Consolinnos Leaflet steuert lokal mit Optionen für den Energiemarkt – pv magazine Deutschland

Muss ich mein tägliches Leben der Welt offenlegen, nur weil ich meinen Energieverbrauch optimieren möchte? Diese Frage stellen sich Prosumer immer öfter, wenn ihnen klar wird, dass ihre Energieerzeuger und -verbraucher, also Photovoltaikwechselrichter, Batteriespeicher, Elektroautos ihre Daten üblicherweise mit den Herstellern teilen. Weil die bequeme Handy-App die Wärmepumpe nur steuern kann, wenn sie Informationen in die Cloud sendet. Und weil die Anbieter dynamischer Stromtarife die allergünstigsten Preise nur anbieten, wenn der Kunde seinen Energiefahrplan zurückmeldet oder der Anbieter oder Netzbetreiber sogar selbst steuernd eingreifen darf.

Das sei alles übertrieben, potenziell unsicher und langfristig zu teuer, sagt Klaus Nagl, Geschäftsführer von Consolinno. Eine Cloud kostet Geld, benötigt Rechenleistung und die wiederum benötigt Energie 24/7, also sollte sorgfältig und behutsam damit umgegangen werden. Er zückt sein Handy und baut innerhalb weniger Sekunden eine direkte Verbindung zu seinem eigenen Heimnetzwerk auf – ohne Cloud, stattdessen mit einem VPN-Tunnel – und zeigt, welche Funktionen sein Energie­managementsystem, das „Leaflet HEMS“, hat. Die Daten bleiben dabei auf einer kleinen Festplatte auf dem lokalen Gerät des Kunden, zunächst sekündlich aufgelöst und langfristig in 15-Minuten-Auflösung gespeichert.

Daten bündeln und verschlüsseln

Wer nicht möchte, dass sein Wechselrichter Daten zum Beispiel nach China sendet, lässt ihn vom Installateur über die Leaflet-Hardware und nicht über den Kunden-Router anschließen. Nagl, Mitgründer der Open-EMS-Initiative, nutzt für das eigene Heim-Energiemanagementsystem (HEMS) eine weiterentwickelte Software und die eigene Hardware, weil ihm Sicherheitsaspekte für das Endkundengeschäft fehlen. „Das System beginnt auf der Platine“, sagt er und spricht dann über Secure by Design, TPM und Secure Boot. Dieser Sicherheitsmechanismus erlaubt beispielsweise nur das Laden authentifizierter Software.

Durch den direkten Anschluss der Geräte könne er die Datenströme bündeln, sicher verschlüsseln und dann an eine zertifizierte Gegenstelle senden. Das Unternehmen ist nach eigenen Angaben zertifiziert nach ISO 27001 und ISO 9001, arbeitet nach Vorgaben des Cyber Resilience Acts der EU sowie der NIS2 und entwickelt die Hardware nach IEC 62443.

Wichtig sei, eine Lösung von Anfang an unter Beachtung aller Sicherheitsaspekte zu entwickeln, sagt Nagl, beobachtet gleichzeitig aber in der Branche die Ausbreitung potenziell unsicherer Systeme.

Nur ein Platz auf der Hutschiene

Die „Platine“ sei nicht einfach nur ein Minicomputer im Gehäuse, sondern ein normiertes Hutschienen-Gerät, das nach den Anforderungen des VDE und nach FNN-Richtlinien entwickelt worden sei, so Nagl. Es integriert bereits die FNN-Steuerbox, die normalerweise zwischen dem Smart-Meter-Gateway und dem Energiemanagement platziert wird. Die technische Richtline dafür, die TR-03109-5, erfüllt das Gerät laut Nagl bereits und bis Mitte 2025 solle auch die „Beschleunigte Sicherheitszertifizierung“ des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik geschafft sein, die notwendig ist, damit eine Steuerbox eingesetzt werden darf.

Je nach Kundensituation kann das „Leaflet HEMS“ somit das zentrale und einzige Modul sein, an das alle weiteren steuerbaren Verbraucher angeschlossen werden. Es kann aber auch noch Rundsteuersignale empfangen und ausführen oder mit einer externen Steuerbox kommunizieren. Messstellenbetreiber können das digitale Energiemanagement ihren Kunden als Zusatzleistung anbieten. Klaus Nagl unterstreicht: „Wir können alle Markt- und Netzaspekte umsetzen, die es zum Gelingen der Energiewende braucht. Sei es durch eine Bezugslimitierung nach Paragraf 14a oder die Einspeiselimitierung nach Paragraf 9 EEG, um Solarspitzen entgegenzuwirken.“

Da der Kunde die Daten seiner Anlage selbst auf einer kleinen Festplatte im Gerät speichert und nur die Informationen an den Vermarkter oder Aggregator sendet, die dieser benötigt, entfallen hier die Kosten, die mit dem Hosting von Cloud-Plattformen zusammenhängen. Das sei gerade in Zeiten sprunghaft ansteigender Datenmengen ein wichtiger Faktor, so Nagl. Für den Endkunden ist das Energiemanagement daher mit einer Einmalzahlung abgegolten und es ist nicht verpflichtend, ein Abonnement abzuschließen.

