Smart home ist in aller Munde. 40 % aller Immo­bi­li­en­un­ter­nehmen wollen nächstes Jahr in diese Tech­no­logie inves­tieren, die das Wohnen behag­licher machen kann und gleich­zeitig den Ener­gie­ver­brauch senkt. 

Doch mit groß­flä­chigen Anwen­dungen ist es in Deutschland noch nicht so weit her. Streng genommen gibt es nur eine Siedlung, die mit smarten Geräten ausge­rüstet ist. Und die liegt in Schwab­münchen bei Augsburg.

Das Pilot­projekt „Smart Operator“ von RWE und seiner Tochter Lechwerke AG verbindet über 110 Haushalte in einem Gesamt­system. Es umfasst unter anderem rund zwei Dutzend Photo­vol­ta­ik­an­lagen, einen großen Netz­bat­te­rie­speicher, schaltbare Verbraucher wie Wärme­pumpen und weitere Batte­rie­speicher in Haus­halten sowie eine zentrale Steuerung. So werden Ener­gie­er­zeugung und – verbrauch innerhalb des Orts­netzes besser aufein­ander abgestimmt.

Auch die Ladesäule für E‑Autos wird über den Smart Operator gesteuert. Fotos: Urbansky

Das Smart-​Operator-​Projekt in der Siedlung Wertachau startete im Mai 2012 und läuft Ende diesen Jahres aus. Der Smart Operator kann insgesamt eine Kapazität von 315 Kilo­watt­stunden pro Tag ansteuern, davon 165 Kilo­watt­stunden pro Tag in den Haus­halten. In denen wurden zunächst alle 160 herkömm­lichen Strom­zähler gegen Smart Meter getauscht. Sie über­tragen die Daten über ein Glas­fa­sernetz, an das nach und nach weitere intel­li­gente Bausteine ange­schlossen wurden. Neben dem zentralen Netz­bat­te­rie­speicher (Kapazität 150 kWh) wurde auch eine Ladesäule für Elek­tro­autos in Betrieb genommen. 23 Photo­vol­ta­ik­an­lagen produ­zieren erneu­er­baren Strom auf den Dächern der Siedlung; auch diese sind über Smart Meter eingebunden.

E‑Auto und Geschirrspüler

Baustein der Anlage: Bleiakkus, die zusam­men­ge­schaltet sind und den über­flüs­si­gen­Strom aufnehmen.

In 23 Haus­halten arbeiten zudem verschiedene intel­li­gente Bausteine: Wasch­ma­schinen, Wäsche­trockner und Geschirr­spüler, aber auch Wärme­pumpen, Batte­rie­speicher oder E‑Mobility-​Ladeboxen. Die Projekt­teil­nehmer können dem Smart Operator ein Zeit­fenster zum Start ihrer Haus­geräte zur Verfügung stellen. Der Smart Operator kann dann den Gerä­te­start in jene Zeiten verschieben, in denen vor Ort viel Strom mit den Solar­an­lagen erzeugt wird. Die Blei-​Batteriespeicher und Wärme­pumpen steuert das System direkt.

Der Smart Operator stimmt alle gesam­melten Faktoren aufein­ander ab und bringt sie in Einklang, um das Ortsnetz besser zu nutzen. Zusätzlich steuert das System einen regel­baren Orts­netz­trans­for­mator und fern­steu­erbare Last­schalt­leisten, um die Strom­flüsse im Ortsnetz weiter zu opti­mieren. Dabei verar­beitet der Smart Operator im Schnitt pro Minute rund 200 Mess­si­gnale aus dem Netz und gibt 30 Steu­er­si­gnale an Bausteine aus. Im weiteren Projekt­verlauf werden die einzelnen Kompo­nenten sowie das Gesamt­konzept technisch und wirt­schaftlich bewertet und es wird analy­siert, was sinnvoll auf andere Netze über­tragen werden kann.

Wärme­pumpen laufen nicht genug

Hauptziel: Die autonom arbei­tende Steuerung verlagert den Verbrauch smarter Geräte wie Wärme­pumpen in Zeiten hoher PV-​Eigenerzeugung. So kann das Ortsnetz mehr Strom aus erneu­er­baren Energien aufnehmen und der Strom­bezug der Siedlung aus dem regio­nalen Mittel­span­nungsnetz geht entspre­chend zurück. Ebenso wird weniger über­schüs­siger Strom aus der Siedlung in dieses Netz zurück­ge­speist; an sonnigen Tagen bis zu einem Drittel weniger. Aller­dings: Die Wärme­pumpen, so das über­ra­schende Ergebnis, laufen teils nur 600 Stunden im Jahr – zu wenig für ein sinn­volles Lastmanagement.

Warum Ener­gie­speicher, die auch in dem hier vorge­stellten Projekt arbeiten, der Effi­zi­enz­schlüssel sind, beschreibt Energieblogger-​Kollege Olof E. Matthaei hier auf seinem Blog Energie effizient sparen.