Wat is een energiemanagementsysteem (EMS) en hoe werkt het?

Wat is een energiemanagementsysteem en hoe werkt het? Een energiemanagementsysteem, vaak afgekort tot EMS, geeft inzicht in je energiegebruik en kan verschillende apparaten in huis automatisch op elkaar afstemmen.

Voor woningen wordt ook de term HEMS gebruikt: Home Energy Management System. Zo’n systeem kan bijvoorbeeld rekening houden met je zonnepanelen, thuisbatterij, warmtepomp, laadpaal en energiecontract.

Het doel is niet simpelweg zo weinig mogelijk stroom gebruiken. Een EMS probeert energie vooral op het juiste moment te gebruiken. Bijvoorbeeld wanneer je zonnepanelen veel produceren, wanneer elektriciteit goedkoop is of wanneer er voldoende ruimte is binnen je elektrische aansluiting.

Dat wordt steeds interessanter nu woningen steeds meer elektrische apparaten krijgen.

Wat doet een energiemanagementsysteem?

Een EMS verzamelt informatie over je energieproductie en energiegebruik.

Afhankelijk van het systeem kan het bijvoorbeeld zien:

• hoeveel stroom je woning gebruikt;
• hoeveel je zonnepanelen produceren;
• hoeveel elektriciteit je teruglevert;
• hoe vol je thuisbatterij is;
• hoeveel stroom je laadpaal gebruikt;
• wanneer je warmtepomp draait;
• wat de actuele elektriciteitsprijs is;
• hoeveel vermogen je woning op dat moment vraagt.

Een eenvoudig systeem toont deze informatie alleen in een app of dashboard.

Een uitgebreider EMS kan vervolgens zelf beslissingen nemen.

Zo kan het bijvoorbeeld de laadpaal tijdelijk minder vermogen geven wanneer de warmtepomp veel elektriciteit vraagt, of juist de thuisbatterij laden wanneer zonnestroom beschikbaar is.

Wat betekent HEMS?

HEMS staat voor Home Energy Management System.

Milieu Centraal omschrijft een HEMS als een slim systeem voor thuis dat het energieverbruik, de productie van zonnestroom en bijvoorbeeld de opslag in een thuisbatterij kan regelen.

Een HEMS probeert daarbij verschillende onderdelen van je woning als één energiesysteem te behandelen.

In plaats van:

• zonnepanelen die zelfstandig stroom produceren;
• een batterij die zelfstandig laadt;
• een laadpaal die zelfstandig de auto oplaadt;
• een warmtepomp die zelfstandig verwarmt;

kan één centraal systeem proberen te bepalen wanneer welk apparaat het beste energie kan gebruiken.

Dat klinkt eenvoudig, maar in de praktijk moeten de verschillende apparaten wel met elkaar kunnen communiceren.

Welke apparaten kan een EMS aansturen?

Welke apparaten gekoppeld kunnen worden verschilt per merk en systeem.

Veel voorkomende mogelijkheden zijn:

• zonnepanelen;
• thuisbatterij;
• laadpaal;
• elektrische auto;
• warmtepomp;
• warmwaterboiler;
• slimme stekkers;
• sommige huishoudelijke apparaten.

Vooral de combinatie van meerdere grote stroomgebruikers maakt energiemanagement interessant.

Een woning met alleen een koelkast, wasmachine en enkele lampen heeft veel minder behoefte aan automatische vermogenssturing dan een volledig elektrische woning met een warmtepomp, elektrische auto en thuisbatterij.

Hoe krijgt een EMS inzicht in je stroomverbruik?

Veel systemen gebruiken gegevens uit de slimme meter.

Een slimme elektriciteitsmeter heeft meestal een zogenaamde P1-poort.

Daar kun je een P1-meter of energieverbruiksmanager op aansluiten. Zo’n apparaat kan veel sneller en gedetailleerder inzicht geven in hoeveel elektriciteit je op dat moment gebruikt of teruglevert.

De Consumentenbond beschrijft een P1-meter als een apparaat dat je rechtstreeks op de P1-poort van de slimme meter aansluit en waarmee je via een app of ander systeem je energiegebruik kunt volgen.

Een EMS kan deze gegevens vervolgens combineren met informatie uit andere apparaten.

Wat is het verschil tussen meten en sturen?

Dit verschil is belangrijk.

Energie meten

Een systeem laat bijvoorbeeld zien:

Je woning gebruikt momenteel 2,8 kW.

Dat geeft informatie, maar verandert zelf niets.

