Warum ist ein Home Energy Management System (HEMS) unverzichtbar?
In Zeiten des Klimawandels und steigender Strompreise wird es für Haushalte immer wichtiger, ihren Energieverbrauch zu optimieren und auf erneuerbare Energien umzusteigen. Kein Wunder, denn Studien zur Folge sanken die Strompreise im vergangenen Jahr um fast 20 Prozent gegenüber 2023, alles dank dem Ausbau erneuerbarer Energien. Laut dem Stromreport 2024 lag der durchschnittliche Strompreis in Deutschland Ende 2024 bereits bei 40,9 Cent pro Kilowattstunde, was die Bedeutung einer effizienten Energienutzung unterstreicht. Trotz eines Rückgangs auf 37,7 Cent im Jahr 2025, prognostizieren Rabot Energy Experten einen weiteren Preisanstieg aufgrund von Umlagen in den kommenden Jahren. Eine Studie von Verivox zeigt, dass deutsche Haushalte jährlich rund 5,5 Milliarden Euro zu viel für Strom zahlen. Ein Home Energy Management System (HEMS) bietet hier eine Lösung: Es optimiert den Eigenverbrauch von selbst erzeugtem Solarstrom, reduziert die Abhängigkeit vom öffentlichen Netz, bezieht Reststrom dann, wenn er günstig ist und senkt so die Stromkosten des Haushalts.
Wie funktioniert ein HEMS? Was sind die Vorteile und wie viel Geld kann man damit sparen? Diese und weitere Fragen beantworten wir in diesem Artikel.
Was bedeutet Home Energy Management System? (HEMS)
Ein Home Energy Management System, kurz HEMS, ist eine intelligente Lösung, die verschiedene Komponenten eines Haushalts miteinander verknüpft, um den Energieverbrauch zu optimieren und die Autarkie zu erhöhen. Dabei werden Systeme wie Photovoltaikanlagen, Batteriespeicher, Wärmepumpen und,- E-Autos intelligent miteinander verknüpft. Ziel des HEMS ist es, den Eigenverbrauch von selbst erzeugtem Solarstrom zu maximieren und die Abhängigkeit von externen Energiequellen zu verringern. Dabei fungiert es als zentrale Steuereinheit, die den Energiefluss im Haushalt überwacht und optimiert. Es sorgt dafür, dass der erzeugte Solarstrom vorwiegend im Haushalt genutzt wird, anstatt ihn ins Stromnetz einzuspeisen. Auf diese Weise werden nicht nur Energiekosten gesenkt, sondern auch der CO2-Ausstoß reduziert, da die Nutzung erneuerbarer Energien gefördert wird. Ein HEMS gehört daher zu einer wesentlichen Komponente eines aktiven Energiemanagements.
Was ist aktives Energiemanagement und wie funktioniert es?
Aktives Energiemanagement ist, wie der Name schon sagt, ein Ansatz, in dem man aktiv darauf achtet, wie viel Energie in einem Haushalt oder Unternehmen verbraucht wird. Während herkömmliche Systeme passiv den Verbrauch messen und steuern, agiert ein aktives Energiemanagement proaktiv und passt den Energiefluss in Echtzeit an die aktuellen Bedingungen an. Ein aktives Energiemanagement sorgt dafür, dass das HEMS flexibel und effizient auf Veränderungen im Energiebedarf und der Energieproduktion reagieren kann.
so funktioniert’s
Aufbau eines HEMS
Wie schon erwähnt, fungiert das HEMS als intelligente Steuerzentrale für verschiedene Komponenten im Haushalt. Das System verbindet und überwacht alle relevanten Geräte, um den Energieverbrauch effizient zu managen und die Nutzung von erneuerbaren Energiequellen zu maximieren.
Der Aufbau eines HEMS umfasst in der Regel folgende Hauptkomponenten:
PV-Anlage mit Speicher
Eine Photovoltaikanlage, kurz (PV-Anlage) bildet meist die Basis eines HEMS. Sie wandelt Sonnenenergie in Strom um, der entweder direkt genutzt oder in einem Batteriespeicher gespeichert werden kann. Der Speicher ermöglicht es, überschüssigen Strom zu speichern und ihn bei Bedarf zu nutzen, etwa nachts oder an bewölkten Tagen. Ein HEMS sorgt dafür, dass der selbst erzeugte Strom optimal genutzt wird, indem es überwacht, wann der gespeicherte Strom am besten verwendet oder wann die PV-Anlage zusätzlichen Strom erzeugt. Hier ist wichtig, dass man die PV-Anlage nicht mit einem Balkonkraftwerk dessen Hauptunterschied die Größe und die Leistung ist, verwechseln sollte. Während man mit einer PV-Anlage tausende Kilowattstunden Strom im Jahr erzeugen kann, ist der erzeugte Strom bei einem Balkonkraftwerk auf 600 Kilowattstunden im Jahr Strom beschränkt.
Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe nutzt natürliche Energiequellen wie die Umgebungsluft, Erdwärme oder Grundwasser, um Wärme für Heizungs- und Kühlsysteme zu erzeugen. Sie ist besonders effizient und trägt dazu bei, den Energiebedarf für Heizung und Kühlung zu reduzieren. Ein HEMS stellt sicher, dass die Wärmepumpe dann läuft, wenn die Eigenerzeugzeugung der PV-Anlage gering ist. Das passiert zum Beispiel dann, wenn die Sonne tiefer steht und die Tage kürzer sind, wie zum Beispiel im Winter. Dies ermöglicht es, dass die Wärmepumpe in Zeiten niedriger Preise effizient betrieben werden kann, wodurch Betriebskosten gesenkt werden.
E-Auto
Ein E-Auto ist ein flexibler Verbraucher und eine wertvolle Komponente eines HEMS. Das HEMS kann den Ladevorgang des E-Autos steuern, sodass es zu günstigen Zeiten geladen wird, z. B. wenn der Strom aus der PV-Anlage verfügbar oder die Strompreise niedrig sind. Dank der Integration von bidirektionalem Laden kann das E-Auto sogar als zusätzliche Stromquelle genutzt werden, indem überschüssiger Strom aus dem Fahrzeug zurück ins Haus oder ins Stromnetz fließt.
Haushaltsgeräte
Ein HEMS kann auch Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen, Trockner, Kühlschränke oder Kochgeräte in das Energiemanagement einbeziehen. Diese Geräte werden dann zu den Zeiten betrieben, wenn die Energieproduktion hoch ist oder der Strom aus dem Speicher genutzt werden kann. Auch in Zeiten mit geringen oder sogar negativen Preisen versucht das System so viel Strom wie möglich aus dem Netz zu beziehen. In diesem Fall wird die selbst produzierte Energie eingelagert, um später genutzt zu werden. Die intelligente Steuerung dieser Geräte hilft, die Effizienz des gesamten Systems zu maximieren, indem die Energieverbrauchsspitzen ausgeglichen und die Nutzung von Netzstrom minimiert wird.
Heim Batteriespeicher
Ein Heim Batteriespeicher speichert überschüssigen Strom, der nicht sofort verbraucht wird, für eine spätere Nutzung. Das HEMS steuert den Ladevorgang des Batteriespeichers und stellt sicher, dass er zur richtigen Zeit geladen und entladen wird. Sollte es zu einem Stromausfall kommen, kann der Batteriespeicher als Notversorgung dienen, sodass wichtige Geräte weiterhin mit Strom versorgt werden. Ein Haushalt mit Speicher kommt auf ca. 80% Autarkie.
Maximale Effizienz mit einem Smart Meter und dynamischen Stromtarif
Damit du das volle Potenzial deines HEMS entfalten kannst, ist es wichtig zu wissen, wie viel Strom die einzelnen Geräte in deinem Haushalt verbrauchen. Hier kann ein intelligenter Stromzähler (oder auch Smart Meter) unterstützt von einem dynamischen Stromtarif helfen. Mit einem Smart Meter wird dein tatsächlicher Stromverbrauch in Echtzeit erfasst und einmal alle 24 Stunden an den Stromversoger übermittelt. Deine Daten werden anschließend analysiert, wir kaufen die günstigsten Strompreise für dich ein und geben den Einkaufspreis an dich weiter. Dadurch kannst du von niedrigen Preisen profitieren, die während Zeiten geringer Nachfrage und einem hohen Anteil erneubaren Energien verfügbar sind, und zugleich deinen Verbrauch in Spitzenzeiten reduzieren.
In Kombination mit einem dynamischen Stromtarif, der auf die Schwankungen des Strommarkts reagiert, kann das HEMS den Stromverbrauch so optimieren, dass es beispielsweise das E-Auto dann lädt, wenn die Strompreise am niedrigsten sind. Das kann Einsparungen von bis zu 40% ermöglichen.
Nimm deine Stromkosten selbst in die Hand
Was sind die Vorteile eines HEMS?
