Photovoltaikanlage, Wärmepumpe, Stromspeicher und Wallbox können den Energieverbrauch eines Gebäudes deutlich verändern. Ihr volles Potenzial entfalten diese Komponenten jedoch erst, wenn sie nicht als voneinander unabhängige Einzelanlagen betrachtet werden. Ein ganzheitliches Energiekonzept verbindet Energieerzeugung, Wärmeversorgung, Speicherung, Gebäudetechnik und Mobilität zu einer abgestimmten Gesamtlösung.
Dabei geht es nicht darum, möglichst viele technische Geräte einzubauen. Entscheidend ist vielmehr, welche Systeme zum Gebäude, zum tatsächlichen Verbrauch und zu den langfristigen Zielen der Nutzer passen. SuS Smarte Energie verfolgt genau diesen Ansatz: von der Analyse und Planung über die Installation bis zur Wartung und Optimierung.
Ein ganzheitliches Energiekonzept betrachtet sämtliche relevanten Energieflüsse eines Gebäudes. Dazu gehören nicht nur der Stromverbrauch und die Heizung, sondern auch die Warmwasserbereitung, Kühlung, Ladeinfrastruktur und mögliche zukünftige Erweiterungen.
Typische Bestandteile sind:
Nicht jedes Projekt benötigt alle diese Komponenten. Ein gutes Konzept wählt die Technologien aus, die einen nachvollziehbaren Nutzen bieten, und stimmt ihre Leistung aufeinander ab.
Am Anfang steht nicht die Wahl eines bestimmten Produkts, sondern die Frage nach dem Ziel. Möchten Eigentümer ihre laufenden Energiekosten reduzieren, unabhängiger vom Strommarkt werden oder eine veraltete Heizung ersetzen? Ist ein Elektroauto bereits vorhanden oder erst für die Zukunft geplant? Soll das System später erweitert werden können?
Bei einem Gewerbebetrieb spielen möglicherweise andere Faktoren eine Rolle: hohe Verbräuche während der Produktionszeiten, mehrere Ladepunkte, eine Kühlanlage oder die Begrenzung von Lastspitzen.
Zu Beginn sollten daher mindestens folgende Punkte geklärt werden:
Diese Zieldefinition verhindert, dass einzelne Komponenten später nicht zusammenpassen oder unnötig groß dimensioniert werden.
Der Jahresverbrauch allein reicht für eine belastbare Planung häufig nicht aus. Ebenso wichtig ist, wann Energie benötigt wird. Eine Photovoltaikanlage produziert überwiegend tagsüber. Ein Haushalt mit Homeoffice, Wärmepumpe oder Elektroauto kann diesen Strom anders nutzen als ein Gebäude, das tagsüber weitgehend leer steht.
Bei der Bestandsaufnahme werden unter anderem Dachflächen, Elektroverteilung, Heiztechnik, Wärmebedarf, Dämmstandard und vorhandene Leitungswege betrachtet. In einem Unternehmen kommen Maschinenlaufzeiten, Lastspitzen und betriebliche Abläufe hinzu.
Bei bestehenden Wohngebäuden kann ein individueller Sanierungsfahrplan sinnvoll sein. Er bildet den energetischen Ist-Zustand ab und zeigt, wie einzelne Maßnahmen schrittweise und aufeinander abgestimmt umgesetzt werden können.
Eine Photovoltaikanlage sollte nicht ausschließlich anhand des bisherigen Stromverbrauchs dimensioniert werden. Geplante Verbraucher wie Wärmepumpe, Wallbox oder Klimaanlage können den zukünftigen Bedarf deutlich erhöhen.
Gleichzeitig sollte die Anlage nicht isoliert betrachtet werden. Entscheidend ist, wie der erzeugte Strom eingesetzt wird. Mögliche Nutzungen sind:
Ein Gewerbebetrieb mit hohem Tagesverbrauch kann häufig einen großen Anteil des Solarstroms unmittelbar nutzen. In einem Privathaushalt kann dagegen ein Speicher helfen, Energie vom Tag in die Abendstunden zu verschieben.
