Erzeugung, Verteilung und Verbrauch von Energie effizient verknüpfen „Übergeordnete Abstimmung verbessert Betriebsweise“

Für Wohnungsunternehmen, Genossenschaften und Wohnungseigentümergemeinschaften ist das vor allem eine Managementaufgabe. Die Entscheidung für ein Energiemanagementsystem (EMS) betrifft nicht nur die technische Ausstattung eines Heizungskellers. Sie beeinflusst ebenso Investitionspfade, Betriebskosten, Schnittstellen zu Dienstleistern und die spätere Erweiterbarkeit eines Gebäudes.

Die digitale Immobilie: EMS als Steuerzentrale

Im Zentrum eines modernen Energiesystems stehen vor allem vier große Erzeuger beziehungsweise Verbraucher: Photovoltaikanlage, Batteriespeicher, Wärmepumpe und Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Hinzu kommen zunehmend Klimaanlagen, Lüftungssysteme, Warmwasserbereitung und steuerbare Haushaltsgeräte. Werden diese Komponenten unabhängig voneinander betrieben, können hohe Leistungsspitzen entstehen, die sich mit dem selbst erzeugten Solarstrom nicht abdecken lassen. Gleichzeitig kann ungenutzter Solarstrom ins Netz abfließen, obwohl weitere Verbraucher dafür Bedarf hätten.

Solche Situationen soll ein EMS vermeiden. Es erfasst den aktuellen Energiebedarf der angeschlossenen Komponenten, kann Wetterprognosen, Strompreise sowie Nutzungsprofile berücksichtigen und steuert, welcher Verbraucher wann mit Energie versorgt wird. Ziel ist es, den Eigenverbrauch des selbst erzeugten Solarstroms zu erhöhen, Lastspitzen zu begrenzen und den Bezug aus dem öffentlichen Netz zu reduzieren.

Neue Rahmenbedingungen wie der Rollout intelligenter Messsysteme, dynamische Stromtarife und § 14a des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) verstärken diese Entwicklung. Andreas Habermehl, Geschäftsführer Technik und Berufsbildung beim Zentralverband der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke (ZVEH), beobachtet deshalb eine steigende Nachfrage nach EMS.

Doch nicht jedes technisch mögliche Regelungskonzept ist für jedes Wohngebäude sinnvoll. Ein Mehrfamilienhaus mit Wärmepumpe, gemeinschaftlicher PV-Anlage und mehreren Ladepunkten stellt andere Anforderungen als ein Objekt mit Gasheizung und wenigen steuerbaren Lasten. Größe, Anlagenbestand, Messkonzept, Nutzerstruktur und geplante Sanierungsschritte bestimmen, wie umfassend das Energiemanagement ausfallen sollte.

Stromerzeugung und Wirtschaftlichkeit im Gesamtsystem

Die Wärmewende rückt auch in Mehrfamilienhäusern Wärmepumpen stärker in den Fokus. Damit steigt der Strombedarf des Gebäudes – aber auch die Möglichkeit, Erzeugung und Verbrauch intelligent aufeinander abzustimmen. Eine Wärmepumpe kann zum Beispiel vorzugsweise dann arbeiten, wenn die Photovoltaikanlage viel Strom liefert oder der Strompreis günstig ist. Außerdem kann ein Speicher Lastspitzen abfedern, während das Lademanagement verhindert, dass mehrere Elektrofahrzeuge gleichzeitig die verfügbare Anschlussleistung ausschöpfen.

Wirtschaftlicher Nutzen entsteht, wenn die Steuerung für bessere Betriebszustände sorgt: mehr lokal genutzter Solarstrom, geringere Leistungsspitzen, ein effizienter Anlagenbetrieb und weniger ungeplante Ausfälle. Für Führungskräfte ist deshalb eine belastbare Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wichtiger als eine lange Funktionsliste. Sie sollte Investitions-, Lizenz- und Kommunikationskosten ebenso berücksichtigen wie Wartung, Software-Updates, Messstellenbetrieb, Serviceverträge sowie den internen Aufwand für Betreuung und Abrechnung.

Zudem muss die Verteilung von Kosten und Nutzen offengelegt werden. Einsparungen auf Gebäudeebene kommen nicht automatisch in gleicher Weise Eigentümern, Betreibern und Mietparteien zugute. Zusätzliche Kosten dürfen die angestrebte Entlastung nicht aufzehren. Das gilt besonders in Beständen, in denen Modernisierungsbudgets begrenzt und die Belastungen der Bewohner bereits hoch sind.

