Seit fast vier Jahrzehnten konzipieren wir Software für Firmen. Natürlich haben sich in dieser Zeit die Kundenbedürfnisse und damit auch die Tätigkeitsfelder ständig gewandelt. Ein aktuelles Beispiel ist die Zusammenarbeit mit “Energie Wasser Bern”: Gemeinsam mit dem Energieversorger entwickelten wir das innovative Produkt “ewb.Eigenverbrauch” – durch das sich die Rentabilität von Photovoltaikanlagen beträchtlich erhöhen lässt.
Die Nutzung von erneuerbaren Energien ist eine wesentliche Voraussetzung für die Erreichung künftiger Klimaziele. Insbesondere die Solarenergie als Strom- und Wärmequelle geniesst in der Schweiz eine hohe Akzeptanz. Doch leider gibt es noch immer Faktoren, die das Potenzial von Photovoltaikanlagen hemmen. “Einer davon ist die Tatsache, dass man elektrische Energie nur relativ schlecht speichern kann”, erklärt Hannes Holenweg, einer unserer Software Engineers. Die Folge davon sind Versorgungsengpässe, die mit Energie aus weniger nachhaltigen Quellen gedeckt werden müssen.
Die jetzige Architektur unserer Lösung baut auf marktüblicher Hardware, linuxbasierten Netzwerkdiensten sowie App- und Database-Services aus der Cloud auf.
Eine verzwickte Situation. Und eine, welche uns bereits vor zehn Jahren dazu veranlasste, mit der Konzeption einer Smart-Metering-Lösung zu beginnen, die eine zeitnahe Auslesung von Energieverbrauchs- und Produktionsdaten sowie die Steuerung von Anlagen ermöglicht.
«Wir waren schon damals bereit, Neuland zu betreten»,
erinnert sich Holenweg. Doch zuerst mussten die notwendigen Technologien bereitgestellt werden. Als der Hardware-Markt dann vor einigen Jahren mit der Vision der Edorex AG aufgeholt hatte, konnte die Idee umgesetzt werden: Zusammen mit dem Energieversorger Energie Wasser Bern wurde «ewb.Eigenverbrauch» lanciert. Das Ziel dieses Angebots besteht darin, Eigenheimbesitzern sowie sogenannten ZEV (Zusammenschlüsse zum Eigenverbrauch) die Möglichkeit zu bieten, einen Teil ihrer selbstproduzierten erneuerbaren Energie nicht ins Netz einzuspeisen, sondern bedarfsgerecht selber zu nutzen. Und zwar unmittelbar.
Unmengen an Daten
Im Zentrum von «ewb.Eigenverbrauch» steht eine von der Edorex AG entwickelte Smart-Metering-Lösung.
«Man kann sich das – vereinfacht gesagt – wie einen kleinen Server in der Steckdose vorstellen»,
erklärt Hannes Holenweg. Bei der Entwicklung kam das weitreichende Software-Engineering-Know-how der Edorex AG zum Tragen. Um die Nutzerdaten zu erheben, auszuwerten und die Energie bedarfsgerecht und agil der idealen Nutzung zuzuführen, wird auf IoT (Internet of Things)- und Cloud-Technologie gesetzt. Weil man aber im Energiesegment Neuland betrat, stellten sich laut Hannes Holenweg verschiedene Herausforderungen, die es während der Entwicklung zu überwinden galt. «Eine davon war die Tatsache, dass unser System mit den unterschiedlichen Arten von Zählern kompatibel sein musste.» Viel Aufwand bereitete auch das Problem der Zeitverzögerung: Energiezähler haben lange Antwortzeiten – also genau das Gegenteil von dem, was die Edorex AG und Energie Wasser Bern anstrebten.
«Doch die grösste Herausforderung bestand letztlich darin, die vollständige Automatisierung in diesem vielseitigen Umfeld voranzutreiben»,
erklärt der Software Engineer.
Eine eigene IoT-Plattform entwickelt
Nebst den Messdaten muss auch eine grosse Menge an Betriebszuständen in Echtzeit verarbeitet werden, damit abweichende Betriebszustände soweit wie möglich automatisiert behoben werden.
«Die dadurch entstehende Datenmenge ist beträchtlich»,
betont Holenweg. Diese grossen Datensätze müssen zudem in sehr kurzen Zeitintervallen ausgelesen, übermittelt und validiert werden. Die IoT-Plattform, welche quasi als Bindeglied zwischen Zählern und der Cloud fungiert, musste daher robust sein und auf Fehler sowie Störungen tolerant reagieren. «Aus diesem Grund haben wir im Laufe des Projekts unsere eigene IoT- Plattform entwickelt.»
Wie wurden die anderen Entwicklungs-Probleme gelöst und wie präsentiert sich das Gerät heute?
«Die jetzige Architektur unserer Lösung baut auf marktüblicher Hardware, linuxbasierten Netzwerkdiensten sowie App- und Database-Services aus der Cloud auf.»
Hinzu kommt ein hoher Anteil Eigenentwicklung durch die Experten der Edorex AG, vor allem was die notwendigen Algorithmen betrifft. Das Hauptaugenmerk gilt dabei dem Ressourcenbedarf der Cloud-Infrastruktur, damit diese mit der wachsenden Verbreitung des Produktes Schritt halten kann. Durch das Wachstum rückt auch das Devicemanagement in den Fokus: Dieses muss bei gleichbleibend hohem Sicherheitsstandard so weit wie möglich automatisiert ablaufen.
Vielseitiger Nutzen
Welche Vorteile sich daraus in der Praxis ergeben, lässt sich anhand eines Mehrfamilienhauses im Westen von Bern exemplarisch aufzeigen: Die dortigen Stockwerkeigentümer nutzen das Angebot «ewb.Eigenverbrauch». Die Liegenschaft verfügt u.a. über eine Wärmepumpe mit Erdsonde für die Bodenheizung sowie das Brauchwarmwasser. Der Strom der Photovoltaikanlage kann in der kälteren Jahreszeit für den Betrieb der Wärmepumpe verwendet werden oder bei wärmeren Monaten direkt den Warmwasserspeicher aufladen – dank einem Elektroheizeinsatz, der durch die Software von Edorex gesteuert wird. Damit kann zur Erhöhung des Eigenverbrauchs genau dann Warmwasser produziert werden, wenn genügend Solarstrom vorhanden ist. Durch diese Massnahme wird die bestehende Wärmepumpe während ungefähr sechs Monaten deutlich entlastet und der Eigenverbrauchsgrad der Solaranlage erhöht. Die Prognoseberechnungen zeigen, dass mit einer jährlichen Kosteneinsparung von ungefähr 30 Prozent (ca. CHF 2500) gerechnet werden kann.