Es passiert im Schatten eines unscheinbaren 15-Minuten-Takts. Wer ihn versteht, spart – wer ihn ignoriert, zahlt. Im „Profi Talk“ der KNX Austria zeigt FH-Prof. Mag. DI Dr. Friedrich Praus, wie intelligentes Energiemanagement die großen Verbraucher zähmt: Wärmepumpe, Wallbox, Speicher. „Es geht darum, den richtigen Strom zur richtigen Zeit am richtigen Ort einzusetzen.“ Der Twist kommt später: Wenn KNX 2026 die vertikale Integration öffnet, wird aus komplexem Projekt plötzlich beinahe Plug-and-Play.
Am Anfang war der Zähler – und die Einsicht, dass Energieflüsse nicht nur gemessen, sondern geführt werden müssen. Intelligentes Energiemanagement verbindet Sensorik, Analyse und Automatisierung. KNX liefert dazu seit Jahren die stabile Gebäude-Basis. Dieser Beitrag arbeitet die zwei Kernfragen auf: Was ist Energiemanagement – wozu brauchen wir es? Und wie setzen wir es konkret mit KNX um – technisch, sauber, herstelleroffen.
Wir benötigen Ihre Zustimmung um den Inhalt von YouTube laden zu können.Was ist und wozu brauche ich intelligentes Energiemanagement?
Praus setzt den Rahmen: Intelligentes Energiemanagement ist die systematische Steuerung, Überwachung und Optimierung von Energieflüssen in Gebäuden, Anlagen und – zunehmend relevant – auch im Netzverbund. Die Ziele sind dreifach: Effizienz steigern, Kosten senken, Klimaschutz sichern. Der methodische Dreiklang lautet „Messen – Analysieren – Steuern“:
- Messen: aktuelle Verbräuche, PV-Erträge, Speicherzustände (State of Charge), ggf. Prognosen.
- Analysieren: Profile erkennen, Ineffizienzen identifizieren, Forecasts für Ertrag und Preis.
- Steuern: Prioritäten setzen, Lasten verschieben, Verbraucher drosseln oder gezielt freigeben.
Praus fasst den Zweck in einen Satz: „Kurz gesagt geht’s darum, den richtigen Strom zur richtigen Zeit am richtigen Ort einzusetzen.“ Optimalerweise stammt dieser Strom aus erneuerbaren Quellen, ohne das Verteilnetz zu überlasten. Damit ist das Thema Lastmanagement untrennbar verbunden: Große Verbraucher – Wärmepumpe, E-Auto, gewerbliche Maschinen – verursachen Lastspitzen, die in Zeiten viertelstündlicher Abrechnung schnell teuer werden. Wo Smart Meter im 15-Minuten-Raster bewerten, zählt nicht der Tagesdurchschnitt, sondern der Peak.
Für das Einfamilienhaus sieht die Funktionskette so aus: PV (und ggf. Kleinwind) erzeugt, Batteriespeicher puffert, Wallbox lädt – idealerweise PV-überschussgeführt oder preisoptimiert, Wärmepumpe läuft bevorzugt in netzdienlichen Zeitfenstern, Haushaltsgeräte werden außerhalb der Spitzen getriggert. In Gewerbe/Industrie rücken Kälte/Klima, prozessuale Lastverschiebungen und Flotten-Lademanagement in den Fokus.
Wofür braucht man das? Für Planbarkeit (aus Preis- und Ertragssicht), Resilienz (gestufte Abschaltstrategien bei Netzausfall), Dekarbonisierung (Erneuerbare zuerst) und Regelkonformität (das ElWG steht in den Startlöchern). Denn Regulatorik und Markt bewegen sich Richtung dynamischer Preise und aktiver Lastführung. Roman Mohler (Siblik) bringt es im Video in seinem Marktüberblick auf den Punkt: Dynamische Tarife sind längst am Markt, negative Preise kommen regelmäßig vor, und „das Risiko ist de facto null, teurer zu sein als mit einem Fixtarif“, wenn man die Sache systematisch angeht.
