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Beitrag 1 aus der Beitragsreihe Prosumer-Geschäftsfeld: Durch den zunehmenden Ausbau erneuerbarer Energien, volatile Strompreise und die Elektrifizierung von Wärme und Mobilität entstehen neue Anforderungen an Netzbetriebe, Energieversorger und Haushalte gleichermaßen. In diesem Umfeld werden statische, zeitinvariante Tarife zunehmend unpassend, da sie wenig Anreiz bieten, Lasten zu verschieben oder Flexibilität bereitzustellen.
Beitrag Nr. 1 der Veröffentlichungs-Reihe der Anbieter der Prosumer-Plattform Initiative.
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Der Energiemarkt befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel: durch den zunehmenden Ausbau erneuerbarer Energien, volatile Strompreise und die Elektrifizierung von Wärme und Mobilität entstehen neue Anforderungen an Netzbetriebe, Energieversorger und Haushalte gleichermaßen. In diesem Umfeld werden statische, zeitinvariante Tarife zunehmend unpassend, da sie wenig Anreiz bieten, Lasten zu verschieben oder Flexibilität bereitzustellen.
Hausenergiemanagementsysteme (HEMS, Home Energy Management Systems) spielen hier eine Schlüsselrolle: Sie fungieren als Vermittler zwischen Nutzer, Verbrauchs- und Erzeugungsanlagen im Haus und externen Signalen wie dynamischen Stromtarifen oder variable Netzentgelten. Durch Monitoring, Prognose und intelligente Steuerung machen sie vorhandene Flexibilität wirklich nutzbar.
Der vorliegende Beitrag untersucht, wie ein Energieversorgungsunternehmen (EVU) dynamische Tarife einführt und wie diese Tarife ins HEMS gelangen können. Es zeigt auf, wie HEMS-Geräte – exemplarisch Elektromobilität, Wärmepumpe und perspektivisch Netzdienstleistungen – im dynamischen Tarifumfeld optimal gesteuert werden, wie eine One-App-Lösung aussehen kann und welchen Nutzen der Kunde hat. HEMS werden damit zu Enablern für eine neue Tarifwelt: Sie übersetzen Preis- oder Netzsignale in konkrete Steuerbefehle und ermöglichen es Haushalten, wirtschaftlich, komfortabel und netzdienlich zu agieren.
EVU sind es in Deutschland gewohnt Festpreistarife anzubieten, die nur wenig Transparenz ohne Anreize für eine Anpassung des Verbrauchs an die volatile Stromerzeugung bieten. Mit der zunehmenden Durchdringung von intelligenten Messsystemen (iMSys), dem konsequenten Umbau des Energiesystems und einer rasant steigenden Anzahl von Prosumern mit eigenen PV-Anlagen, Elektroautos, Speichern und Wärmepumpen ändern sich die Rahmenbedingungen enorm. Auch der Gesetzgeber zieht hier mit. Gemäß § 41a EnWG sind seit Anfang 2025 alle EVU verpflichtet, dynamische Stromtarife anzubieten.
Die Gründe für ein EVU einen dynamischen Tarif anzubieten sind also vielfältig: Integration fluktuierender erneuerbarer Erzeugung, Vermeidung von Belastungsspitzen, neue Erlösquellen und Kundendifferenzierung. Viele EVU erkennen genau diese Chance sich mit einem attraktiven Endkundenprodukt weiterzuentwickeln. Sie führen dynamische Tarife ein, um die Integration erneuerbarer Energien in den Strommarkt zu fördern, Kunden einen Anreiz zur Verbrauchsverlagerung zu geben und Kosten zu senken. Die EVU stellen sich prozessual um, streben Partnerschaften mit Umsystem-Anbietern an, beginnen kundenzentriert zu agieren. Sie kombinieren Produkte wie PV-Speichersysteme mit einem Angebot für dynamische Stromtarife und HEMS, die das Optimum im Betrieb des Heimenergiesystems herausholen. Technisch und organisatorisch benötigen EVU ein Produkt sowie ein IT- und Betriebsmodell. Dies beinhaltet die Tarifgestaltung z. B. Time‑of‑Use oder Spot‑index.
