Smart Home, Smart Grids und Smart Metering

Vernetzte Gebäudetechnik

Smart Home
In Abgrenzung zur Gebäudeautomation im Objektbereich wird die Vernetzung und Steuerung von Geräten und Teilen der Gebäudetechnik im Wohnbereich mit dem Begriff Intelligentes Wohnen bezeichnet. Weitere produkt- oder firmenspezifische Benennungen dafür, die alle gleiche oder ähnliche Funktionen erfüllen, sind:  Intelligentes Haus, Vernetztes Haus, Haussteuerung, Smart Home und  Smart Living.

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Der Begriff steht für die Datenvernetzung und Steuerung (auch Fernsteuerung) von elektrischen Geräten, der Beleuchtung, Unterhaltungselektronik, Heizung, Lüftung u.a. Ziel ist dabei, den Komfort (z.B. rechtzeitiges Anschalten der Heizung), die Energieeffizienz (z.B. rechtzeitiges Abschalten der Heizung oder Küchengeräte) und damit auch die Wirtschaftlichkeit zu verbessern. Hinsichtlich des Energieverbrauchs sind sie besonders sinnvoll, wenn sie mit den sogenannten Intelligenten Stromnetzen gekoppelt werden. Diese sind darauf ausgelegt die Erzeugung bzw. das Angebot von Strom und den Bedarf besser aufeinander abzustimmen.

Smart Grids
Die Zeit der starren Energienetze ist vorbei. Die Zukunft der Energieversorgung wird von den sogenannten „intelligenten“ oder „schlauen“ Netzen, den Smart Grids bestimmt werden. Bei diesem System sind mithilfe der heute schon verfügbaren Informations- und Kommunikationstechnologie die Stromerzeuger unterschiedlicher Art mit Stromspeichern, den Übertragungs- und Verteilnetzen sowie den Energieverbrauchern verbunden. Das hat den Vorteil, dass die Primärenergieträger effizient für die Stromerzeugung eingesetzt werden können. In den Smart Grids, wo alles mit allem verbunden ist, bieten sich neue Möglichkeiten der gegenseitigen flexiblen, aktiven Anpassung von Stromerzeugung, Netzführung und Verbrauch.

Stromverteilung und -speicherung
Es wird künftig immer weniger Großkraftwerke geben. Vielmehr kann man die Summe der vielen kleinen und größeren Windkraft- und Photovoltaikanlagen als virtuelles Kraftwerk betrachten, das nur mithilfe einer intelligenten Steuerung den benötigten Strom zur richtigen Zeit und in der richtigen Menge zu den Verbrauchern bringt. Das funktioniert nur, wenn die Übertragungs- und Verteilnetze noch schneller und häufiger auf Laständerungen und Änderungen der Lastflussrichtung reagieren können – mithilfe einer intelligenten Informationstechnologie.

Darüber hinaus können so gesteuerte intelligente Netze den oft stark schwankenden, aus vielen Quellen dezentral erzeugten Strom aufnehmen und quasi „speichern“. Einen Speichereffekt bieten auch Kühlanlagen, ja sogar Haushaltkühlgeräte mit intelligenten Schnittstellen oder Wärmepumpen, die den Strom zur Wärmeerzeugung nutzen. Ein großer Beitrag wird von der sich entwickelnden Elektromobilität erwartet – d.h. von den Elektrofahrzeugen. Ihre Batterien können nachts als Speicher dienen.

Voraussetzung dafür ist sowohl der Um- und Ausbau der Netzinfrastruktur als auch der Bau neuer Netze und Verbindungsleitungen, z.B. um den Strom von den im Norden sowie im Meer stationierten Windkraftanlagen in den verbrauchsstärkeren Süden zu transportieren.

Smart Metering
Die Tatsache, dass die Strompreise in Spitzenbelastungszeiten stark steigen und bei Niedriglast entsprechend sinken, wird in verbrauchsintensiven Industriebetrieben schon seit Langem zum Kostensparen genutzt. Ein ausgefeiltes Lastmanagement ist in diesem Bereich Stand der Technik. Für den Privatbereich gab und gibt es bisher auch schon Angebote, z.B. zur Nutzung des kostengünstigen Nachtstroms für Elektrospeicherheizungen (die jedoch aufgrund der ungünstigen Bereitstellung der Wärme keine komfortable Lösung sind).

Mit den Smart Grids und mit Hilfe des damit eng verbundenen Smart Metering, die gemeinsam ein intelligentes Lastmanagementsystem bilden, eröffnen sich neue und differenziertere Möglichkeiten um künftig auch im Privatbereich unterschiedliche Tarife nutzen und damit Geld sparen zu können. Smart Metering beschreibt die „Intelligente Messwerterfassung und -anzeige“ und erfasst, überträgt und visualisiert die Verbrauchsdaten im Gebäude in Echtzeit über ein Bussystem.

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