HEMS: Vorteile, Funktionen und Kosten von Home Energy Management Systemen
Mit Ihrer Photovoltaikanlage können Sie Ihre Stromrechnung deutlich senken. Ein sogenanntes Home Energy Management System (HEMS) unterstützt Sie dabei, Ihre Eigenverbrauchsquote zu steigern und so noch mehr zu sparen. In diesem Beitrag zeigen wir Ihnen, wie ein PV-Energiemanagementsystem funktioniert, mit welchen Kosten Sie rechnen sollten und für wen sich die Anschaffung lohnt.
Was ist ein HEMS?
Energiemanagementsysteme (EMS) wurden ursprünglich für Industriebetriebe entwickelt. Inzwischen sind sie auch für Privathaushalte verfügbar und werden als Home Energy Management System, kurz HEMS, bezeichnet. Auch die Bezeichnungen Energiemanager für PV-Anlagen oder Energy Management System sind gängig. Das System unterstützt Sie dabei, Ihren selbst erzeugten Strom noch umfangreicher zu nutzen.
Ein PV-Management-System liefert Informationen in Echtzeit über die Stromflüsse im Haus. Es wertet die Menge an erzeugtem Strom sowie den benötigten Strom einzelner Verbraucher aus. Auf dieser Basis entscheidet das Energiemanagement der PV-Anlage, wann welche Geräte Strom aus der Solaranlage erhalten, wann das Elektroauto geladen wird und wann der Batteriespeicher befüllt wird.
Das Energiemanagement fürs Haus wird im Stromkasten montiert. Es handelt sich um ein kleines, unscheinbares Kästchen. Teilweise ist ein entsprechendes System bereits in Batteriespeichern enthalten. Um damit auch Haushaltsgeräte steuern zu können, müssen diese zur Kommunikation bereit sein. Das erkennen Sie an der Aufschrift „SG Ready“ (SG = Smart Grid). Alternativ ist es möglich, analoge Geräte über SG-Ready-Steckdosen zu integrieren.
Im Regelfall schließen Hausbesitzer allerdings nicht sämtliche Elektrogeräte im Haus an das HEMS an, sondern vielmehr Haushaltsgeräte mit hohem Stromverbrauch, die zugleich zeitlich flexibel genutzt werden können. Typisch ist der Anschluss von Waschmaschinen und Wäschetrocknern, Geschirrspülern, Wärmepumpen oder einer Wallbox für das Laden der Elektroautos.
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Wie funktioniert ein HEMS?
Ein PV-Energiemanager funktioniert nach dem folgenden Prinzip:
1. Die Photovoltaikanlage erzeugt tagsüber Energie. Diese wird durch den Wechselrichter in nutzbaren Wechselstrom umgewandelt.
2. Das Energy Management System ist mit dem Wechselrichter sowie dem Batteriespeicher, dem Stromzähler und steuerbaren Verbrauchern im Haushalt verbunden.
3. Das HEMS analysiert, wie viel Energie zur Verfügung steht und welche Geräte gerade wie viel Strom benötigen. Auf dieser Basis entscheidet das Energiemanagement der PV-Anlage, wann die Waschmaschine oder Spülmaschine laufen soll, wann das Elektroauto geladen wird und wann der Solarspeicher befüllt wird.
4. Dabei berücksichtigt das HEMS innerhalb der zugehörigen App eingerichtete Prioritäten und Regeln. So können Sie beispielsweise vorgeben, dass die Spülmaschine spätestens um 14.00 Uhr starten soll oder das Elektroauto nachrangig aufgeladen wird, weil Sie es nicht allzu oft benötigen.
