Juli/Augustus 2024
Zoeken naar optimalisatie energiehuishouding
‘Het ideale Hems is overkoepelend, open en fabrikantonafhankelijk’
Besparen op energiekosten, zoveel mogelijk groene stroom gebruiken, het elektriciteitsnet ontlasten; het beheren en optimaliseren van het energiegebruik van een woning maakt veel verschil. Een Hems (Home Energy Management System) is hierbij erg handig – zo niet noodzakelijk. Het enige probleem: het perfecte systeem, waaraan de installateur elke installatie in de woning kan koppelen, is voorlopig nog niet op de markt.
‘In de situatie waar we vandaan komen, was bij energiegebruik sprake van eenrichtingsverkeer. De gebruiker betaalt voor de energie die hij of zij nodig heeft en krijgt deze geleverd vanuit de centrale.’ Aan het woord is John van Vugt, vakspecialist elektrotechniek en markt bij Techniek Nederland. De nieuwe situatie vergelijkt hij met een rotonde. ‘Door onder meer warmtepompen en laadstations voor elektrische auto’s neemt onze energiebehoefte flink toe. Tegelijkertijd gaan we zelf energie opwekken met bijvoorbeeld pv-panelen. In sommige gevallen komt daar ook nog opslag bij kijken via een thuisbatterij. Kortom: de eenrichtingsweg is een rotonde geworden. Maar wel een waar iedereen van alle kanten op en af rijdt.’
Daarom is er een ‘verkeersregelaar’ nodig die dit alles in goede banen leidt. ‘Er moeten keuzes worden gemaakt. Enerzijds aan de kant van het energiegebruik. Welke apparaten hebben op welke momenten energie nodig? En hoe groot en hoe kritiek is die energievraag? Blijft de bewoner op een koude winterdag de hele dag binnen, dan heeft de warmtepomp meer prioriteit dan het opladen van de elektrische auto. Anderzijds is de vraag waar deze benodigde energie vandaan moet komen. Is er bijvoorbeeld voldoende zonne-energie beschikbaar? En hoe vol zit het elektriciteitsnet?’
De eenrichtingsweg is een rotonde geworden.
Verkeersregelaar
Natuurlijk wil en kan de bewoner dit alles niet zelf de hele dag door monitoren en sturen. ‘Een Hems, de verkeersregelaar in dit geval, is eigenlijk noodzakelijk’, stelt Van Vugt. ‘Naast de energievraag en energiebronnen kan zo’n systeem ook sturen op andere informatie die de gebruiker invoert. Dit kunnen omgevingsomstandigheden zijn of scenario’s waar het systeem rekening mee moet houden. De gebruiker voert bijvoorbeeld in dat morgen de zon schijnt en hij of zij de hele dag thuis is. Het systeem kan dan daarop sturen.’
Van Vugt omschrijft hiermee hoe een Hems moet zorgen voor energieoptimalisatie. Samengevat noemt hij vier factoren die het systeem moet managen: gebruiksprofiel, eigen energieopwekking, energieopslag en de in- en verkoop van energie op het net. Maar een systeem dat dit alles in elke situatie perfect regelt, bestaat eigenlijk nog niet. ‘Er komen steeds meer Hems’en op de markt, maar vrijwel iedere fabrikant gebruikt weer een ander protocol. Het gemiddelde huis heeft niet alleen maar installaties van een en dezelfde fabrikant. In de praktijk kan de installateur dus lang niet elk apparaat aan zo’n systeem koppelen. Het ideale Hems is een overkoepelend, open en fabrikantonafhankelijk systeem. Maar die stap moeten we nog zetten.’
Wat kan er wel?
Een fabrikant met een eigen Hems op de markt is Hager. Eigenlijk heeft het bedrijf zelfs twee oplossingen in zijn assortiment die als Hems kunnen worden aangemerkt, vertelt Jordi Buter, market-manager energy management. ‘De eerste oplossing die we als Hems aanbieden, is Flow. Dit is een groeioplossing, wat wil zeggen dat je kunt starten met bijvoorbeeld optimaal laden en er later nog componenten, zoals een warmtepomp of boiler, aan kunt toevoegen. Daarnaast hebben we het Home Power Station. Dit is een alles-in-één-energieopslagsysteem, inclusief een uitgebreid energiemanagementsysteem. Je kunt hier ook laadpalen, een warmtepomp en zelfs direct zonnepanelen aan koppelen.’
Maar met welke installaties en merken kunnen deze systemen communiceren? ‘We kunnen ons systeem koppelen aan maximaal drie Hager-laadstations. Deze kunnen bovendien automatisch schakelen tussen 1- en 3-fase bedrijf. Als de gebruiker invoert dat hij of zij alleen op zonne-energie wil laden, schakelt het station automatisch naar 1-fase als er minder zonnestroom is. Die functionaliteit betekent wel dat we momenteel nog geen laadstations van andere merken aan ons Hems koppelen. Met bijvoorbeeld warmtepompen kan dat in de meeste gevallen wel. Die kunnen wij aansturen met SG-Ready, waar veel fabrikanten gebruik van maken. Ook kan ons systeem communiceren met elke omvormer op de markt. Niet direct, maar via een meter die we tussen het Hems en de omvormer plaatsen.’
Een fabrikant met een eigen Hems op de markt is Hager.