Temperaturdaten aus PVT-Modulen einbinden

Beim Energiemanagement der angeschlossenen Verbraucher gelingen die größten Einsparungen im sogenannten fahrplanbasierten Betrieb. Das System lernt dabei selbst deren Verhalten im Haushalt kennen und kann beispielsweise bei der Wärmepumpe lernen, den Wärmebedarf des Gebäudes einzuschätzen. Dafür ist es vorteilhaft, wenn die Wärmepumpe Temperaturen an die Steuerung übergibt. Heizkreis- und Mischertemperaturen oder auch die Daten der Raumthermostate können zusätzlich über Zigbee übermittelt werden. Dann kann das „Leaflet“ die erlernten Informationen mit den Day-Ahead-Strompreisen und einer Wetterprognose kombinieren und den Fahrplan der Wärmepumpe optimieren. Es gibt der Wärmepumpe dann die Zeiten vor, in denen Warmwasser- und Pufferspeicher beladen werden sollen. Falls eine Wärmepumpe nur über SG-Ready angeschlossen ist, wird ihr in diesen Zeiten ein verstärkter Betrieb empfohlen.

Da das System in der Lage ist, nicht nur den elektrischen, sondern auch den thermischen Input der Anlage zu messen und zu verarbeiten, lässt sich die Steuerung von Consolinno auch für Photovoltaik-Thermie-Module verwenden. An Nagls eigenem Haushalt kann man sehen, wie die Wärmepumpe Mitte Oktober konsequent die Hochpreisphasen des Tages vermeidet und trotzdem in der Lage ist, den Wärmebedarf zu decken, die Temperaturen also in der Zwischenzeit nicht unter das Komfortniveau fallen.

Obwohl sich das Verhalten einer einzelnen Familie nur schlecht statistisch beschreiben lässt, zeige der Vergleich des prognostizierten Wärmebedarfs mit dem tatsächlichen Bedarf eine Genauigkeit von über 90 Prozent, berichtet Nagl. Ebenso lässt sich der Einsatz der Batterie und auch die Ladung des Fahrzeugs vorplanen und bei Bedarf verschieben. „Mit dieser exakten Voraussage des Verbrauchs, des Netzbezugs und der Photovoltaik-Produktion, schon lokal, und mit den Spielräumen, die wir hier heben, schaffen wir die Energiewende“, sagt Nagl.

Mehrwertdienste mit Partnern

Zwar muss das Gerät von einem Fachmann installiert werden, die Erkennung der angeschlossenen Verbraucher erfolge aber automatisch über IoT-Signaturen, die weitere Konfiguration mithilfe eines Einrichtungsassistenten, so Nagl. Auf der Kompatibilitätsliste sind neben Wechselrichtern, Wallboxen und Wärmepumpen auch Heizstäbe, Batteriespeicher und Funksteckdosen von etwa 50 Herstellern namentlich verzeichnet. Weitere Produkte können über SG-Ready angeschlossen werden.

Consolinno steht nicht direkt im Geschäft mit Endkunden, sondern bietet seine Lösungen Partnern an. Das können „White Label“-Partner sein, Installateure, die das Gerät über den Handel beziehen, Messstellen- und Netzbetreiber, Energie­versorger und Aggregatoren. Diese können das Energiemanagement herstellerübergreifend einsetzen. „Bei dynamischen Tarifen gibt es keine Ausschlusskriterien, jeder Tarif ist anbindbar“, sagt Nagl. Ebenso könnten virtuelle Kraftwerke (VPP) und Flexibilitätsvermarkter direkt über das Energiemanagement angebunden werden.

Für diese Mehrwertdienste ist dann eine Cloud notwendig. Kunden können Ihre Daten auch teilen, um mit ihrem Installateur einen Wartungsvertrag abzuschließen. Diese müssen bisher mit verschiedensten Wartungstools der Hersteller arbeiten. Consolinno erlaubt hier einen einheitlichen Zugriff, egal ob es Wallboxen, Wechselrichter oder Wärmepumpen sind.

Kunden könnten ihre gesammelten Daten auch einmalig über die Cloud schicken, um sich beispielsweise von Consolinno die wirtschaftlichste Auslegung eines Batteriespeichers simulieren zu lassen. Dieser Service ist für Installationsbetriebe und ihre Kunden derzeit noch kostenfrei.

„Wenn wir ehrlich sind, müssen wir zugeben, dass nicht viele Kunden sensibel mit ihren Daten umgehen“, sagt Nagl, „aber es ist schon viel gewonnen, wenn Sie zumindest selbst entscheiden können.“