Strom und Wärme sollten bei einem ganzheitlichen Konzept gemeinsam geplant werden. Wird beispielsweise eine Wärmepumpe eingebaut, beeinflussen Gebäudedämmung, Heizflächen und notwendige Vorlauftemperaturen ihre Effizienz.
Auch der Warmwasserbedarf und vorhandene Speicher müssen berücksichtigt werden. Ein passend dimensionierter Wärme- oder Warmwasserspeicher kann überschüssige Energie zeitlich verschieben. Dadurch lässt sich eine Wärmepumpe bevorzugt betreiben, wenn eigener Solarstrom zur Verfügung steht.
Bei Bestandsgebäuden ist es häufig sinnvoll, zunächst Wärmeverluste zu reduzieren oder einzelne Heizkörper anzupassen. So kann die neue Heizung kleiner ausgelegt und effizienter betrieben werden. Die Entscheidung sollte sich am tatsächlichen Zustand des Gebäudes orientieren, nicht an einer pauschalen Technologievorgabe.
Ein Batteriespeicher erhöht die zeitliche Flexibilität, ist aber nicht automatisch in jeder Größe wirtschaftlich sinnvoll. Seine Kapazität sollte zum Verbrauchsprofil, zur Photovoltaikleistung und zu weiteren steuerbaren Verbrauchern passen.
Ähnliches gilt für die Ladeinfrastruktur. Eine Wallbox benötigt nicht zwangsläufig jederzeit die höchstmögliche Leistung. Wenn das Fahrzeug mehrere Stunden am Stellplatz steht, kann ein Energiemanagement den Ladevorgang zeitlich steuern und bevorzugt Solarstrom verwenden.
Bei mehreren Wallboxen schützt ein Lastmanagement den Gebäudeanschluss. Es verteilt die verfügbare Leistung auf die angeschlossenen Fahrzeuge und berücksichtigt gleichzeitig andere große Verbraucher.
Je mehr Systeme zusammenkommen, desto wichtiger wird ihre Koordination. Ein Energiemanagementsystem erfasst Erzeugung, Verbrauch und Speicherstände. Anschließend steuert es flexible Verbraucher nach festgelegten Prioritäten.
Beispielsweise kann es:
Neue Wärmepumpen, Wallboxen und bestimmte Speicher können außerdem unter die Regelungen für steuerbare Verbrauchseinrichtungen nach § 14a EnWG fallen. Ein Energiemanagement kann eine eventuell begrenzte Netzbezugsleistung innerhalb des Gebäudes sinnvoll auf mehrere Anlagen verteilen.
Ein ganzheitliches Konzept muss nicht zwangsläufig vollständig in einem Schritt umgesetzt werden. Häufig ist ein Stufenplan sinnvoll. Wichtig ist, dass bereits die erste Maßnahme spätere Erweiterungen berücksichtigt.
Bei der Elektroinstallation können beispielsweise Platzreserven im Zählerschrank, ausreichend dimensionierte Leitungen und Datenverbindungen vorbereitet werden. Die Photovoltaikanlage kann so geplant werden, dass später ein Speicher oder eine Wallbox ergänzt werden kann.
Ebenso wichtig sind kompatible Schnittstellen. Geräte unterschiedlicher Hersteller sollten zuverlässig kommunizieren können. Fraunhofer ISE arbeitet an Lösungen, mit denen Wallboxen, Wärmepumpen, Speicher, Wechselrichter und Energiemanagementsysteme sicher miteinander vernetzt werden.
Ein ganzheitliches Energiekonzept verbindet technische Möglichkeiten mit den tatsächlichen Anforderungen eines Gebäudes. Gute Planung verhindert Überdimensionierung, unnötige Doppelarbeiten und inkompatible Einzellösungen.
SuS Smarte Energie begleitet private und gewerbliche Projekte von der Analyse bis zur Umsetzung. Photovoltaik, Wärmeversorgung, Elektroinstallation, Speicher, Klimatechnik und E-Mobilität werden dabei nicht getrennt betrachtet, sondern zu einem effizienten und erweiterbaren Gesamtsystem verbunden.
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