Internationaal
Zo is bij Hager – net als bij andere fabrikanten – dus al wel veel mogelijk. Maar ook Buter erkent dat er nog verdere stappen nodig zijn. ‘Wij en andere fabrikanten streven allemaal hetzelfde doel na, maar doen dat nog behoorlijk vanaf ons eigen eilandje. Wat we nodig hebben, is een universeel protocol dat het mogelijk maakt dat elk systeem met elk apparaat kan communiceren. Dit is niet alleen gebruiksvriendelijker voor de eindgebruiker, maar ook makkelijker voor de fabrikant. Zelf zitten we regelmatig met verschillende partijen om tafel om te praten over wat hiervoor nodig is. Dat doen we in Nederland, maar ook internationaal. Zoals meer fabrikanten zijn wij actief in heel Europa en daarbuiten, dus een oplossing moet voor meerdere markten werken.’
Daarbij houdt de fabrikant ten alle tijden rekening met de installateur. ‘Het veiligheidsaspect is hierbij heel belangrijk. De stromen van alle opwekkers en verbruikers lopen door de laagspanningsverdeler. Een Hems is hier de dirigent die de grens van het systeem bewaakt. Tegelijkertijd speelt de installateur hier ook een belangrijke rol. Bij het aansluiten van nieuwe installaties moet hij voortdurend nagaan welke energiestromen er precies lopen en of dit nog veilig is. Ook daarom is het belangrijk om tot meer universele oplossingen te komen.’
‘Wat we nodig hebben, is een universeel protocol’
Verschillende markten
Harold Halewijn is ondernemer op het gebied van thuisbatterijen en heeft een achtergrond in de IT-wereld. Hij constateert hetzelfde probleem – het ontbreken van een universeel protocol – en verwijst naar de IT. ‘Daar hebben we met elkaar behoorlijk wat standaarden gedefinieerd. Onze computers hebben in Nederland allemaal een qwerty-toetsenbord. En als je een harde schijf wil aansluiten, dan kan dat, ongeacht welk merk. Dan hebben we het natuurlijk over een markt die al heel volwassen is. De markt voor Hems’en is nog pril en moet volwassener worden.’
Dan blijft de vraag hóé we die stap moeten zetten. Buter vertelde al hoe Hager probeert zijn steentje bij te dragen, en volgens Halewijn is het ook een goede zaak dat fabrikanten initiatief nemen. Maar denkt hij dat ze op deze manier tot de oplossing zullen komen? ‘We hebben te maken met verschillende markten: de warmtepompmarkt, de zonnepanelenmarkt, de laadpalenmarkt. Een aantal vooraanstaande warmtepompfabrikanten is al goed bezig om apparaten geschikt te maken voor het uitwisselen van data met andere systemen. En verschillende fabrikanten van omvormers koppelen steeds meer componenten aan hun eigen software. In de laadpalenwereld zie ik die ontwikkeling minder terug. Daar komt nog bij dat zij ook weer afhankelijk zijn van autofabrikanten. Het kan helpen als één partij dominant wordt op de markt en zo op den duur eigenlijk de standaard bepaalt. Maar met zoveel markten en zoveel spelers, is dat een lastig verhaal.’
Wat nog ontbreekt is een universeel protocol waardoor elk systeem met elk apparaat kan communiceren.
Wet- en regelgeving
De oplossing kan ook worden gezocht in wet- en regelgeving. En voor een deel bestaat deze al, vertelt Van Vugt. ‘Deel 8 van Nen 1010 beschrijft waar een Hems aan moet voldoen. Maar hierin staat niet welk protocol zo’n systeem moet hanteren. Bovendien is voor de woningbouw – in tegenstelling tot de utiliteit – nog niet vastgelegd of en wanneer een dergelijk systeem verplicht is. Wordt dit een verplichting, dan zal dat ongetwijfeld voor een versnelling gaan zorgen.’
Als voorbeeld van wat de politiek voor elkaar kan krijgen, wijst Halewijn op de Duitse zonnepanelenmarkt. ‘Al jaren werken omvormers daar verplicht via hetzelfde communicatieprotocol. Zo kan de netbeheerder er altijd op afstand mee communiceren. In Nederland kampen we nu met congestieproblemen, waarbij we zouden willen dat we zulke afspraken hadden en de netbeheerder omvormers altijd kon aansturen. Daarmee hebben we de boot al gemist.’
Markt in beweging
Ondanks alles kijkt Halewijn wel degelijk positief naar de toekomst. Zo noemde hij al dat meerdere fabrikanten vanuit verschillende markten al goed bezig zijn. ‘Het gaat dan nog steeds niet om volledig open systemen, maar ze zitten in elk geval niet stil. Er zijn zelfs autofabrikanten die inspelen op de behoefte uit de markt en in hun toekomstige elektrische auto’s al bepaalde communicatievoorzieningen inbouwen. De markt is in beweging en zal geleidelijk verder blijven groeien.’
‘We hebben zeker nog een paar jaar nodig om alles te normeren, te optimaliseren en om de systemen verder te ontwikkelen’, aldus Van Vugt. ‘Er is veel te doen voor zowel de overheid als de sector. Maar ik ben zeker optimistisch dat we het gaan halen. Ik denk dat 2030 een realistisch streven is. Dan moeten we de standaard én de systemen hebben om de gehele energiehuishouding van een woning goed te kunnen managen.’