Energie sturen

Een EMS ziet bijvoorbeeld:

• woning gebruikt 2,8 kW;
• zonnepanelen produceren 3,5 kW;
• er is dus ongeveer 0,7 kW zonne-overschot;
• elektrische auto staat aangesloten.

Het systeem kan vervolgens besluiten de auto met ongeveer dat beschikbare zonne-overschot te laden.

Dat is actief energiemanagement.

Hoe werkt slim energiebeheer met zonnepanelen?

Zonnepanelen produceren vooral overdag.

Veel huishoudens gebruiken juist in de ochtend en avond relatief veel elektriciteit.

Daardoor ontstaat regelmatig een zonne-overschot dat aan het elektriciteitsnet wordt teruggeleverd.

Een EMS kan proberen apparaten juist te laten werken wanneer er zonnestroom beschikbaar is.

Denk bijvoorbeeld aan:

• elektrische auto laden;
• thuisbatterij vullen;
• warmwaterboiler opwarmen;
• warmtepomp tijdelijk extra laten werken.

Milieu Centraal noemt het verhogen van direct eigen gebruik van zonnestroom een belangrijke toepassing van slim energiebeheer.

Hoeveel zonnestroom gebruik je normaal zelf?

Milieu Centraal rekent bij een gemiddeld huishouden zonder actieve sturing met ongeveer 30 procent direct eigen gebruik van zonnestroom.

Dat betekent dat een aanzienlijk gedeelte van de opgewekte elektriciteit op een ander moment beschikbaar komt dan waarop je die nodig hebt.

Door apparaten bewust overdag te gebruiken kun je het aandeel eigen gebruik verhogen.

Met bijvoorbeeld een volledig elektrische warmtepomp en een slim aangestuurd warmwatervat kan het eigen gebruik volgens Milieu Centraal verder toenemen.

Een EMS probeert dit soort keuzes automatisch te maken.

Voorbeeld: automatisch laden op zonnestroom

Stel dat je zonnepanelen op een zonnig moment 4 kW produceren.

Je woning gebruikt op dat moment 1 kW.

Er blijft dan ongeveer 3 kW over.

Wanneer je elektrische auto is aangesloten, kan een geschikt EMS de laadpaal bijvoorbeeld opdracht geven om ongeveer 3 kW te gebruiken.

Trekt later bewolking over en daalt de zonneproductie naar 2 kW?

Dan kan het systeem het laadvermogen automatisch verlagen.

Zo wordt de auto zoveel mogelijk met eigen zonnestroom geladen zonder dat je dit steeds zelf hoeft aan te passen.

Wat doet een EMS met een thuisbatterij?

Een thuisbatterij kan op verschillende manieren worden gebruikt.

Een eenvoudig systeem kan overtollige zonnestroom opslaan en deze ’s avonds weer gebruiken.

Een slimmer EMS kan daarnaast rekening houden met:

• verwachte zonneproductie;
• verwacht stroomverbruik;
• actuele batterijstatus;
• dynamische stroomprijzen;
• eventuele terugleverkosten;
• laad- en ontlaadvermogen.

Daardoor hoeft de batterij niet altijd onmiddellijk volledig geladen te worden zodra de zon schijnt.

Het systeem kan bijvoorbeeld voorspellen dat elektriciteit later die middag extreem goedkoop wordt en daar rekening mee houden.

Hoe slim dit daadwerkelijk gebeurt verschilt sterk per fabrikant.

Wat doet een EMS met een warmtepomp?

Een warmtepomp kan relatief veel elektriciteit gebruiken.

Dat maakt de warmtepomp interessant voor slimme aansturing.

Een EMS kan bijvoorbeeld proberen het voorraadvat voor warm water op te warmen wanneer:

• de zonnepanelen veel produceren;
• elektriciteit goedkoop is;
• de batterij voldoende vol is.

Milieu Centraal noemt het overdag opwarmen van het warmwatervat met zonnestroom als manier om het eigen gebruik van zonnestroom te verhogen.

Het voordeel is dat je warmte in feite tijdelijk opslaat in warm water.

Je hoeft daarvoor niet iedere kWh eerst in een thuisbatterij te bewaren.

Wat doet een EMS met een laadpaal?

Een elektrische auto is één van de grootste flexibele stroomgebruikers in een woning.

Een auto staat vaak meerdere uren aangesloten en hoeft niet altijd onmiddellijk op maximaal vermogen te laden.

Daarom kan een EMS bepalen:

• wanneer laden begint;
• hoeveel vermogen de laadpaal gebruikt;
• wanneer laden tijdelijk wordt gestopt;
• of vooral zonnestroom wordt gebruikt;
• of juist goedkope dynamische uren worden gekozen.

