Subscribe Find out first about new and important news
  • Share via email
  • Subscribe to blog alert

Hager: Energiemanagement braucht Standards

Der Elektrotechnik-Experte setzt standardisierte EEBUS-Use-Cases  mit der Bosch IoT Suite um.

Problem

Elektroautos verlangen dem Stromnetz einiges ab. Das macht sich schon in den eigenen vier Wänden bemerkbar – die Nachfrage nach intelligenten Energiemanagement-Lösungen steigt.

Lösung

Hager hat ein Energiemanagement-System für Audi entwickelt, um die Elektrofahrzeuge des Herstellers besser in eine Smart-Home-Infrastruktur zu integrieren. Hager greift auf die Bosch IoT Suite zurück, um die unterschiedlichen System-Bestandteile miteinander zu vernetzen und standardisierte EEBUS-Use-Cases zu implementieren.

Vorteile

Hagers Home Energy Management System sorgt dafür, dass der Strom sicher im Haus verteilt wird. Es beugt Stromausfällen vor und steuert den Ladevorgang von Elektroautos.

"Es entstehen immer wieder neue Partnerschaften. Deshalb ist es für uns entscheidend, dass unsere Systeme mit anderen kompatibel sind. Standards ermöglichen es uns, unsere Produkte und Lösungen reibungslos mit denen anderer Unternehmen zu integrieren und so die Nutzererfahrung zu verbessern."
Mathieu Creteau Lead Software Architect, Hager Group

Die Herausforderungen der Elektromobilität

Der Aufschwung der Elektromobilität stellt das Stromnetz vor eine Zerreißprobe. Für Fahrer von Elektrofahrzeugen wird dies bereits zu Hause deutlich: Die riesigen Akkus der E-Autos verschlingen viel Strom – und beanspruchen die private Ladeinfrastruktur damit stark. Gefragt sind daher Lösungen für intelligentes Energiemanagement.

„Für Autohersteller ist klar, dass der immense Strombedarf der E-Autos nur durch smarte Lösungen in den Griff zu bekommen ist“, erklärt Mathieu Creteau, Chef-Softwarearchitekt bei der Hager Group. Der Elektronikexperte hat kürzlich ein Home Energy Management System (HEMS) für Audi entwickelt, um das E-Modell „e-tron“ der Ingolstädter besser in eine intelligente Ladeinfrastruktur zu Hause zu integrieren.

Intelligentes Energiemanagement zu Hause

Das neue Steuersystem von Hager managt und verteilt Strom sicher innerhalb eines Gebäudes. Damit deckt es zwei Kernaufgaben ab: Es beugt Netzüberlastungen vor und koordiniert den Ladevorgang des Elektrofahrzeugs.

Der sogenannte Blackout-Schutz ist einfach und effektiv: Grundsätzlich haben alle Elektroanlagen im Haushalt eine Lastgrenze, die nicht überschritten werden kann – die Sicherung macht das nicht mit. Ein E-Auto kann aber sehr viel Strom auf einmal ziehen. Zusammen mit dem Gerätemix eines Haushalts, muss die Netznutzung intelligent gesteuert werden. „Man will ja trotzdem Geschirrspüler, Trockner und andere Elektrogeräte verwenden können“, betont Creteau. „Durch smartes Energiemanagement macht unser System dies parallel möglich. Der Nutzer kann Lastgrenzen setzen, sodass er auch während des Ladevorgangs andere Geräte verwenden kann.“

Hager Group

Die Hager Group ist ein führender Anbieter von Lösungen und Dienstleistungen für elektrotechnische Installationen in Wohn-, Industrie- und Gewerbeimmobilien. Seit einigen Jahren entwickelt das Unternehmen Managementlösungen rund um den Energieverbrauch und die E-Mobilität, darunter auch Ladestationen.

Die Hager Group

home energy management tablet

Beim koordinierten Laden geht es darum, den optimalen Ladevorgang zu definieren. „Der Strompreis variiert im Tagesverlauf“, erläutert Creteau. „Das macht sich unser HEMS zunutze. Es lädt das Auto automatisch bei niedrigen Strompreisen.“

Wie das funktioniert? Kommt man beispielsweise abends von der Arbeit nach Hause und möchte sein Auto bis um 8:00 Uhr des nächsten Tages aufladen, lässt sich dies im Fahrzeug oder an der Ladestation so einstellen. Das HEMS ermittelt dann den optimalen Ladevorgang bis zu diesem Zeitpunkt.