Ziel des Einsatzes eines Home-Energy-Systems für Ihre Solaranlage ist, den Eigenverbrauch zu optimieren. Stellen Sie sich folgende Situation vor: Sobald sich morgens die ersten Sonnenstrahlen durchkämpfen, beginnt die Solaranlage zu produzieren. Würde der gesamte Strom nun vollständig in das Laden Ihres Elektroautos investiert, müssten Sie den Strom für die Waschmaschine oder Spülmaschine komplett aus dem öffentlichen Stromnetz beziehen. Zur Mittagszeit, wenn viel Solarenergie zur Verfügung steht, ist das Elektroauto bereits voll geladen und Sie können den Strom nur noch für Haushaltsgeräte nutzen. Das schmälert den Eigenverbrauch und erhöht den Anteil des in das öffentliche Netz eingespeisten Stroms. Gegenüber dem Eigenverbrauch ist die Einspeisevergütung dafür jedoch oft niedrig.
Ein HEMS für Wallbox, PV und Batteriespeicher schafft hier Abhilfe: Es verteilt den Strom über den Tag anhand von Prognosewerten so, dass Sie eine möglichst hohe Eigenverbrauchsquote erreichen.
PV-Anlage ohne HEMS: Ist das möglich?
Ein Energiemanagementsystem ist für eine PV-Anlage zwar praktisch, aber nicht zwingend erforderlich. Sie profitieren allerdings in vielerlei Hinsicht davon:
- erhöhter Eigenverbrauch des erzeugten grünen Stroms
- höhere Ersparnis bei der Stromrechnung
- mehr Unabhängigkeit von steigenden Energiepreisen und dem Netzanbieter
- Beitrag zum Klimaschutz durch Reduzierung des CO2-Ausstoßes
- komfortable Zusatzfunktionen (z. B. zur Steuerung von Smart-Home-Geräten)
Daneben gibt es allerdings auch einige Punkte, die gegen den Einsatz eines Home Energy Management Systems sprechen:
- Anschaffungskosten im drei- bis vierstelligen Bereich
- erforderliche Fachkenntnisse für die Installation und Bedienung
- möglicherweise mangelnde Sicherheit Ihrer Daten (z. B. bei Speicherung in der Cloud)
- mangelnde Kompatibilität der meisten Haushaltsgeräte
Ein Energiemanagementsystem für Privathaushalte lohnt sich in vielen Fällen. Dabei sollten Sie jedoch gut nachrechnen und die tatsächliche Stromkostenersparnis einbeziehen. Diese richtet sich danach, wie viel Strom Sie durch die intelligente Steuerung tatsächlich aus der Photovoltaikanlage nutzen können.
Kosten eines HEMS für Ihre Photovoltaikanlage
Die Kosten eines HEMS für Ihre PV-Anlage variieren in Abhängigkeit von der Anzahl der anzuschließenden Verbraucher. Möchten Sie beispielsweise lediglich Ihre Wallbox per HEMS steuern, ist das Gerät günstiger, als wenn Sie damit auch Ihre Wärmepumpe, einen Batteriespeicher sowie mehrere Haushaltsgeräte regeln möchten. Die Preise variieren inklusive Einbau etwa zwischen 500 und 1.500 Euro. Auf den ersten Blick klingt das nach viel. Die Anschaffungskosten amortisieren sich aber mitunter schnell, wenn Sie damit Ihre Eigenverbrauchsquote deutlich steigern. Relevant für die Kostenfrage sind außerdem laufende Ausgaben. Häufig zahlen Sie nämlich über Abomodelle extra, beispielsweise für Zusatzfunktion oder die Datenspeicherung auf Servern des Anbieters.
Ein Vergleich von Home Energy Management Systemen ist unerlässlich, um ein durchdachtes System zu einem angemessenen Preis zu finden. Ein gutes Beispiel dafür ist das KI-gesteuerte HEMS „EMMA“ von Huawei. Dieses liegt je nach Ausstattung in einem Preisrahmen von 700 bis 1.000 Euro. Es fallen zusätzlich keine laufenden Kosten an. So können Sie die vollwertigen Funktionen ohne Abomodell nutzen.