Wie setze ich das mit KNX um? Die Architektur vom Grünen Draht bis IP-Secure
KNX als Basisgewebe. Seit über drei Jahrzehnten etabliert, bildet KNX die gewerkeübergreifende Plattform für Licht, Beschattung, HLK und Raumautomation – und damit den natürlichen Startpunkt fürs Energiemanagement. Der klassische „grüne Draht“ bleibt wichtig, doch die Rückgrat-Ebene liegt heute IP-seitig: KNX IP Secure, Secure Router, stabile LAN/WLAN-Infrastruktur mit sauberem Adresskonzept. Praus mahnt: Ohne stabiles Netzwerk, verlässliche Internet-Anbindung und IT-Sicherheit wird Integration zum Glücksspiel – und zur Nachtragsfalle. Dokumentation (Netzplan, Adresstabellen, Fotos, Übergabeprotokoll) gehört ins Pflichtenheft.
Bestandteile des EMS-Stacks
1. Sensorik & Zähler:
- Energiezähler (direkt/indirekt, 1-/3-ph), ideal via Modbus-TCP oder KNX-Messgeräte; PV-Ertrag vom Wechselrichter; Batterie-SoC; ggf. optische Leseköpfe – praxisnah oft durch einen eigenen, EMS-seitigen Zähler ersetzt, da EVU-Zähler in Straßenverteilern nicht zugänglich sind.
2. Datenhaltung & Logik:
- Visualisierungen und Server mit Logik-Engines (bspw. herstellerspezifische KNX-Server, Logik-Controller) oder eigenständige EMS/BMS.
3. Aktoren & Gateways:
- KNX-Aktoren (Schalten, Dimmen, HVAC), Gateways zu Modbus, BACnet, MQTT/REST, DALI/DMX – je nach Gerätelandschaft.
4. Zielsysteme:
- Wärmepumpe, Wallbox, Wechselrichter/Speicher, Haushaltsgeräte, Lüftung/Klima, Lasttrennungen für Notbetrieb.
Integration: drei Wege, ein Ziel
- Direkt (selten, aber ideal): Geräte mit nativer KNX-Schnittstelle.
- Signalbasiert: potenzialfreie Kontakte für Sperr/Freigabe (z. B. Wärmepumpe) oder definierte Betriebsmodi.
- Protokollbasiert: Modbus-TCP/RTU, BACnet/IP, REST/MQTT. Hier spielen herstellerunabhängige Gateways die Hauptrolle.
Praxis-Patterns
- PV-Überschussladung: Wallbox erhält per Logik den zulässigen Phasen-Strom (z. B. 6/10/16 A) dynamisch, abhängig von PV-Ertrag, Hauslast und Speicher-SoC.
- Preisgeführtes Laden: Der EMS-Server zieht Day-Ahead-Preise des gewählten EVU-Tarifs (bei dynamischen Verträgen) und plant „die x günstigsten Stunden“ in der Nacht – inkl. Zwangsladung („morgen 300 km, jetzt laden – egal zu welchem Preis“). Mohler: „Lade in einer billigen und nicht in einer teuren Stunde.“
- Thermischer Speicher: PV-Überschuss hebt Warmwasser-Sollwerte an (legionellen-sicher), entlastet Batteriezyklen, reduziert Netzbezug abends.
- Lastmanagement: Priorität 1: Grundversorgung/IT; 2: HLK; 3: Mobilität; 4: Komfort/Wellness. Gestuftes Abwerfen bei Netzausfall/Leistungspeak.
- Haushaltsgeräte ohne Cloud: geschaltete Steckdose + Programmfortsetzung. Start bei PV-Überschuss, Fallback-Timer für trübe Tage.
