Wie Auto und Haus bei der Energieversorgung verschmelzen

Künftig sollen Autos nicht nur miteinander kommunizieren können, sondern auch mit dem Zuhause. Zahlreiche Projekte forschen gerade an der intelligenten Vernetzung von Eigenheim und Elektromobilität. Ein Überblick.

In der historischen Weissenhofsiedlung in Stuttgart haben schon die wichtigsten Wegbereiter und Avantgardisten der modernen Architektur wie Mies van der Rohe, Le Corbusier oder Gropius ihre Vorstellungen für das Wohnen in modernen Großstädten verwirklicht - nun kommt mit dem "Aktivhaus B10" ein Smart Home mit intelligenter Vernetzung und Energiemanagement dazu. Das Aktivhaus im Stuttgarter Bruckmannweg erzeugt mehr Energie, als es verbraucht und ist mithilfe einer App mit Bewohnern, Elektroauto und -fahrrad vernetzt.

Gemeinsame Energieversorgung: Auto und Haus

Im Rahmen des Forschungsclusters "Schaufenster Elektromobilität" stellt Daimler zwei Smart fortwo electric drive und zwei Smart ebike für das Aktivhaus zur Verfügung. Im ersten Jahr sollen Bürobetreiber die Fahrzeuge gewerblich nutzen, im zweiten Jahr wird sie eine Familie privat einsetzen. Gespeist werden die batterie-elektrischen Fahrzeuge mit der überschüssigen Photovoltaik-Energie des Hauses. Ausgestattet mit einem selbstlernenden Gebäudeautomationssystem soll "B10" doppelt so viel Strom aus nachhaltigen Quellen produzieren, wie es selbst benötigt, erläutert Daimler. Über die zweijährige Projektlaufzeit wertet die Universität Stuttgart die Effizienz des Aktivhauses "B10" wissenschaftlich aus. Für die Ladeinfrastruktur wurde das von Bosch, Daimler und Keba entwickelte Connectivity-Plus-System, bestehend aus Wallbox und Lastmanagementrechner, installiert. Es soll eine intelligente Energieverteilung zwischen Effizienzhaus und Elektromobil ermöglichen.

Das Projekt verdeutlicht einen Trend: Mobilität wächst immer stärker mit Haus und Haushalt zusammen. Das Auto von morgen soll dabei gleich mehrere Funktionen erfüllen. Zum einen soll es nach wie vor als Fortbewegungsmittel dienen, zum anderen als Energiespeicher und Stromquelle. Das Haus wird dabei zur Tankstelle, indem es überschüssigen Strom - insbesondere aus erneuerbaren Energien - an das Elektroauto weitergibt. Das Auto speichert den Strom, den es an der Steckdose tankt, und gibt ihn bei Bedarf auch wieder ab. Per App-Fernsteuerung wird der Autofahrer auch noch zum Gebäudemanager, der einzelne elektrische Geräte im Haus von unterwegs steuern kann.

Smarte Kommunikation optimiert Lastverteilung

So auch beim Aktivhaus "B10". Eine von alphaEOS und Werner Sobek Design entwickelte App koppelt das Energiemanagement im Haus mit den Fahrzeugen. Die Anbindung der Fahrzeugtelematik an das Energiemanagement des Aktivhauses ermöglicht eine vorausschauende Planung der Ladevorgänge. Informationen zur Geoposition des Fahrzeugs, zu Ladezustand und Effizienzwerten sollen dabei die Planungssicherheit erhöhen. Darüber hinaus lässt sich beispielsweise beim Annähern des Fahrzeuges an das Aktivhaus die Außenbeleuchtung aktivieren oder die Heizung hochfahren. Die App kommuniziert mit der sogenannten Vehicle Homepage, einer von Daimler speziell für Elektrofahrzeuge programmierten Internet-Applikation. Diese informiert unter anderem über Ladezustand, Reichweite, optimale Route, verbleibende Ladedauer oder Stromtankstellen in der Umgebung.

Fahrzeuge und Haus kommunizieren per "Smart Charge Communication" miteinander und passen die Ladevorgänge an Strombedarf und -verfügbarkeit an. Das Haus ermittelt die Menge des verfügbaren Stroms, das Fahrzeug überträgt Daten zum momentanen Ladezustand und der geplanten Abfahrtszeit, die der Fahrer über die neue App eingibt.