Mitunter bieten EVU dynamische Tarife mit einem Offset oder einem Multiplikator an. Auch das Interesse an zeitvariablen Portfolio-Tarifen nimmt zu. Kombiniert mit zeitvariablen Netzentgelten können dynamische Tarife besonders attraktiv werden für die Lastverschiebung. Das bedeutet in der Umsetzung für das deutsche Marktgebiet, dass die Preissignale je nach Stromprodukt und Region sehr unterschiedlich ausfallen können. Diese Varianten von Preiszeitreihen können aus dem ERP-System oder einem Umsystem des Energieversorgers per Schnittstelle (z. B. REST-APIs) an ein HEMS übertragen werden. Viele Anbieter übermitteln mittlerweile die Daten mittels Authentifizierung (oAuth). Dies hat den Vorteil, dass die Preissignale bereits auf den einzelnen Kunden/User gemappt sind und auch vollständige Bruttopreise übermittelt werden. So kann das HEMS jederzeit das Preissignal für die Optimierung des Heimenergiesystems nutzen und das EVU stellt sicher, dass die Optimierung auf Grundlage des vom Endkunden gewählten Stromtarifs erfolgt. Langfristig bedeutet ein Mapping mittels Authentifizierung, dass sehr individuelle Preissignale sowohl in der Höhe als auch der Frequenz gesendet werden können. Das ermöglicht es den EVU diese Flexibilitäten einfach und gezielt über Preissignale zu steuern.
Durch den klaren Ladebedarf, flexible Zeitfenster und hohe Energiemengen eignen sich Elektrofahrzeuge besonders gut zur Nutzung von dynamischen Tarifen. Ein HEMS ermöglicht hier eine automatische Steuerung des Ladevorgangs, die sowohl wirtschaftliche als auch netzdienliche Ziele berücksichtigt. Das HEMS analysiert dabei fortlaufend die aktuellen Strompreise, den gewünschten Ladezustand und die geplante Abfahrtszeit des Fahrzeugs. Auf Basis dieser Informationen startet oder pausiert es den Ladevorgang automatisch in den günstigsten Preisfenstern – ohne dass der Nutzer manuell eingreifen muss. Darüber hinaus kann das System auch PV-Erzeugung und die aktuelle Netzsituation berücksichtigen: Bei Überschuss aus der eigenen Photovoltaikanlage priorisiert das HEMS den Eigenverbrauch, während es bei hohen Netzlasten das Laden verzögert.
Seit Einführung der 15-Minuten-Spotmarktpreise kann das HEMS das Fahrzeug noch gezielter in Zeiten niedriger Preise laden und so signifikante Kostenvorteile erzielen.
Um auf aktuelle Marktanforderungen zu reagieren und Ladevorgänge von E-Fahrzeugen nicht mehr nur stundenweise zu planen, werden seit dem 1. Oktober 2025 am Day-Ahead-Markt nun 15-Minuten-Preissignale als Preissignal für das Ansteuern genutzt. Diese Entwicklung erhöht die Präzision, Flexibilität und Marktanbindung deutlich.
Will man nun sein Elektrofahrzeug mit einem dynamischen Tarif laden, gibt es mehrere Ansätze zur Umsetzung. Eine praxiserprobte Methode ist beispielsweise des „Schwellpreisladen für E-Fahrzeuge“. Dabei überwacht das HEMS kontinuierlich den aktuellen Spotmarktpreis und vergleicht diesen mit einer vom Nutzer definierten Preisgrenze. Liegt der Börsenpreis unterhalb dieses Schwellenwerts, startet automatisch das Laden mit maximal verfügbarer Leistung. Steigt der Preis über die Grenze, pausiert der Ladevorgang oder wird, je nach Fahrzeugeigenschaft, mit minimaler Leistung fortgeführt. Gleichzeitig wird vorhandener PV-Überschussstrom priorisiert genutzt, um Netzbezug und Kosten weiter zu reduzieren. Das HEMS wird dazu von einer ortsabhängigen PV-Prognose für den nächsten Tag unterstützt, um mit selbst erzeugtem PV-Strom den gewünschten Ladezustand des E-Fahrzeugs optimal zu erreichen.