Ist ein Haus mit einer Photovoltaikanlage ausgestattet, wird diese ebenfalls berücksichtigt. Dann nutzt das HEMS für einen wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Ladevorgang bevorzugt den Solarstrom. „Anhand der Sonnenscheinprognose kann unser System vorhersagen, wie viel Strom die Photovoltaikanlage liefern wird. Gleichzeitig berücksichtigt es den aktuellen Stromfluss am Hausanschluss“, weiß Creteau.

Energiemanagement zu Hause: Das haben Standards damit zu tun

Bei der Umsetzung der Lösung wurde Hager tatkräftig von Bosch.IO unterstützt. Die Bosch IoT Gateway Software ist Dreh- und Angelpunkt: Sie vernetzt die verschiedenen Geräte, die das HEMS zentral steuert – von der Photovoltaikanlage über die Ladestation bis hin zum Auto selbst.

Wichtig war Hager, dass die Lösung OSGi und EEBUS unterstützt. So fiel die Wahl auf die Software von Bosch.IO. Mit seiner modularen Struktur vereinfacht OSGi Entwicklungsprozesse. Anwendungen werden in Komponentenmodelle – sogenannte Bundles – unterteilt, sodass sich Services unkompliziert über verschiedene Anwendungen nutzen lassen. Genau das suchte Hager bei der Entwicklung seines HEMS, wie Creteau berichtet: „Wir hatten schon früher an Energiemanagementprojekten gearbeitet, die OSGi-Gateways nutzten. Daher verfügten wir bereits über eine Lösung, die mit Photovoltaikanlagen kommuniziert: Hager Energy. Darauf wollten wir für unser neues HEMS aufbauen. Dank OSGi konnten wir die bestehenden Funktionen schnell auf das neue System übertragen.“

Allerdings fehlte Hager die EEBUS-Komponente. Entwickelt hat den Standard eine Initiative aus über 70 Unternehmen. Er definiert eine allgemeingültige Sprache, die Geräte verschiedener Hersteller interoperabel macht. Im Fall von Hager sorgt die EEBUS-Spezifikation dafür, dass die Photovoltaikanlage und die Ladestation reibungslos miteinander kommunizieren. Die Bosch IoT Gateway Software unterstützt EEBUS, weshalb Bosch.IO Hager die erforderlichen EEBUS-Bestände bereitstellen konnte. So lässt sich die Lösung nun auch für Anwendungsfälle in der E-Mobilität einsetzen. Diese standardisierten Use Cases gehören ebenfalls zur EEBUS-Spezifikation und sind Voraussetzung für die Hauptfunktion des oben beschriebenen HEMS.

Zudem nutzt Hager die Geräteabstraktionsschicht (Device Abstraction Layer) der Bosch IoT Gateway Software. Mit ihr können Anwendungen unabhängig vom zugrundeliegenden Protokoll auf Geräteeigenschaften zugreifen und sie verändern. „Unsere Lösung managt verschiedene Geräte unabhängig vom Protokoll – ob Modbus, KNX oder EEBUS“, erläutert Creteau. „Dank der Geräteabstraktionsschicht lassen sie sich alle gleich verwalten. Damit bekommen Anwendungen die vielen verschiedenen Protokolle leichter in den Griff. Außerdem lassen sich einzelne Protokolle auch deaktivieren, ohne die Anwendungen selbst großartig zu beeinflussen.“

So sieht die Zukunft aus

Derzeit optimiert Hager die Lösung und fährt Tests unter Praxisbedingungen, um der Anwendung den letzten Schliff zu geben. Für die Zukunft erwägt das Unternehmen, dem HEMS weitere Funktionen hinzuzufügen. „Beispielsweise könnte das System dann mehrere Ladestationen gleichzeitig unterstützen“, prognostiziert Creteau. „Auch eine stärkere Integration in Heizanlagen oder Stromspeicherlösungen für zu Hause wäre denkbar.“

Darüber hinaus soll die Lösung künftig auch um Gerätemanagement-Funktionen erweitert werden, um Geräte überwachen und Wartungsaufgaben optimieren zu können. Hier hat Hager den Bosch IoT Remote Manager im Blick. „Wir wollen all unsere vernetzten Geräte mit Geräte- und Flottenmanagement ausstatten. Dahingehend setzen wir den Bosch IoT Remote Manager schon jetzt in verschiedenen Projekten ein.“

Weiterführende Informationen