OptimaSolar Worblental – Eine Genossenschaftliche Erfolgsgeschichte der Erneuerbaren Energien

Die Integration von E-Ladestationen und Boilern in das Energiemanagement der Überbauung erfordert eine sorgfältige Planung und Konfiguration, um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen. Ausserdem ist die Abrechnung von 50 Wohnungen, insbesondere die Beantwortung der Kundenanfragen, relativ aufwändig. Deswegen hat die Gerber AG Energietechnik per 1. Januar 2023 das Objekt Utzigenrain übernommen. Sie übernimmt die Abrechnung, führt periodische Anlagenkontrollen durch und gibt Vorschläge zur Eigenverbrauchsoptimierung.

Im Messkonzept wurden nicht nur die Zähler für die einzelnen Wohnungen berücksichtigt, sondern auch die Photovoltaikanlage, die E-Ladestationen und die Boiler. Die ersten MID-Zähler der smart-me AG wurden im Jahr 2018 erfolgreich in das Projekt integriert. Um mit Spitzenlasten zu umgehen und den Eigenverbrauch zu maximieren, wird das intelligente Energiemanagementsystem von smart-me, flexible Tarifmodelle im smart-me Billing sowie (per Ende 2023) das Laststeuerungssystem von Loxone eingesetzt. Diese Systeme unterstützen dabei, den Stromverbrauch zu verteilen und zu optimieren, um Überlastungen zu verhindern und damit die Stromkosten für die Bewohner zu reduzieren.

Die gängigste Strategie zur Steigerung des Eigenverbrauchs ist die Steuerung der Warmwasseraufbereitung. Allerdings verfügt jede Wohnung im Utzigenrain über einen eigenen Boiler, was die Optimierung komplex gestaltet. Dabei muss nicht nur die aktuelle PV-Produktion und der Strombedarf der Boiler berücksichtigt werden, sondern es müssen auch Logiken entwickelt werden, um zu bestimmen, wann und auf welcher Stufe die Boiler geschalten werden sollten, um den Eigenverbrauch optimal zu gestalten.

Während einfache Optimierungen mit den Wenn/Dann-Aktionen der smart-me Cloud umgesetzt werden können, bietet sich für komplexere Optimierungen die Verwendung eines Drittsystems an. Die 50 Boiler der Überbauung werden daher in Zukunft mit Loxone reguliert. Wenn die PV-Anlage mehr Energie produziert als in den Haushalten gerade benötigt, also «Überschuss» erzeugt wird, werden die elektrischen Boiler als Warmwasserspeicher in den Haushalten geheizt. Die Logik wird so erstellt, dass  der Elektroeinsatz der Boiler immer dann aktiviert wird, wenn ausreichend Überschussstrom verfügbar ist, Netzstrom wird nur im Notfall dafür verwendet. Anstatt den Überschussstrom zu einem unattraktiven Preis  ins Netz einzuspeisen, wird er nun zur Warmwasserbereitung genutzt. Dadurch wird der Eigenverbrauch erhöht, und die lokal erzeugte Sonnenenergie wird im Warmasser gespeichert. Noch wichtiger ist aber die verringerung der Lastspitzen durch das gestaffelte Einschalten der Boiler und damit die erhebliche Kosteneinsparung.

Das smart-me Energiemanagementsystem überwacht kontinuierlich die aktuelle Energieerzeugung und -verbrauch. Diese Informationen werden live von Loxone weitergegeben. Loxone sendet dann wiederum die Steuerungssignale an die smart-me Zähler, welche über die digitalen Ausgänge die Boiler regeln. Die Übertragung der Daten von smart-me an Loxone erfolgt per automatischer API- Schnittstelle und verursacht keine zusätzlichen Kosten.

Die Investition wird in Loxone wird sich innert 3-4 Jahren rentieren. Markus Streit hat im smart-me Webportal eine genaue Übersicht über die Lastspitzenverteilung und die daraus entstehenden Kosten. Diese Daten hat er verwendet, um der Eigentümegemeinschaftrschaft die Rentabilität einer weiteren Optimierung der Boilerladungen mit Loxone aufzuzeigen.

Eine weitere Optimierung betrifft die Steuerung der E-Ladestationen. Die Verwaltung (EGU) hat die Grundinstallation und das  Flachbandkabel bereitgestellt, während die Eigentümer die individuellen Ladestationen erwerben. Die Echtzeitdaten ermöglichen den Nutzern genaue Einblicke in den aktuell verwendeten Ladestrom, also ob er von der PV-Anlage oder vom Netz kommt. Da die Ladestationen auch mit Hoch-, Nieder- und Solartarif abgerechnet werden, haben die Nutzer einen Anreiz, ihr Auto nur bei PV-Überschuss zu laden. So erfolgen über 80% der Ladungen mit lokal produzierten PV-Strom. Dadurch wird der Strom aus der PV-Anlage direkt für das Laden der E-Fahrzeuge genutzt, wodurch der Netzbezug weiter reduziert werden kann.

Es kann auch die Ladegeschwindigkeit der E-Fahrzeuge angepasst werden. Die verwendeten Zaptec Ladestationen lassen sich durch Loxone mit  vier Stufen regeln. Wenn die PV-Anlage weniger Strom erzeugt oder der Stromverbrauch in der Überbauung steigt, kann die Ladeleistung der Fahrzeuge reduziert werden, um die teuren Lastspitzen zu vermeiden.

Das übergeordnete Ziel der OptimaSolar Genossenschaft ist es, die Bevölkerung dazu zu bewegen, gemeinsam in die PV-Produktion zu investieren und den eigenen Strombedarf mit erneuerbaren Energien zu decken. Das Projekt wächst weiter und es wurden bereits weitere Genossenschaften in anderen Regionen nach gleichem Vorbild gegründet.

Der Gesetzgeber bewegt sich auch und möglicherweise wird sich in Zukunft die Möglichkeit ergeben, Zusammenschlüsse zum Eigenverbrauch (ZEV) ortsunabhängig zu erstellen. Ein neuer Artikel, Art. 17bbisa StromVG, soll die Bildung lokaler Elektrizitätsgemeinschaften (LEG) ermöglichen, in denen Quartiere, erneuerbare Energieerzeuger und Speicherbetreiber sich zusammenschliessen können, um sich gegenseitig mit Strom zu versorgen. Dies erfüllt ein Bedürfnis ähnlich dem des Zusammenschlusses zum Eigenverbrauch (ZEV), darft jedoch auf das öffentliche Netz beanspruche. Die Teilnehmer müssen im gleichen Netzgebiet und auf gleicher Netzebene sein. Dies soll den verstärkten Ausbau von Anlagen zur Gewinnung erneuerbarer Energien, insbesondere Photovoltaikanlagen, fördern, um diese rentabler zu betreiben und den erzeugten Strom vor Ort zu nutzen. Da Energiegenossenschaften oft flexibler und agiler agieren als Energieversorger, können sie Innovationen im Energiesektor vorantreiben. Sie können neue Technologien testen, effiziente Energieinfrastrukturen aufbauen und Geschäftsmodelle entwickeln, die den Bedürfnissen der Gesellschaft gerecht werden.