Milieu Centraal geeft aan dat laadpalen en elektrische auto’s steeds beter geschikt worden voor slim laden, waarbij onder andere zonnestroom, energieprijs en belasting van het elektriciteitsnet kunnen worden meegenomen.

Wat is load balancing?

Load balancing betekent dat het beschikbare elektrische vermogen over verschillende apparaten wordt verdeeld.

Stel bijvoorbeeld dat tegelijkertijd draaien:

• warmtepomp;
• inductiekookplaat;
• laadpaal;
• wasdroger.

Dan kan het totale stroomgebruik flink oplopen.

Een EMS of slimme laadpaal kan zien dat de woning dicht bij de maximale capaciteit van de aansluiting komt en tijdelijk het laadvermogen van de auto verlagen.

Zodra de kookplaat of droger minder vermogen gebruikt, kan de auto weer sneller laden.

Hierdoor kun je piekbelasting beperken.

Waarom wordt piekvermogen belangrijker?

Nederlandse woningen worden steeds verder geëlektrificeerd.

Waar vroeger vooral gas werd gebruikt voor verwarming, koken en soms warm water, komen nu steeds meer elektrische apparaten samen:

• warmtepomp;
• inductiekookplaat;
• elektrische auto;
• thuisbatterij;
• zonnepanelen.

Wanneer meerdere apparaten tegelijkertijd veel vermogen vragen, kan de elektrische aansluiting de beperkende factor worden.

Milieu Centraal wijst erop dat bij combinaties zoals een inductiekookplaat, warmtepomp en laadpaal soms een zwaardere aansluiting nodig kan zijn.

Slimme aansturing kan in sommige situaties helpen om grote verbruikers niet allemaal tegelijkertijd op maximaal vermogen te laten werken.

Kan een EMS een zwaardere netaansluiting voorkomen?

Soms kan slim energiebeheer helpen om binnen de bestaande aansluiting te blijven.

Maar dat is geen garantie.

Wanneer het benodigde vermogen structureel hoger is dan je aansluiting kan leveren, blijft mogelijk een verzwaring nodig.

Een EMS is vooral geschikt om tijdelijke pieken te verdelen.

Bijvoorbeeld:

• auto iets langzamer laden;
• batterij tijdelijk laten ontladen;
• warmtepomp niet tegelijk met andere zware verbruikers laten pieken.

Laat bij twijfel altijd controleren wat technisch mogelijk en veilig is.

Waarom is een dynamisch energiecontract interessant?

Bij een dynamisch energiecontract verandert de stroomprijs gedurende de dag.

Daardoor wordt niet alleen hoeveel elektriciteit je gebruikt belangrijk, maar ook wanneer.

Een EMS kan bijvoorbeeld:

• batterij laden tijdens goedkope uren;
• elektrische auto laden wanneer de prijs laag is;
• warm water produceren tijdens goedkope momenten;
• batterij gebruiken tijdens dure uren.

Hiermee kun je proberen het gemiddelde bedrag dat je voor elektriciteit betaalt te verlagen.

Maar het uiteindelijke voordeel hangt af van de prijsverschillen en hoe flexibel je energiegebruik is.

Werkt een EMS ook met een vast energiecontract?

Ja.

Een dynamisch contract is geen vereiste voor energiemanagement.

Ook bij een vast of variabel contract kan een EMS nuttig zijn door:

• meer eigen zonnestroom te gebruiken;
• teruglevering te verminderen;
• piekbelasting te beperken;
• inzicht te geven in verbruik;
• apparaten onderling af te stemmen.

Je mist dan alleen de mogelijkheid om actief te sturen op uurprijzen die gedurende de dag veranderen.

Wat kan een EMS allemaal meten?

Dat verschilt sterk per systeem.

Onderstaande tabel geeft een indruk.

Is een slimme meter hetzelfde als een EMS?

Nee.

Een slimme meter registreert hoeveel elektriciteit en eventueel gas je gebruikt en teruglevert.

De meter stuurt je apparaten niet automatisch aan.

Een EMS gebruikt gegevens van bijvoorbeeld de slimme meter en combineert deze met informatie uit andere apparaten.

Je kunt de slimme meter zien als één van de informatiebronnen waarop een energiemanagementsysteem zijn beslissingen kan baseren.

Is een P1-meter een EMS?

Ook niet automatisch.

Een P1-meter geeft vooral snel inzicht in het actuele energiegebruik van je woning.