Für Endkunden eröffnet dieser Lademodus folgende Mehrwerte: Sie profitieren aktiv von niedrigen Strompreisen, haben vollkommene Transparenz über existierenden Energieflüsse und bekommen zudem die Möglichkeit aktiv die Kontrolle über Stromkosten zu definieren.
Insgesamt verbindet die Funktion eines “Schwellwertpreisladen für E-Fahrzeuge” im HEMS somit automatisierte Kostenoptimierung mit Marktnähe und Nutzerfreundlichkeit – ein idealer Schritt, um Elektromobilität wirtschaftlicher, flexibler und marktrelevanter in Prosumerhaushalten zu verankern, und zugleich einen Beitrag zur Stabilisierung der Netze und zur Integration erneuerbarer Energien zu leisten.
Elektromobilität wird dadurch auch zu einem aktiven Bestandteil des Energiesystems, da sie als flexibler Energiespeicher auch zur Integration erneuerbarer Energien beiträgt.
Die Wärmepumpe ist im Haushalt ein besonders spannendes Energie-Asset: Sie verbindet hohen Stromverbrauch mit hoher Flexibilität und nutzbaren Speichereffekten. Damit ist sie prädestiniert, um in einem dynamischen Tarifumfeld aktiv gemanagt zu werden. Dabei müssen in der Wärmepumpensteuerung mehrere Zielgrößen gegeneinander abgewogen werden:
Das HEMS fungiert als Steuerungseinheit, die zur besten Optimierungsstrategie gelangt. Dies erfolgt über z. B. über modellprädiktive Steuerung, heuristische Ansätze oder maschinelles Lernen. Eine intelligente Steuerung der Wärmepumpe kann die Energiekosten um bis zu 30 Prozent pro Jahr senken.
Typische Steuerungslogikprozesse im Zusammenhang mit dynamischen Tarifen:
Im Winter, wenn die Tage kurz sind und die Photovoltaikanlage nur wenig Energie liefert, verschiebt sich die Rolle der Optimierung im Haushalt grundlegend. Während im Sommer der Eigenverbrauch der PV-Anlage im Mittelpunkt steht, muss das Energiemanagement in der Heizsaison andere Wege finden, um wirtschaftlich und effizient die Energieverbraucher zu steuern. Genau hier kommt die Kombination aus Wärmepumpe und dynamischem Stromtarif ins Spiel.
Da die Wärmepumpe im Winter den größten Anteil am Stromverbrauch eines Haushalts hat, bietet sie enormes Einsparpotenzial. In einem dynamischen Tarifumfeld kann sie ihren Betrieb gezielt in Zeiten niedriger Strompreise verlagern – ohne dass Komfort oder Effizienz darunter leiden. Entscheidend ist hierbei, dass nicht nur eine standardisierte SG-Ready Steuerung genutzt wird, sondern eine echte, bidirektionale Kommunikation zwischen Wärmepumpe und HEMS stattfindet. Während SG-Ready Lösungen lediglich einfache Signale wie Ein-/Aus oder Lastverschiebung interpretieren, erlaubt eine intelligente HEMS-Steuerung die kontinuierliche Abstimmung von Prognosen, Preisen, Speicherzuständen und Komfortanforderungen. So kann die Wärmepumpe flexibel reagieren, kurzfristige Preisänderungen berücksichtigen und ihren Betrieb optimal auf den Haushalts- und Netzbedarf abstimmen. Die Wärmepumpe nutzt also jene Stunden, in denen Strom im Überfluss vorhanden und günstig ist, und reduziert ihren Verbrauch, wenn der Preis hoch oder das Netz stark ausgelastet ist. Gleichzeitig machen die thermischen Speicher-Eigenschaften des Gebäudes und des Heizsystems diese Flexibilität erst möglich: Ein gut isoliertes Haus oder ein großer Warmwasserspeicher erlaubt es, Wärmeenergie im Voraus zu erzeugen und später zu nutzen. So wird die Wärmepumpe im dynamischen Tarifmodell zu einem der zentralen Hebel für Kosteneinsparung, Lastverschiebung und Netzstabilisierung – gerade in den Monaten, in denen die Photovoltaik kaum Strom liefert.