Der 15-Minuten-Takt als Taktgeber – messen häufiger, abrechnen seltener
Messfrequenz vs. Abrechnung. Im Chat taucht die Frage auf, wie EVU-15-Minuten-Takt und KNX-Zähler „synchronisiert“ werden. Mohler entkräftet: „Synchronisieren muss man nicht – wie drei Wasserzähler hintereinander, sie zählen dasselbe Medium.“ Für die Steuerung misst das EMS sekündlich bis minütlich, bildet Gleitmittelwerte und reagiert, bevor der Abrechnungspeak entsteht. Für die Rechnung bleibt der EVU-15-Minuten-Maximalwert maßgeblich. Praktische Konsequenz: eigener Zähler nahe dem Hausanschlusspunkt, saubere Phasenbilanzierung, Filter/Glättung in der Logik und konservative Puffer (z. B. 0,5–1,0 kW Sicherheitsabstand) bei dynamischer Wallbox-Amperevorgabe.
Schutz vor gleichzeitigen Großlasten: KNX-Logik verhindert, dass Wallbox, Kochfeld (Boost) und Sauna gleichzeitig die Sicherung herausfordern. Erprobtes Muster: „First come, first serve“ plus Vergabe-Slot (z. B. 10 Minuten), dann Neuverteilung. Komfortschalter („Bitte jetzt kochen“) hebt temporär die Ladeleistung, EMS reduziert Wallbox auf 6 A, hebt nach Ende wieder an.
Preis vs. Eigenverbrauch. Zwei Strategien konkurrieren, KNX balanciert:
- Eigenverbrauchsmaximierer: erst Speicher laden, dann E-Auto; Netz nur bei negativem Preis.
- Kostenoptimierer: günstige Netzstunden nutzen, Speicher tagsüber für Peak-Shaving „trocken“ lassen und abends entladen.
EMS-Profile erlauben tageszeitliche Umschaltung und Event-Triggers (Feiertag, Abwesenheit, Wetterprognose).
Die drei Integrationspfade – direkt, signalbasiert, protokollgeführt
- Direkt (native KNX) ist ideal, aber noch selten.
- Signalbasiert (Klemmen, DI/DO) funktioniert universell für Sperren/Freigeben und
- Moduswahl, jedoch ohne Feinauflösung (keine Strom- oder SOC-Werte).
Protokollgeführt ist der Goldstandard: Modbus-TCP liefert in Echtzeit PV-Leistung, Netzzustrom, SOC, Wallbox-Stromvorgabe, Wärmepumpen-Betriebszustände. BACnet bringt die Großgebäude-Welt ins Haus, REST/MQTT öffnet Cloud-APIs – dort gilt: Caching, Rate-Limits, Timeout-Behandlung. KNX-Server übernehmen die Logik: Preisarrays verarbeiten, Min/Max-Fenster planen, Konflikte auflösen.
Preisoptimiertes Laden – die Logik in Kurzform
- Ladebedarf (km/SoC-Ziel/Zeitfenster) ermitteln.
- Day-Ahead-Preise mit Hauslast-Forecast und PV-Prognose verheiraten.
- Vier günstigste Stunden im Fenster wählen (Beispiel aus dem Talk) – Hartkriterien: Mindest-Ladeleistung, Phasenlimit, Hausanschlussreserve.
- SOC-abhängig PV-Überschuss bevorzugen; Netz nur, wenn Preis unter Einspeisetarif/Schwellwert.
- Zwangsladung übersteuert alles.
- Lastmanagement überwacht Sicherungs-/HAK-Grenzen und drosselt in Echtzeit.
Haushaltsgeräte – ohne App-Zoo. Eine KNX-Schaltsteckdose reicht oft: Gerät einschalten, Starttaste drücken, Spannung weg – EMS versorgt erst bei Überschuss. Mohler: „Simpel, unabhängig von Cloud und Plattform – und seit 2017 setzen Geräte nach Spannungswiederkehr ihr Programm fort.“ Fallback-Timer (z. B. 17 Uhr) verhindert, dass Wäsche tageweise stehenbleibt.