In einem ähnlichen Preisrahmen bewegt sich auch der Solar Manager als Alternative. Diesen können Sie allerdings nur mit einem Abo nutzen. Bereits die Basisversion schlägt jährlich mit rund 48 Euro zu Buche. Möchten Sie Premium-Funktionen nutzen, wie Push-Benachrichtigungen, Energieberichte oder die Integration von Autos, benötigen Sie die Premium-Version für rund 72 Euro jährlich.
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Lohnt sich ein Smart-Home-Energiemanagement?
Bei der Frage, ob sich ein intelligentes Energiemanagementsystem lohnt, gibt es zwei mögliche Betrachtungsweisen:
- Umwelt: Mit einer höheren Eigenverbrauchsquote nutzen Sie mehr grünen Strom und benötigen weniger konventionell erzeugten Strom, etwa aus Kohlekraftwerken. Sie leisten somit mit einem Energiemanager für Ihre Photovoltaikanlage immer einen wertvollen Beitrag zur Umwelt. Aus dieser Perspektive ist ein HEMS immer lohnenswert.
- Wirtschaftliche Betrachtung: Auch in Hinblick auf Ihre Finanzen lohnt sich ein HEMS in der Mehrzahl der Fälle. Dies hängt aber auch davon ab, wie Ihre Photovoltaikanlage ausgelegt ist. Ist die zur Verfügung stehende Strommenge zu knapp bemessen, ist auch das zusätzliche Einsparpotenzial eher geringer. Je größer der Anteil an Ihrem selbst erzeugten Strom ist, den Sie in das öffentliche Netz einspeisen müssen und je mehr Strom Sie aktuell noch von Ihrem Netzanbieter beziehen, desto stärker können Sie mit einem HEMS-System Ihre Eigenverbrauchsquote erhöhen.
Tipp: Energiemanagementsysteme für PV-Anlagen können auch eine sinnvolle Investition sein, wenn Sie einen der eher raren dynamischen Stromtarife ergattert haben. Dabei variiert der Strompreis im Verlauf des Tages immer wieder. Mit dem Home Energy Management verschieben Sie den Stromverbrauch verschiedener Geräte oder Ihrer Wallbox auf Tageszeiten, zu denen die Strompreise günstig sind.
Gibt es eine Förderung für die Anschaffung eines HEMS?
Die Kosten für ein HEMS sind nicht ganz ohne. Umso wichtiger ist es, alle Möglichkeiten der Finanzierung auszuschöpfen. Eine davon ist die Bundesförderung für effiziente Gebäude des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Im Bereich „Einbau von Anlagentechnik in Bestandsgebäuden zur Erhöhung der Energieeffizienz des Gebäudes“ können Sie einen Antrag auf die Förderung stellen.
Sie müssen mindestens 300 Euro (brutto) investieren und profitieren dann von 15 Prozent Förderung. Allerdings müssen Sie dafür einen Energieeffizienz-Experten (EEE) einbinden. Deshalb lohnt sich die Förderung meist eher dann, wenn Sie mehrere Maßnahmen bündeln, um Ihr Zuhause insgesamt energieeffizienter zu gestalten.
HEMS für Ihre Photovoltaikanlage mit Speicher und Wallbox: eine sinnvolle Anschaffung
HEMS-Systeme bieten Ihnen viele Vorteile, etwa die Senkung Ihrer Stromkosten oder die Verbesserung Ihrer Umweltbilanz. Damit steigern Sie den Eigenverbrauch und werden zugleich unabhängiger vom Netzanbieter und den steigenden Strompreisen. Zwar sind mit der Technik auch Kosten und Herausforderungen verbunden, doch langfristig überwiegen in vielen Fällen die Vorteile. Berücksichtigen Sie ein HEMS direkt bei der Planung Ihrer Photovoltaikanlage. Sie können es aber dank des geringen Montageaufwands auch nachträglich nachrüsten. So leisten Sie Ihren Beitrag zum Schutz der Umwelt.
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