Eigenverbrauchsoptimierung für Mehrfamilienhäuser

06. September 2022 Drei Diplomanden der ABB Technikerschule haben in ihrer Diplomarbeit zum «Dipl. Techniker HF Systemtechnik Schwerpunkt Gebäudeautomatik» eine Systemlösung für Mehrfamilienhäuser mit Zusammenschluss zum Eigenverbrauch (ZEV) entwickelt.

Die Firma Miesch Elektro aus Eschlikon (Auftraggeberin) wünschte eine Lösung, um die Photovoltaikanlage wirtschaftlicher betreiben zu können und den Eigenverbrauch im Objekt zu steigern. Für die ZEV-Installationen wählte sie mit dem Loxone-Miniserver und seiner eigenen Immobilienbewirtschaftungsplattform Smargy eine Lösung aus einer Hand. Ein Vorteil dieses Systems ist, dass es bereits die Hard- und Software für ein Energiemanagement beinhaltet.

PV-Energie optimal Nutzen
Der grösste Verbrauch in Wohnhäusern ist die Bereitstellung von Heizenergie und Brauchwarmwasser. Hier setzt das Projektteam auf zwei Komponenten, um den Eigenverbrauch zu steigern. Der Grundbedarf an Heiz- und Brauchwarmwasser wird mit einer Wärmepumpe erzeugt, die über den Loxone-Miniserver angesteuert wird. Besteht ein Energieüberschuss, wird mittels  Energiemanagement im Miniserver eine Überproduktion an Wärmeenergie veranlasst. Die Wärmeenergie lässt sich dank der Verwendung von grossen Pufferspeichern über einen längeren Zeitraum speichern. Um der Produktionskurve der Photovoltaikanlage optimal nachfahren zu können, werden in den Pufferspeichern steuerbare Elektroheizeinsätze verbaut. Der Energiemanager kann in Abhängigkeit der produzierten Energie die einzelnen Stufen der Elektroheizeinsätze ansteuern und so möglichst bedarfsgerecht die produzierte Energie als Wärmeenergie speichern.

Autoladestationen mit Abrechnungsfunktion
Die zunehmende Dichte an Elektrofahrzeugen stellt Besitzerinnen und Besitzer von Mehrfamilienhäusern vor neue Herausforderungen. Die Bereitstellung von genügenden Ladevorrichtungen lässt sich ohne Installation eines Flachbandkabels und ohne Energiemanagement kaum wirtschaftlich umsetzen. Dank der entwickelten Lösung lässt sich der Verbrauch der Ladestationen den jeweiligen Nutzern zuordnen. Das Projektteam setzt dabei die Ladestation Zaptec Pro ein, die über NodeRed mit dem Loxone-Miniserver kommuniziert. Dieser Miniserver dient zur Steuerung der Ladestation und stellt die Energiedaten der Smargy Cloud zur Verfügung. Die Ladestation kann auch dazu genutzt werden, den Eigenverbrauch des Objektes weiter zu steigern. Die Nutzenden haben die Möglichkeit, ihr Elektrofahrzeug durch die Integration der Ladestation im Energiemanager ausschliesslich mit überschüssiger Energie zu laden.

Automatische Beschattung und Sicherheitsfunktionen
Die Diplomanden haben in ihrer Arbeit zusätzlich eine automatische Beschattung realisiert, die das Haus im Sommer vor dem Aufheizen schützt. Weiter konnten Sicherheitsfunktionen wie ein Hagel- und Sturmschutz für die Rollläden und Markisen realisiert werden.


Bild oben: Die drei Diplomanden Roy Kaufmann, Dominik Leu und Nils Bollen (von links nach rechts)

Bild unten: Eigenverbrauchsoptimierung mit dem Loxone-Miniserver. Ein Wohngebäude dank vielen Schnittstellen energieeffizienter machen.