Ein Home Energy Management System (HEMS) bietet zahlreiche Vorteile, die sowohl ökologisch als auch ökonomisch bedeutsam sind. Hier sind die wichtigsten Vorteile:
- Vorteil 1: Weniger Stromkosten
Durch die Optimierung des Eigenverbrauchs von selbst erzeugtem Solarstrom können Haushalte ihre Stromkosten erheblich senken. HEMS steigert den Anteil des selbst genutzten Solarstroms und verringert so den Bedarf an Strom aus dem öffentlichen Netz. Haushalte in Deutschland, die ein HEMS nutzen, können ihre Stromkosten um bis zu 50 % reduzieren, was sich besonders in Zeiten hoher Strompreise als äußerst vorteilhaft erweist.
- Vorteil 2: Mehr Kontrolle und Transparenz
Mit einem HEMS haben Haushalte stets den Überblick über ihren Stromverbrauch und ihre Stromerzeugung. Über eine App oder ein Nutzerportal kann man jederzeit die aktuellen Werte wie Tagesstromverbrauch oder die Erträge der PV-Anlage einsehen. Diese Transparenz hilft, den Energieverbrauch zu steuern und besser zu planen.
- Vorteil 3: Intelligente und automatische Optimierung
HEMS ermöglicht eine automatische Anpassung des Energieverbrauchs an die tatsächliche Verfügbarkeit von Solarstrom. So wird der Stromverbrauch effizient gesteuert – etwa durch das Laden des E-Autos zu günstigen Zeiten oder das Betreiben von Haushaltsgeräten, wenn ausreichend Solarstrom verfügbar ist. Diese Automatisierung sorgt für eine kontinuierliche Optimierung der Energieflüsse im Haushalt.
- Vorteil 4: Mehr Unabhängigkeit
Mit einem HEMS steigt der Autarkiegrad deines Haushalts. Die Nutzung von Photovoltaikanlagen, Batteriespeichern und Wärmepumpen macht Haushalte weniger abhängig von externen Energiequellen. Das HEMS hilft, die Abhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz zu verringern und ermöglicht eine größtmögliche Selbstversorgung mit eigener Solarenergie.
- Vorteil 5: Nachhaltigkeit
Durch die Reduzierung des Strombedarfs aus fossilen Quellen und die effizientere Nutzung von selbst erzeugtem Strom leistet ein HEMS einen wichtigen Beitrag zur Energiewende und zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks.
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Ein Tag mit HEMS in einem 4-Personen-Haushalt
Um das Konzept eines HEMS zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, wie eins im Alltag funktioniert. Dafür stellen wir dir die Familie Müller vor: Familie Müller wohnt zu viert einem durchschnittlich sanierten 150m² großen Einfamilienhaus in einem Vorort in Hamburg. Sie haben eine Photovoltaikanlage mit Speicher, eine Wärmepumpe und ein E-Auto. So könnte ein typischer Tag in ihrem Haushalt aussehen: (Achtung: Hierbei handelt sich um ein illustratives Beispiel zum besseren Verständnis, es handelt sich nicht um echte Menschen und ihr Alltag)
Morgens:
6:00 Uhr – Die Wärmepumpe hat das Haus während der Nacht mit günstigem Strom aufgewärmt, dank des dynamischen Stromtarifs. Um 7:00 Uhr stehen die Eltern auf, bereiten das Frühstück vor, und Geräte wie Kaffeemaschine, Toaster, Spülmaschine und Radio laufen. Das HEMS sorgt dafür, dass der Strom dabei größtenteils aus der PV-Anlage oder dem Batteriespeicher kommt.
7:30 Uhr – Die Eltern fahren zur Arbeit, und die Kinder gehen zur Schule. Das E-Auto wird nur minimal geladen, da tagsüber der Solarstrom günstiger verfügbar ist.
Mittag:
14:30 Uhr – Die Kinder kommen nach Hause. Das eine Kind wärmt sich das Mittagessen in der Mikrowelle auf, während das andere seine Lieblingsserie schaut. Das HEMS sorgt dafür, dass der Großteil des Stroms aus der PV-Anlage kommt, da diese zu dieser Zeit besonders viel Strom produziert. Sollte der erzeugte Strom nicht ausreichen, wird der Strom aus dem Batteriespeicher genutzt.
15:00 Uhr – Da die Sonne während dieser Zeit hochsteht und viel produziert wird, startet die Waschmaschine mit günstigem Strom.
Abends:
18:00 Uhr – Die Eltern kommen nach Hause. Die Wärmepumpe hat das Haus bereits angenehm aufgewärmt. Während des Abendessens stellt das HEMS sicher, dass für Küchengeräte und Beleuchtung vor allem gespeicherter Strom verwendet wird.