Standardisierung: Function Blocks heute, vertikale Integration morgen
Hier kommt Thomas Weinzierl (Weinzierl Engineering) ins Spiel. Seine Diagnose: Energiemanagement mit KNX funktioniert – ist aber noch aufwendig. Zahlreiche Gruppenadressen, Gateways, Inbetriebnahme-Loops: Das schreckt den Mainstream außerhalb der KNX-Community ab. Die KNX-Welt reagiert mit Function Blocks und klaren Datenpunkten für PV, Speicher/HMS, E-Mobilität (Standard 3-0-4). Weinzierl über den Pfad: „In der KNX-Gemeinde ist das Thema sehr weit oben auf der Agenda. Ziel ist, die Inbetriebnahme künftig auch ohne ETS zu ermöglichen – ein Energiemanager spricht direkt mit den Applikationen.“ Das Stichwort ist die vertikale Integration: Ein zentrales Gerät (Energiemanager) kommuniziert IP-basiert, secure direkt mit Wallbox, Wärmepumpe, Wechselrichter – ohne für jeden Datenpunkt eine Gruppenadresse zu stricken. Die horizontale KNX-Kommunikation (Gruppenadressen) bleibt komplementär für Raumautomation und Verknüpfung mit Licht/Beschattung/Präsenz.
KNX IoT ergänzt die Classic-Welt: CoAP, JSON-Syntax (komprimiert/verschlüsselt). Antwort auf die Chatfrage nach „JSON in Gruppenadressen“: In Classic tragen Telegramme Bytes, deren Bedeutung die Datenbank definiert; JSON gibt es in der IoT-Welt, nicht auf Gruppenadressen. Roadmap-Ausblick aus dem Talk: Demonstratoren für Classic & IoT, Bereitstellung für Hersteller bis zur Light+Building, erste Produkte 2026. Der Subtext für Planer: Noch projektspezifisch denken (Gateways, Logik), bald deutlich schneller integrieren.
Vom Schema zur Baustelle: Checkliste für sauberes KNX-EMS
1) Topologie & IT
- Backbone: KNX IP Secure + segmentierte VLANs (Automation/IoT getrennt vom Office/WLAN-Gästen).
- Adressierung: statische IPs für Gateways/Wechselrichter/Wallbox; mDNS/Discovery nur als Komfort, nie als Abhängigkeit.
- Zeitbasis: NTP zentral, Zeitzone korrekt – Day-Ahead fällt sonst zur falschen Stunde.
- Security: Starke Passwörter, VPN für Remote, Firewall-Rules (nur benötigte Ports), Updates in Wartungsfenstern.
2) Messung
- Summenzähler hinter HAK (Wandler bei >63 A), Phasengetrennt erfassen.
- Speicher-SOC via Hersteller-API/Modbus.
- Wallbox-CTs oder direkte Meter-Register (kWh, A, Phasenlage).
- Sampling 1–5 s; Glättung (Exponentiell) mit Peak-Schutz.
3) Logik
- Priorisierung (Matrix Verbraucher × Szenario).
- Constraints: Sicherung/HAK, Leitung, Herstellerlimits (z. B. min. 6 A).
- Preis-Policy: fix/dynamisch, Schwellen vs. Optimierer.
- Fallbacks: Timer, Mindest-SoC (Notstrom), manuelle Zwangsladung.
- Events: Wetterprognose, Abwesenheit, Feiertage.
4) Aktorik
- Schaltaktoren (Lastabwurf), Analogvorgaben (sofern vorhanden), Wallbox-API (Ampere/Phasen).
- Wärmepumpe: Betriebsmodi (Eco/Boost/Sperre), Sperre zeitlich limitiert (Frostschutz!).
- Lüftung: CO₂-geführt.
