Was Energiemanagement wirklich erfordert

Teil 3 der Serie Smart Home Energiemanagement. ← Zurück: Die Landschaft

Jenseits der Automatisierung: Echte Energieintelligenz

Im vorherigen Artikel haben wir die Smart-Home-Landschaft erkundet und eine gemeinsame Lücke identifiziert: Bestehende Plattformen behandeln Energiemanagement als Add-on, nicht als Kernfunktion. Aber was müsste ein System, das von Grund auf für Energiemanagement konzipiert wurde, eigentlich leisten?

Definieren wir die Anforderungen.

1. Prognose: Morgen schon heute kennen

Reaktive Systeme reagieren auf das, was gerade passiert. Intelligente Systeme antizipieren, was kommt.

Produktionsprognose

• Wetterintegration: Bewölkung, Temperatur, Niederschlagsvorhersagen
• Modulspezifische Modellierung: Ausrichtung, Neigung, Verschattungsmuster über Tag/Jahr
• Historische Korrelation: Lernen, wie Ihre spezifische Anlage unter verschiedenen Bedingungen performt
• Horizont: Nützliche Prognosen brauchen mindestens 24-72 Stunden Vorausschau

Verbrauchsprognose

• Mustererkennung: Wochentag vs. Wochenende, saisonale Variationen, Anwesenheitsmuster
• Event-Awareness: Geplante Lasten (EV-Laden, Warmwasserbereitung), Kalenderintegration
• Anomalieerkennung: Ungewöhnlicher Verbrauch sollte Alarme auslösen, nicht nur protokolliert werden

2. Optimierung: Die richtigen Entscheidungen treffen

Mit Prognosen in der Hand muss das System entscheiden: Was soll wann passieren?

Multi-Ziel-Optimierung

Energieentscheidungen haben selten eine einzige "beste" Antwort. Das System muss konkurrierende Ziele ausbalancieren:

Nutzer sollten Prioritäten setzen können, und das System sollte entsprechend optimieren – nicht nur statische Regeln befolgen.

Constraint-Handling

• Batterielimits: SoC-Grenzen, Lade-/Entladeleistungsgrenzen, Temperaturbeschränkungen
• Netzlimits: Einspeisebegrenzungen, Spitzenlastgebühren, Zeitabhängige Beschränkungen
• Gerätebeschränkungen: Mindestlaufzeiten, Anlaufverzögerungen, Leistungsbereiche

3. Steuerung: Den Plan ausführen

Optimierung bedeutet nichts ohne die Fähigkeit zu handeln.

Geräteintegration

• Wechselrichtersteuerung: Lade-/Entladebefehle, Einspeisebegrenzung, Moduswechsel
• Lastmanagement: Verschiebbare Lasten (Geschirrspüler, Waschmaschine, Poolpumpe)
• EV-Laden: Dynamische Leistungsanpassung basierend auf Solarverfügbarkeit
• Thermische Lasten: Wärmepumpen, Warmwasserbereiter, Klimaanlage – oft die größten flexiblen Lasten

Protokollunterstützung

Reale Installationen nutzen einen Zoo von Protokollen:

• Modbus TCP/RTU
• CAN-Bus (für Batterie-BMS)
• SunSpec
• Hersteller-APIs (VRM, Fronius Solar API, etc.)
• Smart-Home-Protokolle (MQTT, Zigbee, Z-Wave)

4. Resilienz: Wenn etwas schiefgeht

Energiesysteme müssen weiterlaufen, wenn die Kommunikation ausfällt.

Graceful Degradation

• Lokale Autonomie: Kernfunktionen müssen ohne Cloud-Konnektivität funktionieren
• Fallback-Strategien: Sichere Standardwerte wenn Prognosen nicht verfügbar
• Watchdog-Funktionen: Komponentenausfälle erkennen und beheben

Randfälle

• Netzausfall-Handling (Inselbetrieb-Koordination)
• Generator-Integration und automatischer Start
• Batterieschutz unter extremen Bedingungen

5. Beobachtbarkeit: Verstehen, was passiert ist

Man kann nicht verbessern, was man nicht messen kann.

Datenanforderungen

• Hohe Auflösung: 1-Sekunden-Daten für Leistungsflüsse, Minutenebene für Analysen
• Lange Speicherung: Jahre von Historie für Trendanalysen und Systemdimensionierungsentscheidungen
• Abgeleitete Metriken: Eigenverbrauchsquote, Autarkiegrad, Effizienzberechnungen

Visualisierung

• Echtzeit-Dashboard mit Energieflüssen
• Historische Analysewerkzeuge
• Tracking der Prognosegenauigkeit
• Kosten-/Ersparnis-Reporting

6. Multi-Standort-Fähigkeit

Viele Energiesystembesitzer haben mehrere Installationen:

• Zuhause + Ferienhaus
• Wohn- + Gewerbeobjekt
• Flottenmanagement für Installateure

Ein ordentliches Energiemanagementsystem sollte das nativ handhaben, nicht als Nachgedanken.

Die Lücke

Vergleichen Sie diese Anforderungen mit dem, was aktuelle Smart-Home-Plattformen von Haus aus bieten. Die Lücke ist erheblich. Home Assistant kann viele dieser Dinge – mit genug Eigenentwicklung. Aber das ist der Punkt: Energiemanagement sollte nicht erfordern, dass Sie Softwareentwickler werden.

Deshalb haben wir WHIP gebaut.

Weiter geht's

In Teil 4 stellen wir WHIP vor – unseren Ansatz für Energiemanagement, der diese Anforderungen von Grund auf adressiert. → WHIP: Energiemanagement richtig gemacht