Eine intelligente Steuerung wirkt sich nicht nur auf Kosten und Flexibilität aus, sondern auch positiv auf die Lebensdauer der Wärmepumpe. Durch die vorausschauende Planung der Betriebszeiten werden häufige Ein- und Ausschaltzyklen vermieden, und die Wärmepumpe arbeitet überwiegend in ihrem optimierten Effizienzbereich. Das reduziert mechanische und thermische Belastungen, minimiert Verschleiß und verlängert den Wartungsintervall. Gleichzeitig sorgt eine bidirektionale HEMS-Steuerung dafür, dass Mindestlaufzeiten und technische Restriktionen eingehalten werden, was typische Belastungsspitzen, wie sie bei unsynchronisierten Steuerungen auftreten können, verhindert. Auf diese Weise trägt das HEMS nicht nur zur Kostenoptimierung und Netzstabilität bei, sondern schützt auch die Investition in die Wärmepumpe langfristig.
HEMS sind die lokale Schnittstelle zur Bereitstellung netzdienlicher Flexibilität.
Der Blick auf die strategischen Roadmaps zeigt, dass das Zusammenspiel zwischen HEMS und dynamischen Tarifen erst der Anfang ist. So können HEMS eine zentrale Rolle in der Unterstützung für den lokalen Stromnetzbetrieb und bei der Teilnahme von Prosumern an der Vermarktung von Flexibilitäten einnehmen.
Aus Sicht des Netzbetriebs lässt sich mittlerweile feststellen, dass “gute” HEMS den Bedarf an steuernden Eingriffen senken, anstatt ihn zu erhöhen. Damit dies fest verankert wird, bedarf es noch klar definierter Kriterien, damit das HEMS verantwortungsvolle Aufgaben im Energiesystem übernehmen kann. Auch ein vertieftes Zusammenspiel zwischen der Steuerbox am Smart Meter Gateway des intelligenten Messsystems und dem HEMS wird zukünftig erwartet.
Aus Sicht des Strommarktes können HEMS die Fahrpläne von Prosumenten an Aggregatoren übergeben, um die Batterien, Elektroautos und Wärmepumpen der Prosumer für die Vermarktung im Kurzzeithandel zu nutzen. So können Prosumenten eine aktive Rolle im ausgeglichenen Betrieb des Energiesystems übernehmen und sogar dafür belohnt werden. Die HEMS können die Steuersignale der Aggregatoren empfangen und diese in der Optimierung berücksichtigen.
Aggregiert in VPPs (Virtual Power Plants) können Haushalte an Sekundär‑ und FCR‑Märkten teilnehmen, lokale Engpässe entschärfen und Redispatch‑Effekte reduzieren. Zukünftige Marktformen und lokale Flexibilitätsauktionen werden HEMS‑fähige Haushalte verstärkt nachfragen.
Zentrale Erfolgsfaktoren sind standardisierte Schnittstellen für Aggregatoren, transparente Anreizmodelle und Mechanismen zur Fairness zwischen den Teilnehmern. Die Erfüllung regulatorischer Vorgaben sowie die schnelle Verarbeitung von Mess‑ bzw. Verrechnungsmodellen werden dabei entscheidend sein.