Integrierte Planung über Gewerke hinweg

Die Zeiten, in denen jedes Gewerk weitgehend für sich planen konnte, gehen damit zu Ende. Elektro, Heizung und Klima, Mobilität, Messwesen und Gebäudeautomation müssen als Gesamtsystem betrachtet werden. Frank Borchardt, Leiter des Fachbereichs Metering und Digitalisierung beim VDE Forum Netztechnik/Netzbetrieb (FNN), bringt es auf den Punkt: „Elektro, Heizung/Klima und Mobilität müssen als Gesamtsystem geplant und optimiert werden.“

Für die Wohnungswirtschaft bedeutet das: Zuständigkeiten und Schnittstellen sollten bereits vor der Vergabe geklärt sein. Wer verantwortet die Gesamtplanung?

Wer weist die Kompatibilität nach? Wer übernimmt Inbetriebnahme, Fehleranalyse und spätere Optimierung? Und wer ist Ansprechpartner, wenn Wärmepumpe, Messsystem und EMS jeweils technisch funktionieren, das Gesamtsystem aber trotzdem die erwartete Leistung nicht erreicht? Ohne eindeutig geregelte Verantwortlichkeiten drohen Reibungsverluste zwischen Gewerken und Dienstleistern.

Kritischer Faktor: Technische Komponenten richtig vernetzen

Probleme kann es auch auf Hardwareebene geben. Geräte verschiedener Hersteller verwenden nicht zwangsläufig dieselben Kommunikationsstandards. Zu den wichtigsten zählen KNX für die Gebäudeautomation, Modbus TCP und Modbus RTU für die Kommunikation zwischen Wechselrichtern, Speichern und Energiezählern, EEBUS für den herstellerübergreifenden Datenaustausch im Energiemanagement, OCPP für die Anbindung intelligenter Ladeinfrastruktur, MQTT für IoT- und Cloud-Anwendungen sowie BACnet vor allem im Zweckbau und in größeren Gebäuden.

Diese Vielfalt bestimmt, ob ein System später erweitert werden kann, ob ein Anbieterwechsel realistisch bleibt und wie hoch die Folgekosten ausfallen. Es empfiehlt sich, zunächst die gesetzlichen Anforderungen, insbesondere die technischen Mindestanforderungen nach § 14a EnWG, zu prüfen. Ebenso wichtig sind die Sicherheitsanforderungen des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) und des EU Cyber Resilience Act.

Bei der Komponentenauswahl sollten offene und normkonforme Kommunikationsstandards berücksichtigt werden. Gerade im Bestand treffen Projektverantwortliche häufig auf Anlagen unterschiedlicher Hersteller und Generationen. Systeme, die offene Standards wie Modbus TCP, KNX, EEBUS oder OCPP unterstützen, lassen sich in der Regel einfacher erweitern als proprietäre Insellösungen. Michael Meyer, Product Marketing Monitoring Power bei Phoenix Contact, warnt aus Projekterfahrung davor, Kompatibilität vorauszusetzen: Besonders Wechselrichter und Batteriespeicher seien nicht immer vollständig kompatibel. Er empfiehlt, sich frühzeitig zu informieren, Schulungsangebote der Hersteller zu nutzen und möglichst vor der Inbetriebnahme einen Testaufbau durchzuführen.

Im Vorfeld eines Projekteinstiegs wäre daher zu prüfen: Unterstützen die Komponenten dieselben Protokolle? Lassen sich weitere Verbraucher später integrieren? Sind Software- und Sicherheitsupdates langfristig verfügbar? Ist ein kontrollierter Fernzugriff für Service und Diagnose möglich? Wem gehören die Betriebsdaten, wie können sie exportiert werden und wie lässt sich eine Herstellerbindung vermeiden? Je früher diese Fragen beantwortet werden, desto geringer ist das Risiko teurer Nacharbeiten.

Daten nutzen und Grenzen respektieren

Ein EMS erzeugt große Mengen an Daten. Doch mit dieser Datentiefe wächst die Verantwortung. Sobald Messung und Sensorik über zentrale Anlagen hinaus bis in Wohnungen reichen, berührt das die Privatsphäre der Bewohner. Die Unverletzlichkeit der Wohnung ist ein fundamentales Recht.

Entscheider sollten deshalb konsequent nach dem Prinzip der Datensparsamkeit vorgehen:

Welche Informationen sind für den definierten Betriebszweck erforderlich? Ist es nötig, sie wohnungsbezogen zu erfassen? Wie lange werden sie gespeichert, wer erhält Zugriff und wie wird ein Missbrauch verhindert?

Technische Lösungen, die Bewohner als Überwachung wahrnehmen, können Widerstand hervorrufen, selbst wenn der Anbieter sie als Beitrag zu Komfort und Effizienz darstellt. Unabdingbar sind eine verständliche Zweckbeschreibung, transparente Angaben zu erhobenen Daten und Zugriffsrechten sowie die frühzeitige Einbindung von Datenschutz, Mietrecht und Interessenvertretungen. Lässt sich der Nutzen auch mit weniger granularen Daten realisieren, ist die defensivere Lösung häufig die nachhaltigere.