20:00 Uhr – Fernseher, Laptops und andere Geräte werden genutzt. Hier sorgt das HEMS dafür, dass möglichst wenig Netzstrom genutzt wird
22:30 Uhr – Alle gehen ins Bett, und das E-Auto wird über Nacht mit günstigem Strom weitergeladen, da die Strompreise dann niedrig sind.
Was kostet ein HEMS?
Wie die Kosten für dein Home Energy Management System aussehen, ist stark von deinem Bedarf abhängig. Wichtig zu erwähnen ist, dass die Installation eines HEMS keine Pflicht, sondern eine freiwillige Entscheidung ist. Grundsächlich unterscheidet man zwischen Software only HEMS und Hardware HEMS. Während Hardware HEMS, in der Regel in der Anschaffung zwischen 700€-1200€ kosten, sind Software only HEMS wesentlich günstiger. Für das System brauchst du aber erstmal nur eine PV-Anlage mit Speicher, die du schon ab 5000€ findest. Idealerweise fügst du hier noch einen dynamischen Stromtarif hinzu, den du ganz leicht bei Rabot Energy findest.
Weitere Kosten entstehen natürlich, wenn im gleichen Zuge eine Wärmepumpe, eine Wallbox oder eine Solaranlage gekauft werden. Für maximale Effizienz holst du dir am besten noch einen kostenlosen Smart Meter, den du dir von unserem Partner Inexogy installieren lassen kannst.
Mehr zum Thema findest du auf dieser Seite.
Gibt es staatliche Förderung für ein HEMS?
Grundsätzlich ist es möglich, ein eigenes Energiemanagementsystem fördern zu lassen. Einerseits kannst du deine Investitionskosten anteilig von der Steuer abschreiben, andererseits kannst du die Investition vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) bezuschussen lassen. Aktuell gelten hier folgende Bedingungen:
Das Mindestinvestitionsvolumen liegt bei 300 Euro
Der Grundfördersatz liegt bei 15 Prozent deiner Ausgaben
Die Höchstgrenze für die Förderung liegt bei 30.000 Euro
Stromzähler ganz einfach ablesen
Normalerweise musst du deinen Stromzähler einmal im Jahr ablesen, aber das...
Mehr erfahrenWie viel Geld spart man mit einem HEMS?
Wie schon erwähnt, kann ein HEMS Haushalte helfen, deine Stromkosten erheblich zu senken. Ein Beispiel zeigt, dass die Familie Müller dank ihres HEMS jährlich 4.000 € weniger für Strom bezahlt als die Familie Schmidt, die kein HEMS nutzt. Diese Einsparungen kommen durch den Eigenverbrauch von Solarstrom, die Nutzung eines dynamischen Stromtarifs und die Optimierung des Stromverbrauchs.
Die Familie Müller spart nicht nur bei den Stromkosten, sondern auch in anderen Bereichen. Sie reduzieren ihre Heizkosten um 600 € jährlich, weil die Wärmepumpe mit günstigem Solarstrom betrieben wird. Durch die Nutzung der Photovoltaikanlage spart die Familie zudem 1.900 € jährlich im Vergleich zu den Schmidts. Darüber hinaus sparen sie 1.200 € an Spritkosten, da sie ein E-Auto besitzen und es mit günstigem Solarstrom laden. Schließlich kommen noch 300€ Ersparnis durch den dynamischen Stromtarif hinzu, da das E-Auto zu den günstigsten Zeiten aufgeladen wird. Insgesamt spart die Familie Müller also rund 4.000€ pro Jahr durch den Einsatz eines HEMS.
Preisrechner
Ist ein HEMS mit anderen Systemen kompatibel?
Ein Home Energy Management System (HEMS) ist in der Regel mit anderen Systemen kompatibel, doch die genaue Integration hängt vom Hersteller und dem verwendeten Steuerelement ab. Es gibt zwei Hauptarten von HEMS: offene und geschlossene Systeme:
Offene Systeme
Offene Systeme bieten eine bessere Kompatibilität mit Geräten anderer Hersteller. Sie ermöglichen eine flexible Integration und erleichtern die Nutzung von Geräten, die nicht unbedingt vom gleichen Anbieter stammen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn du bereits Geräte wie eine Photovoltaikanlage, eine Wärmepumpe oder ein E-Auto von unterschiedlichen Herstellern im Einsatz hast.
Geschlossene Systeme
Geschlossene Systeme sind oft speziell auf die Produkte des Herstellers zugeschnitten. Diese Systeme bieten in der Regel eine bessere Leistung und Benutzererfahrung, sind aber weniger flexibel in Bezug auf die Integration von Geräten anderer Hersteller.