- Haushalt: Schaltsteckdosen + Startlogik.
5) Inbetriebnahme & Test
- Szenario-Tests (Sonne, Wolke, Abendpeak, Netzausfall).
- Monitoring-Dashboards (Last, SoC, Preis, Ladeplanung).
- Protokollierung (15-Min-Aggregat + Rohdaten); Grenzwert-Alarme.
6) Dokumentation & Übergabe
- Netzplan, Konfiguration, Kennwörter, ETS-Projekt, API-Keys unter Siegel.
- Nutzerführung: Drei Betriebsprofile (Eco/Komfort/Manuell) – klar erklärt.
Q&A destilliert: Steckdose statt Skill – und was aus Opt-Out wird
- Haushaltsgeräte ohne App? Ja – geschaltete Steckdose + Programmfortsetzung, sagt Mohler: „Simpel, unabhängig von Cloud und Plattform.“
- Smart-Meter-Opt-Out und 15-Min-Werte? Der Talk signalisiert: Standardisierte 15-Min-Übertragung wird Regel – Details/ Ausnahmen sind in Arbeit. Für EMS-Planung zählt: eigene, hochfrequente Messung; Abrechnung läuft separat.
- 15-Minuten-Synchronisierung? Nicht nötig. Steuerung reagiert schneller als Abrechnungstakt; Ziel ist Peak-Prävention durch vorausschauende Drosselung.
- JSON in Gruppenadressen? Classic: nein, KNX IoT: ja (CoAP/JSON, komprimiert/verschlüsselt).
- ETS für Linux/Mac? Aus dem Talk: macOS geplant, Linux derzeit nicht.
Ein Praxisfall: Einfamilienhaus mit PV, Speicher und Firmen-BEV
Ausgangslage:
- PV 10 kWp, Speicher 10 kWh, Hausanschluss 3×35 A.
- Wallbox 11 kW, Dienstwagen abends 18–7 Uhr am Kabel, Pendeln 60 km/Tag.
- Wärmepumpe Luft/Wasser, 6 kW el., Warmwasser-Speicher 300 l.
- Tarif: dynamisch (Day-Ahead).
Logik:
- 18–22 Uhr: Peak-Vermeidung – Wallbox max. 6 A oder Off, Wärmepumpe Eco.
- 22–7 Uhr: Preisoptimierung – Ladeplanung 4 günstigste Stunden, min. 7,4 kW, Sicherungsreserve 2 kW.
- Tag: PV-Überschuss zuerst Speicher (bis 80 %), dann Wallbox stufenlos, WW-Soll auf 55–60 °C anheben.
- Ereignis „Morgen Ferntermin 300 km“: Zwangsladung sofort, Ladeziel 80 %, Priorität > alle.
Ergebnis
- 15-Min-Spitzen unter Hausanschluss-Ziel (z. B. 12 kW); Stromkosten sinken durch Spot-Ladung und PV-Überschuss; Komfort bleibt, weil Ausnahmen (Zwangsladung/Koch-Boost) explizit modelliert sind.
Unser Fazit: Heute sauber planen – morgen schneller integrieren
Die Essenz des Talks: Energiemanagement ist kein Add-on, sondern die verbindende Logik zwischen Erzeugung, Speicher und Verbrauch. KNX liefert dafür das verlässliche Gewebe – IP-secure, herstelleroffen, gewerkeübergreifend. Heute heißt das: Gateways klug wählen, Logiken ordentlich bauen, IT-Grundlagen ernst nehmen. Morgen – mit Function Blocks und vertikaler Integration – wird der Einstieg deutlich schneller, ohne die Feinsteuerung der KNX-Welt zu verlieren. Oder, wie Praus es eingerahmt hat: „Den richtigen Strom zur richtigen Zeit am richtigen Ort einsetzen.“ Das ist Energiemanagement – und KNX ist die Sprache, in der es im Gebäude gesprochen wird.