Dasselbe gilt für Mieterstrom oder gemeinschaftliche Versorgungsmodelle.

Die Bewohner müssen erfahren, dass es ein Angebot gibt, wie es funktioniert, welche Kosten entstehen und welche Wahlmöglichkeiten sie haben. Gute Kommunikation ist Teil des Energiemanagements – nicht nur eine Begleitmaßnahme nach Abschluss der Installation.

Nach der Inbetriebnahme ist vor der Optimierung

Bei klassischen Installationen markiert die Inbetriebnahme häufig den Abschluss eines Projekts. Bei einem EMS beginnt danach die entscheidende Phase. Erst reale Lastprofile zeigen, ob Regelstrategien funktionieren, ob Anlagen gegeneinander arbeiten oder ob Prognosen und Prioritäten angepasst werden müssen. Fernwartung, Software-Updates, Performanceanalysen und regelmäßige Optimierungen werden deshalb zu dauerhaften Aufgaben.

Für Betreiber kann diese Kontinuität die Betriebssicherheit erhöhen.

Störungen und Abweichungen zwischen prognostizierter und tatsächlicher Leistung werden früher sichtbar. Wohnungsunternehmen sollten die laufenden Leistungen konkret vereinbaren: Reaktionszeiten, Updatepflichten, Kennzahlen, Berichtswesen, Datenzugänge und Exit-Regelungen gehören in den Vertrag.

Praxisbeispiel: Wie EMS bei der KHW in Rheda-Wiedenbrück funktioniert

Wie ein EMS in der Wohnungswirtschaft konkret eingesetzt werden kann, zeigt das Projekt PINE 5.15 der KHW Kommunale Haus und Wohnen GmbH aus Rheda-Wiedenbrück. „Ziel ist es, das Gebäude als kleines Energiekraftwerk zu betreiben:

Möglichst viel Energie wird vor Ort erzeugt, im Gebäude genutzt und zwischen Photovoltaikanlage, Wärmepumpe, Speichern und den verschiedenen Verbrauchern intelligent verteilt. Das EMS von Green Fusion führt Erzeugungs-, Verbrauchs- und Betriebsdaten in einer zentralen Steuerung zusammen“, erläutert KHW-Geschäftsführer Lars Lippelt.

Besonders bei der Wärmeerzeugung entstehen dadurch neue Handlungsspielräume. Während sich der Haushaltsstromverbrauch der Mietparteien kaum beeinflussen lässt, kann der Betrieb der Wärmepumpe zeitlich angepasst werden. Wird für die Mittagsstunden eine hohe PV-Erzeugung erwartet, lässt sich die Wärmeerzeugung – innerhalb der technischen und komfortbezogenen Grenzen – gezielt in diesen Zeitraum verlagern. Die Wärme wird in Puffer- und Warmwasserspeichern oder teilweise in der Gebäudemasse gespeichert und später genutzt. Überschüssiger Solarstrom lässt sich für die Wärmeerzeugung nutzen, anstatt ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen.

Das EMS übernimmt zugleich eine wichtige Funktion im laufenden Anlagenbetrieb. Kennzahlen wie der COP der Wärmepumpe, Vorlauftemperaturen, Laufzeiten, Taktverhalten und Stromverbräuche werden kontinuierlich überwacht. Dadurch lassen sich ungünstige Betriebszustände erkennen, selbst wenn die Wohnungen weiterhin warm sind und noch keine technische Störung vorliegt. „Eine moderne Heizungsanlage arbeitet nicht automatisch effizient. Erst die laufende Auswertung und Optimierung sorgt dafür, dass sie dauerhaft möglichst wenig Energie verbraucht“, erläutert Lippelt.

Davon können auch die Mietparteien profitieren. Je effizienter die Wärmepumpe arbeitet und je größer der Anteil des vor Ort erzeugten PV-Stroms ist, desto weniger Strom muss extern bezogen werden. Das kann die laufenden Heizkosten begrenzen und Preisschwankungen zumindest teilweise abfedern. Insbesondere im preisgünstigen und öffentlich geförderten Wohnungsbau ist dies von Bedeutung: „Eine niedrige Kaltmiete allein reicht nicht aus, wenn gleichzeitig die zweite Miete stark steigt“, so Lippelt.

Die Erfahrungen der KHW zeigen außerdem, dass Photovoltaik, Wärmepumpe, Mieterstrommodell, Speicher, Messkonzept und digitale Steuerung frühzeitig als Gesamtsystem geplant werden müssen. Rund zwei Drittel der Heizungsanlagen der KHW nutzen bereits das Energiemanagement von Green Fusion.

Bis Ende 2027 sollen alle Heizungsanlagen der KHW mit diesem EMS digital überwacht und gesteuert werden.