Daarmee kun je bijvoorbeeld zien:

• hoeveel stroom je gebruikt;
• hoeveel je teruglevert;
• wanneer grote pieken ontstaan.

Dat maakt een P1-meter een nuttige basis voor energie-inzicht.

Maar pas wanneer software deze informatie gebruikt om apparaten automatisch te regelen, spreken we echt over uitgebreider energiemanagement.

Heb je een EMS nodig zonder zonnepanelen?

Een EMS kan ook zonder zonnepanelen nuttig zijn.

Bijvoorbeeld wanneer je:

• een elektrische auto hebt;
• een warmtepomp gebruikt;
• een dynamisch energiecontract hebt;
• piekbelasting wilt voorkomen.

Je kunt dan apparaten vooral laten reageren op elektriciteitsprijzen of beschikbare capaciteit.

Zonnepanelen maken de mogelijkheden wel groter, omdat het systeem dan ook kan bepalen wanneer eigen elektriciteit beschikbaar is.

Heb je een EMS nodig met alleen zonnepanelen?

Niet per se.

Heb je alleen zonnepanelen en verder weinig grote elektrische apparaten, dan kan een energieverbruiksmanager voldoende zijn om inzicht te krijgen.

Je kunt vervolgens bijvoorbeeld zelf de wasmachine of vaatwasser overdag gebruiken.

Een uitgebreid EMS wordt vooral interessanter wanneer meerdere apparaten flexibel kunnen worden aangestuurd.

Wanneer wordt een EMS echt interessant?

Een energiemanagementsysteem wordt vooral interessant wanneer je meerdere van deze onderdelen hebt:

• zonnepanelen;
• thuisbatterij;
• warmtepomp;
• laadpaal;
• elektrische auto;
• dynamisch energiecontract.

Hoe meer apparaten onderling moeten samenwerken, hoe moeilijker het wordt om zelf voortdurend de optimale instellingen te kiezen.

Automatisering kan dan gemak én financieel voordeel opleveren.

Kunnen alle apparaten met elkaar communiceren?

Nee, en dit is één van de grootste aandachtspunten.

Niet ieder apparaat gebruikt dezelfde software of communicatieprotocollen.

Een thuisbatterij van merk A kan bijvoorbeeld uitstekend samenwerken met de eigen omvormer, maar niet automatisch met een laadpaal van merk B.

Milieu Centraal wijst er daarom op dat HEMS-technologie nog volop in ontwikkeling is en dat systemen in de praktijk soms maar één of enkele apparaten daadwerkelijk kunnen aansturen.

Controleer vóór aanschaf dus welke koppelingen nu daadwerkelijk ondersteund worden.

Vertrouw niet alleen op de mededeling dat een product “smart” of “EMS-ready” is.

Open of gesloten systeem?

Sommige fabrikanten bouwen een compleet ecosysteem.

Je koopt dan bijvoorbeeld:

• omvormer;
• batterij;
• laadpaal;
• EMS;

van dezelfde leverancier.

Dat kan de installatie eenvoudig maken en apparaten kunnen vaak goed samenwerken.

Het nadeel is dat je mogelijk sterker aan één fabrikant bent gebonden.

Een meer open systeem kan apparaten van meerdere merken ondersteunen.

Dat geeft meer keuzevrijheid, maar kan technisch ingewikkelder zijn.

Vraag daarom vooraf:

Welke merken en apparaten kan dit systeem daadwerkelijk aansturen?

Wat gebeurt er als internet uitvalt?

Veel slimme energiesystemen gebruiken internetverbindingen en cloudsoftware.

Wat er gebeurt bij een internetstoring verschilt per systeem.

Een goed ontworpen installatie hoort veilig te blijven functioneren, ook wanneer slimme optimalisatie tijdelijk niet beschikbaar is.

Apparaten kunnen dan bijvoorbeeld terugvallen op hun normale lokale instellingen.

Vraag bij aanschaf daarom:

• werkt de installatie zonder internet?
• welke functies vallen uit?
• worden instellingen lokaal opgeslagen?
• wat gebeurt er als de leverancier stopt met de clouddienst?

Dat laatste is vooral relevant omdat een energiesysteem mogelijk tien tot twintig jaar in je woning aanwezig blijft.

Hoe zit het met privacy?

Een EMS kan behoorlijk gedetailleerde informatie verzamelen over je energiegebruik.

Daaruit kunnen patronen zichtbaar worden, zoals:

• wanneer je thuis bent;
• wanneer je elektrische auto wordt geladen;
• hoeveel elektriciteit je gebruikt;
• wanneer grote apparaten draaien.