Worauf du bei der Auswahl achten solltest?
Bevor du dich für ein HEMS entscheidest, solltest du folgende Aspekte prüfen, um sicherzustellen, dass es gut mit deinen bestehenden Systemen funktioniert:
- Netzwerkprotokolle: Achte darauf, dass die Systeme über kompatible Kommunikationsprotokolle miteinander kommunizieren können.
- Kompatibilität mit Geräten: Viele Anbieter stellen Listen der unterstützten Geräte für ihre HEMS-Controller bereit. Überprüfe, ob deine vorhandenen Geräte unterstützt werden.
- Energieversorger: Manche Anbieter haben ein eigenes HEMS System, die ausschließlich innerhalb ihrer eigenen Umgebung funktionieren.
Weitere Kosten entstehen natürlich, wenn im gleichen Zuge eine Wärmepumpe, eine Wallbox oder eine Solaranlage gekauft werden. Diese solltest du allerdings unabhängig vom Energiemanagementsystem sehen.
Fazit: Lohnt sich ein HEMS?
Ein HEMS stellt eine innovative und effiziente Lösung für Haushalte dar, die ihre Energiekosten senken und gleichzeitig ihre CO2-Bilanz verbessern möchten. Durch die intelligente Kombination von Solarstrom, Wärmepumpen, E-Autos und weiteren Geräten bietet HEMS eine erhebliche Kostenersparnis. Haushalte können ihre Stromkosten um bis zu 50 % reduzieren und von staatlichen Förderungen profitieren, die die Anfangsinvestitionen verringern. Die langfristigen Vorteile eines HEMS machen es zu einer zukunftssicheren und nachhaltigen Investition in die eigene Energieunabhängigkeit.
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FAQs
Wer braucht einen HEMS?
Ein HEMS ist besonders vorteilhaft für Haushalte, die ihren Stromverbrauch optimieren und Kosten senken möchten. Es ist ideal für diejenigen, die bereits eine Photovoltaikanlage, eine Wärmepumpe oder ein E-Auto besitzen – und diese Sektoren, so sagt man, intelligent miteinander koppeln wollen (Sektorenkopllung). Auch für Familien, die unabhängig vom Stromnetz werden und einen Beitrag zum Umweltschutz leisten möchten, ist ein HEMS eine gute Wahl
Wie baue ich ein HEMS ein? Wer installiert es?
Ein Software only HEMS kann selbst installiert werden, wenn du über technisches Wissen verfügst. Bei einem Hardware HEMS brauchst du allerdings ein, Fachmann, wie ein Elektriker. Viele Anbieter bieten auch Installationsservices an, die du in Anspruch nehmen kannst. Es ist wichtig, alle benötigten Komponenten, wie eine PV-Anlage und Batteriespeicher, korrekt zu integrieren.
Ist ein HEMS sicher vor Cyberangriffen?
Ein Home Energy Management System (HEMS) ist mit Blick auf die Sicherheit gut durchdacht, insbesondere in Bezug auf intelligente Zähler, die den strengen Standards wie der DSGVO in Deutschland entsprechen. Diese Systeme integrieren verschiedene vernetzte Geräte zur Optimierung des Energieverbrauchs, und während der intelligenten Zähler selbst robusten Schutz und Datenschutz bieten, hängt die Gesamtsicherheit eines HEMS davon ab, wie gut alle Komponenten abgesichert sind.
Obwohl HEMS-Systeme aufgrund der internetverbundenen Geräte wie Smart Plugs, Thermostaten und Hubs gewisse Sicherheitsherausforderungen mit sich bringen können, gibt es effektive Maßnahmen zur Risikominderung. Durch den Einsatz von End-to-End-Verschlüsselung, regelmäßigen Software-Updates, starken Authentifizierungsprotokollen und Netzwerksegmentierung kann ein HEMS hochsicher gemacht werden. Wie bei jedem vernetzten System ist die Sicherheit des gesamten Ökosystems entscheidend, und die Einhaltung bewährter Verfahren stellt sicher, dass HEMS effizient und sicher funktionieren kann, sodass die Nutzer beruhigt sind.
Gibt es für das HEMS laufende Kosten?
Ja, viele Anbieter nehmen monatliche SaaS Gebühren von ein paar Euro für ihr System
Welche Anbieter gibt es?
Es gibt viele Anbieter die einen HEMS anbieten. Unsere Partner gridX, clever-PV, Solar Manager, EcoFlow oder Kiwigrid bieten innovative, zuverlässige und zukunftssichere Lösungen für dein Home Energy Management System. Informiere dich jetzt!
