geht um Prognosen, Mustererkennung und Optimierung. Ein Haushalt verhält sich nicht jeden Tag gleich. Das Wetter ändert sich. Die Strompreise können sich verändern. Das Elektroauto ist nicht immer zur gleichen Zeit zuhause. Die Wärmepumpe läuft je nach Temperatur anders. Und die PV Produktion hängt stark von Bewölkung und Jahreszeit ab. Ein intelligentes System kann aus diesen Daten lernen und daraus bessere Entscheidungen ableiten. Nicht perfekt, aber oft besser als eine fixe Regel. Beispiel: Wenn morgen ein sehr sonniger Tag erwartet wird, muss die Batterie nachts vielleicht nicht mit günstigem Netzstrom geladen werden. Wenn am nächsten Tag wenig Sonne erwartet wird und ein dynamischer Tarif tiefe Preise in der Nacht zeigt, kann eine andere Strategie sinnvoll sein. Es geht also nicht darum, das Haus «magisch» zu machen. Es geht darum, viele kleine Entscheidungen laufend besser zu treffen.

Der Speicher wird dadurch nicht ersetzt

Wichtig ist: Energiemanagement ersetzt den Batteriespeicher nicht. Es macht ihn aber intelligenter nutzbar. Ein Speicher ohne gute Steuerung lädt meist dann, wenn PV Überschuss vorhanden ist, und entlädt dann, wenn der Haushalt Strom benötigt. Das ist grundsätzlich richtig. Mit dynamischeren Tarifen wird es aber komplexer. Manchmal kann es sinnvoll sein, Speicherplatz für später freizuhalten, wenn noch viel PV Produktion erwartet wird. In anderen Situationen kann es sinnvoll sein, die Batterie früher zu laden oder gezielt Verbraucher vorzuziehen. Der Speicher ist also der physische Puffer. Das Energiemanagement ist das Gehirn, das entscheidet, wann dieser Puffer am meisten Wert bringt.

Besonders spannend bei E Mobilität

Ein grosser Hebel ist die Ladestation für das Elektroauto. Ein Elektroauto hat einen hohen Energiebedarf, ist aber oft sehr flexibel. Wenn das Fahrzeug am Abend nach Hause kommt und erst am nächsten Morgen wieder gebraucht wird, entsteht ein Zeitfenster von mehreren Stunden. In diesem Fenster kann das Energiemanagement entscheiden, wann geladen wird. Je nach Situation kann das bedeuten:

  • möglichst viel Laden mit eigenem Solarstrom
  • Laden bei tiefen Strompreisen
  • Begrenzung der Ladeleistung zur Vermeidung von Lastspitzen
  • Priorisierung des Speichers oder des Fahrzeugs
  • Sicherstellung einer Mindestladung bis zu einem definierten Zeitpunkt

Damit wird die Ladestation nicht einfach ein zusätzlicher Verbraucher, sondern ein aktiver Teil des Energiesystems.

Auch Wärmepumpe und Boiler werden wichtiger

Neben dem Elektroauto sind Wärmepumpe und Warmwasser wichtige Bausteine. Wärme lässt sich in einem gewissen Rahmen speichern. Ein Boiler kann dann aufgeheizt werden, wenn Solarstrom verfügbar ist. Auch die Wärmepumpe kann je nach Gebäude, Komfortanspruch und Steuerungsmöglichkeit teilweise in günstigere oder solarstarke Zeitfenster verschoben werden. Gerade hier ist eine sorgfältige Planung wichtig. Nicht jede Wärmepumpe lässt sich gleich gut einbinden. Schnittstellen, Regelungsmöglichkeiten und Komfortgrenzen müssen berücksichtigt werden. Wenn die Einbindung sauber umgesetzt ist, kann aber ein erheblicher Teil des Solarstroms lokal genutzt werden, ohne dass der Kunde im Alltag aktiv eingreifen muss.

Was bedeutet das für Kundinnen und Kunden?

Für Kundinnen und Kunden wird die Energieversorgung dadurch einfacher, nicht komplizierter. Das Ziel ist nicht, dass man täglich Strompreise, Wetterberichte und App Werte studieren muss. Im Gegenteil: Ein gutes Energiemanagement nimmt diese Arbeit ab. Die Kundin oder der Kunde definiert die wichtigsten Rahmenbedingungen:

  • Wann muss das Elektroauto bereit sein?
  • Welche Mindestladung soll der Speicher behalten?
  • Hat Eigenverbrauch oder Wirtschaftlichkeit Priorität?
  • Welche Komfortgrenzen gelten bei Warmwasser oder Heizung?
  • Welche Verbraucher dürfen automatisch gesteuert werden?

Den Rest übernimmt das System soweit möglich automatisch.

Warum das jetzt relevant wird

Die kommenden Jahre werden die Anforderungen an PV Anlagen verändern. Es wird nicht mehr nur um Produktion gehen, sondern um Flexibilität. Wer Strom dann verbrauchen oder speichern kann, wenn viel Solarstrom vorhanden ist oder die Preise tief sind, hat einen Vorteil. Wer Strom genau dann einspeist, wenn der Markt ihn kaum braucht, wird tendenziell weniger profitieren. Deshalb werden PV Anlage, Speicher, E Mobilität, Wärmepumpe und Energiemanagement immer stärker zusammenwachsen. Für neue Anlagen bedeutet das: Die Steuerung sollte von Anfang an mitgedacht werden. Für bestehende Anlagen bedeutet das: Eine Optimierung kann auch nachträglich sinnvoll sein, besonders wenn bereits ein Speicher, eine Wärmepumpe oder eine Ladestation vorhanden ist.

Fazit

KI basiertes Energiemanagement ist kein Selbstzweck und auch kein Marketinggag, wenn es richtig eingesetzt wird. Der Nutzen entsteht dort, wo viele Faktoren gleichzeitig berücksichtigt werden müssen: Wetter, Verbrauch, Speicherstand, Stromtarife, Einspeisevergütung und flexible Verbraucher. Die PV Anlage der Zukunft produziert nicht nur Strom. Sie denkt das Energiesystem mit. Oder einfacher gesagt: Wer Solarstrom clever nutzen will, braucht nicht immer den grössten Speicher, sondern vor allem eine intelligente Steuerung des gesamten Systems.

Über den Autor

Flavio Wyss Verkaufsleiter siworks solar
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Flavio Wyss ist Geschäftsführer und Partner bei siworks Solar. Er moderiert den Solar-Podcast "Bock auf Solar" und begleitet Kunden von der Planung bis zur Umsetzung und Inbetriebnahme. Dank seiner langjährigen Erfahrung ist er ein ausgewiesener Fachmann in seinem Gebiet.