Bij gegevens uit de slimme meter gelden privacyregels. Milieu Centraal wijst erop dat de AVG van toepassing is op metergegevens die door netbeheerders worden uitgelezen.

Bij commerciële EMS-platforms is het daarnaast verstandig zelf te controleren:

• welke gegevens worden opgeslagen;
• waar ze worden opgeslagen;
• met wie ze worden gedeeld;
• hoe lang ze worden bewaard.

Bespaar je automatisch geld met een EMS?

Niet noodzakelijk.

Een EMS kan financieel voordeel opleveren, maar het systeem maakt niet uit het niets energie goedkoper.

Het voordeel ontstaat bijvoorbeeld doordat je:

• meer eigen zonnestroom gebruikt;
• minder tijdens dure uren verbruikt;
• de auto goedkoper laadt;
• piekbelasting voorkomt;
• een batterij slimmer gebruikt.

Daartegenover kunnen kosten staan voor:

• hardware;
• installatie;
• abonnement;
• cloudsoftware;
• extra slimme apparaten.

Het is daarom verstandig om vooraf te bepalen welk probleem je met een EMS wilt oplossen.

Wat kost een energiemanagementsysteem?

De prijzen lopen sterk uiteen.

Een eenvoudige P1-meter kan relatief goedkoop zijn, terwijl een compleet HEMS dat een warmtepomp, batterij en laadpaal aanstuurt aanzienlijk duurder kan zijn.

Sommige systemen worden meegeleverd bij bijvoorbeeld een thuisbatterij of laadpaal.

Andere systemen hebben:

• eenmalige aanschafkosten;
• installatiekosten;
• maandelijks abonnement;
• betaalde uitbreidingen.

Vergelijk daarom niet alleen de aankoopprijs, maar ook de kosten over meerdere jaren.

In een volgend artikel behandelen we uitgebreider Wat kost een energiemanagementsysteem?

Hoe kies je een goed EMS?

Begin niet bij het merk, maar bij wat je wilt bereiken.

Stel jezelf bijvoorbeeld deze vragen:

1. Wil ik vooral inzicht in mijn stroomverbruik?
2. Wil ik meer eigen zonnestroom gebruiken?
3. Wil ik mijn thuisbatterij automatisch aansturen?
4. Wil ik mijn auto slim laden?
5. Heb ik een warmtepomp?
6. Gebruik ik een dynamisch energiecontract?
7. Wil ik piekbelasting beperken?
8. Welke apparaten bezit ik al?

Controleer daarna welke systemen daadwerkelijk met die apparaten kunnen communiceren.

Waar moet je bij aankoop op letten?

Een praktische checklist:

• ondersteunde merken en apparaten;
• P1-koppeling;
• koppeling met zonnepanelen;
• koppeling met thuisbatterij;
• slim laden van elektrische auto;
• warmtepompintegratie;
• dynamische tarieven;
• lokale of cloudbesturing;
• abonnementskosten;
• privacy;
• werking zonder internet;
• software-updates;
• ondersteuning op lange termijn.

Kijk vooral naar functies die nu beschikbaar zijn, niet alleen naar mogelijkheden die volgens de verkoper later worden toegevoegd.

Conclusie: wat is een energiemanagementsysteem?

Een energiemanagementsysteem maakt van losse energieapparaten in huis één slimmer geheel.

Het systeem kan inzicht geven in je energiegebruik en, afhankelijk van de mogelijkheden, automatisch zonnepanelen, thuisbatterij, warmtepomp en laadpaal op elkaar afstemmen.

Dat kan helpen om:

• meer eigen zonnestroom te gebruiken;
• elektriciteit op gunstige momenten te verbruiken;
• een elektrische auto slim te laden;
• de thuisbatterij effectiever te benutten;
• piekbelasting te beperken.

Een uitgebreid EMS is echter niet voor iedere woning nodig. Heb je weinig grote elektrische apparaten, dan kan een eenvoudige energieverbruiksmanager al voldoende inzicht bieden.

Juist wanneer zonnepanelen, warmtepomp, thuisbatterij en elektrische auto samenkomen, wordt automatische aansturing interessanter.

Let bij de keuze vooral op daadwerkelijke compatibiliteit. Niet ieder slim apparaat kan automatisch met ieder ander merk communiceren.

Wil je weten wat zo’n systeem kost? Lees dan als volgende Wat kost een energiemanagementsysteem?. Wil je eerst bekijken welke energieoplossingen bij jouw woning passen? Gebruik dan de Volterij Keuzehulp.