Ein zentrales Ziel für Verbraucherfreundlichkeit und Skalierbarkeit ist die One-App-Lösung – also eine Anwendung oder Plattform, in der Nutzer alle relevanten Funktionen rund um Energie, Steuerung und Tarife in einer einzigen Oberfläche erleben. Dies minimiert Komplexität für den Endkunden und erlaubt gleichzeitig nahtlose Integration mit Backend-Steuerungslogik.
Eine One-App-Lösung aus dynamischen Tarif und Energiemanagementsystem schafft eine neue Erlebniswelt für den Kunden: Sie geht weit über das reine Anzeigen von Stromabrechnungen hinaus und ermöglicht eine aktive Interaktion mit dem HEMS. Der Nutzer kann Geräte steuern, Flexibilität freigeben, Energieeinsparungen beobachten und Empfehlungen direkt umsetzen. Jede dieser Interaktionen wird zu einem positiven Touchpoint, der den Kunden stärker in die Energieerfahrung einbindet und das Verständnis für dynamische Tarife und HEMS-Steuerung vertieft. Durch diese aktive Einbindung entsteht gleichzeitig eine starke Kundenbindung: Die App wird zu einem zentralen Bestandteil des Alltags, nicht nur als Informationsquelle, sondern als aktives Steuerungsinstrument. Für Energieversorger bedeutet dies eine höhere Loyalität, ein verbessertes Nutzererlebnis und einen klaren Wettbewerbsvorteil in einem Markt, in dem Energie zunehmend als Commodity wahrgenommen wird.
Abbildung 2 - Beispiel: Abrechnungsdokumente dynamischer Tarif in einer HEMS-App
In einer vollständig integrierten Tarif-&-HEMS-App werden alle relevanten Funktionen – von der Geräte-Steuerung über Preissignale und Flexibilitätsoptionen bis hin zu Stromrechnungen und Vertragsinformationen – zentral gebündelt. Dies spart erhebliche Kosten für den Energieversorger, da keine separaten Anwendungen für Abrechnung und Geräteverwaltung betrieben werden müssen. Gleichzeitig profitieren Kunden von einer einheitlichen, nahtlosen Benutzererfahrung die Vertrauen schafft. Durch diese Kombination aus Steuerung, Visualisierung, Interaktion und Gamification wird die One-App-Lösung zum Erlebnis für den Kunden, macht HEMS-Steuerung greifbar und etabliert eine langfristige Bindung an den Energieversorger.
Ein Home Energy Management System (HEMS) vernetzt alle relevanten Energiekomponenten eines Einfamilienhauses (EFH) zu einem intelligenten Gesamtsystem. Dabei werden die beim Endkunden vorhandene Photovoltaikanlage, der Batteriespeicher, die Wärmepumpe und das Elektrofahrzeug digital miteinander verbunden und zentral gesteuert. Durch diese vernetzte Integration kann das HEMS-Erzeugung, Verbrauch und Speicherung optimal aufeinander abstimmen – und so die Stromkosten deutlich senken.
Zur Veranschaulichung des Kundenmehrwerts wurden in gemeinsamen Simulationsrechnungen ein typisches Einfamilienhaus ohne HEMS als Basisszenario und drei HEMS-basierte Szenarien miteinander verglichen, um die jährlichen Einsparpotenziale zu quantifizieren:
In Szenario 1 wurde ein EFH mit HEMS und den genannten Energiekomponenten betrachtet. Szenario 2 erweitert diesen Ansatz um die Nutzung eines dynamischen Stromtarifs, während in Szenario 3 zusätzlich das intelligente Laden des Elektrofahrzeugs integriert wurde.
Die Ergebnisse zeigen ein klar steigendes Einsparpotenzial mit zunehmender Integrationstiefe: Bereits der Einsatz eines HEMS mit PV, Speicher und Wärmepumpe führt zu signifikanten Kostenvorteilen. In Kombination mit dynamischen Stromtarifen und gesteuertem E-Auto-Laden lassen sich diese nochmals deutlich steigern. Je nach Gebäudetyp und Nutzungsprofil ergeben sich so jährliche Kosteneinsparungen zwischen 450 € und 1.400 €, bei gleichzeitig höherem Eigenverbrauch und einer nachhaltigeren Energienutzung im Haushalt.