Ist das optimale Ladeprofil ermittelt, können die beiden Elektro-Smart über einen dreiphasigen Stromanschluss via Wallbox geladen werden. Nach Möglichkeit wird das Fahrzeug immer mit dem im Aktivhaus erzeugten nachhaltigen Strom aus der Photovoltaik-Anlage gespeist. Dabei wird auch berechnet, welcher Verbraucher bevorzugt mit Strom versorgt werden muss.

Lesen Sie mehr darüber, wie man Haushaltsgeräte von unterwegs steuert und erfahren Sie mehr über Zukunftshäuser auf Seite 2.

Haushaltsgeräte von unterwegs steuern

Doch Daimler beschäftigt sich nicht erst durch das Aktivhaus "B10" mit dem Thema Vernetzung von Auto und Haus. So kooperiert das Stuttgarter Unternehmen zum Beispiel auch mit Nest Labs, einem Thermostat- und Rauchmelderhersteller, der Anfang des Jahres von Google gekauft wurde. Auf der Unterhaltungselektronik-Messe CES in Las Vegas vergangenen Januar hat Daimler die Kooperation mit Nest Labs bekannt gegeben. Erstes Ergebnis der Zusammenarbeit: Über die Digital-Drivestyle-App des Autoherstellers kann der Fahrer die Temperatur der Wohnung vor seiner Ankunft bedarfsgerecht steuern.

Auch andere Autohersteller befassen sich mit dem Smart Home. Neben Nissan (Smart House) und Honda (Honda Smart Home System) insbesondere Toyota (Ecoful Town). Jüngst hat der japanische Hersteller bekannt gegeben, zusammen mit Panasonic Haushaltgeräte mit dem Auto vernetzen zu wollen. Der Austausch der Daten zwischen Haushaltsgerät und Auto soll über die Cloud-Dienste "Panasonic Cloud" und "Toyata Smart Center" erfolgen. Bedient wird alles über ein Panasonic-App vom Auto aus. Noch in diesem Jahr soll der Service verfügbar sein.

Zukunftshäuser für Smart Cities

Auch zahlreiche Zukunftshäuser zeigen auf, wie sich dezentrale Erzeugung und Speicherung von Energie, die Nutzung von Wind- und Solarstrom, Elektromobilität und intelligente Haussteuerung verbinden lassen. Dabei geht es um Lösungen, wie ressourceneffizientes Bauen, nachhaltige Energieversorgung und Elektromobilität vereint werden können.

So soll im Rahmen des Elektromobilitäts-Schaufensters Bayern/Sachsen in Hallbergmoos zu Forschungszwecken ein intelligentes Wohnhaus errichtet werden, das das Laden von Elektrofahrzeugen mit der intelligenten Energieversorgung des Gebäudes vernetzt. Im Januar 2015 soll eine Familie das 160 Quadratmeter große Haus bewohnen und das Konzept testen. Beteiligt sind unter anderem BMW und die TU München.

Die Hochschule Augsburg ist Projektpartner für den Bau eines Energie-Plus-Hauses, genauer des Visioneum Energie+, in Königsbrunn bei Augsburg. Das fertige Gebäude dient als Forschungs- und Testlabor. Baubeginn und Fertigstellung sind für 2015 festgesetzt. Das Visioneum erzeugt mehr Energie als es im laufenden Betrieb verbraucht. Die komplette Energieversorgung stammt aus Photovoltaik in Kombination mit Batteriespeicheranlagen. Überschüssige Energie, die das Haus erzeugt, wird über integrierte Ladestationen direkt an Elektro-Fahrzeuge weitergegeben.

Das Aktiv-Stadthaus an der Speicherstraße in Frankfurt am Main soll hingegen nicht nur sich selbst mit Energie versorgen, sondern auch die Elektroautos in der Garage des Hauses, die von einem Carsharing-Service zur Verfügung gestellt werden. Dach und Fassade des Energieplus-Gebäudes werden mit Photovoltaik-Anlagen zur Stromerzeugung belegt, erläutert die städtische Wohnungsbau-Holding ABG. Auf dem Dach sollen etwa 1000 Hocheffizienzmodule und an der Fassade 330 Module zum Einsatz kommen. Der darin erzeugte Strom werde in einer Batterie im Haus gespeichert. Dadurch könne der Strom auch nachts genutzt werden. Geplant sei eine Batterie, die rund 160 Kilowattstunden Strom abgeben kann. Mitte 2015 soll das Aktiv-Stadthaus fertig sein.