HEMS sind der Enabler dynamischer Tarife: Sie verbinden Markt, Netz und Haushalt und machen Preis- und Netzsignale technisch nutzbar. Insbesondere Wärmepumpen, Batteriespeicher und Elektrofahrzeuge bieten in Kombination mit HEMS großes Potenzial zur Lastverschiebung, Kostensenkung und Netzstabilisierung.
Die One-App-Lösung macht diese Vorteile für den Kunden unmittelbar erlebbar und schafft dabei eine völlig neue Form der Interaktion und Bindung. Der Kunde sieht nicht nur seine Energieflüsse, sondern wird aktiv Teil des Systems – er steuert, versteht und profitiert. Aus einem passiven Energieverbraucher wird ein aktiver Teilnehmer des Energiemarkts.
Für Energieversorger entsteht daraus ein nachhaltiger Lock-in-Effekt: Wer als Anbieter das HEMS-Ökosystem bereitstellt, wird zum täglichen digitalen Begleiter seiner Kunden. Tarif, Abrechnung und Gerätesteuerung verschmelzen zu einer integrierten Energieerfahrung – ein Wechsel zu anderen Anbietern wird damit zunehmend unattraktiv. Gleichzeitig senken integrierte Plattformen die IT- und Betriebskosten und erhöhen die Kundenzufriedenheit.
Kurz: HEMS sind nicht nur Technologie, sondern ein strategischer Hebel zur Skalierung dynamischer Tarife, zur Stärkung der Kundenbindung und zur Gestaltung einer kundenorientierten, digitalen Energiewelt.
Über Solar Manager
Die Solar Manager AG wurde 2018 in der Schweiz gegründet und sorgt heute mit ihrer intelligenten Energy-Management-Plattform dafür, dass bereits rund 40.000 Ein- und Mehrfamilienhäuser täglich ihren Eigenverbrauch maximieren. Die Lösung vernetzt Photovoltaikanlagen, Stromspeicher, Wärmepumpen und Ladesäulen intelligent und herstellerunabhängig – und das auch in Kombination mit dynamischen oder variablen Strompreisen. Mit über 660 integrierten Geräten verschiedenster Hersteller setzt Solar Manager Maßstäbe in der Flexibilität von Energiesystemen. Seit 2023 erweitert das Unternehmen mit einer eigenen Gesellschaft sein Geschäftsfeld aktiv in Deutschland und Europa.
Über exnaton
exnaton ist ein Spin-off der ETH Zürich und bietet eine Intelligence-Plattform, die Energieversorger befähigt, über ihre ERP-Systeme smarte Stromprodukte skalierbar umzusetzen. Seit der Gründung im Jahr 2020 unterstützt exnaton mit modularen Softwarelösungen rund 50 Energieversorgungsunternehmen im DACH- und Benelux-Raum bei der effizienten Umsetzung digitaler Geschäftsmodelle wie dynamischen und zeitvariablen Tarifen, Mieterstrom und Energy Sharing. Die Vision von exnaton ist es, als Technologieführer die Energiewende aktiv mitzugestalten und erneuerbare Energien für alle zugänglich zu machen.
Über Consolinno
Die Consolinno Energy GmbH mit Sitz in Deutschland wurde 2017 gegründet und fokussiert sich auf innovative GreenTech-Lösungen für die Energiewende. Mit dem IoT-Gateway „Leaflet“ bietet Consolinno eine flexible, lokale Steuerung von Energiesystemen in Haushalten und Gewerbe, unterstützt durch KI und Edge-Computing. Das Unternehmen verfolgt eine klare Vision, den Klimaschutz voranzutreiben und die globale Erwärmung einzudämmen, wobei gesellschaftliches Engagement und Kooperationen ebenfalls große Bedeutung haben.
