Energie. Eigenstrom gezielt nutzen
Energiemanagementsysteme können helfen, Eigenstrom besser zu nutzen, Lastspitzen zu glätten und flexible Verbraucher zu steuern. Sebastian Schubert und Josef Neiber zeigen, wann sich das lohnt.
Photovoltaik gehört auf vielen landwirtschaftlichen Betrieben mittlerweile zum Standard. Gleichzeitig erhöhen automatisierte Melk- und Fütterungstechnik im Betrieb den Stromverbrauch kontinuierlich. Energiemanagementsysteme (EMS) können helfen, mehr Eigenstrom zu nutzen, Lastspitzen zu glätten und Verbraucher smarter zu steuern. Die Technik funktioniert, aber ob sich die Investition lohnt, hängt von mehr Faktoren ab als vom EMS selbst. Ein Großteil der elektrischen Verbraucher im Betrieb arbeitet morgens und abends und verursacht zu diesen Zeiten betriebliche Lastspitzen.
Der höchste PV-Ertrag liegt dagegen größtenteils in den sonnigen Mittagsstunden. EMS setzen dort an. Sie messen Verbrauch und Erzeugung und liefern übersichtliche Lastprofile. Zudem unterstützen sie dabei, Verbraucher gezielt in PV-reiche Zeiten zu legen.
Praxistest
Die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) hat seit 2021 EMS auf sieben Betrieben und zwei Staatsgütern mit sehr unterschiedlichen Strukturen installiert. Die Messinfrastruktur umfasste zwischen 14 und 39 Messstellen, die jährlichen Stromverbräuche lagen zwischen rund 29.000 und 134.000 kWh.
Für Projektierung, Installation und Inbetriebnahme benötigten die LfL-Techniker zwischen etwa 100 und 360 Stunden pro Betrieb. Darin enthalten waren Projektierung, Installation vor Ort, Einrichtung und Anpassung des EMS bei Inbetriebnahme sowie Fehlerbehebung. Die Zeiten variieren stark aufgrund unterschiedlicher baulicher und elektrischer Voraussetzungen in den Betrieben. Zusätzlich beeinflussen technische Unterschiede, z. B. bei Schnittstellen, und die jeweilige Systemlogik den Aufwand. Diese Zahlen zeigen, dass Installation und Einrichtung ein wesentlicher Faktor bei der Einführung eines EMS sind.
Was EMS leisten – und was nicht
Ein EMS schafft in erster Linie eine gute Übersicht über die Energieflüsse im jeweiligen Betrieb. Es zeigt, wann welche Verbraucher wie viel Strom beziehen, wie viel Leistung die PV-Anlage liefert und wo Überschüsse entstehen. Für die Auswertungen im LfL-Projekt wurden Viertelstundenwerte als Datenintervall gewählt. Das ist für die meisten betrieblichen Fragestellungen gut geeignet und entspricht außerdem einem in der Energiewirtschaft üblichen Abrechnungsintervall, etwa bei dynamischen oder Leistungstarifen.
Funktion und Potentiale
Die untersuchten Systeme unterscheiden sich stark in Preis, Anwenderfreundlichkeit, Robustheit und Kundenservice. Manche Systeme bieten nur Visualisierung, andere ermöglichen eine aktive Steuerung von Verbrauchern, z. B. über Relais oder integrierte Regelungen. Allerdings spart ein EMS allein noch keinen Strom.
Vielmehr schafft das System die Grundlage, Energieflüsse zu visualisieren, stationäre und/oder mobile Speicher einzubinden und so flexible Verbraucher in PV-schwachen Zeiten mit selbst produziertem PV-Strom oder günstigem Netzstrom aus dynamischen Tarifen zu versorgen. Wie gut die Potentiale genutzt werden, hängt stark von der Planung und Organisation im Betrieb ab.
Große Spannweite der Kosten
Eine Gesamtkostenbetrachtung (Grafik 1)zeigt eine breite Spanne von 15.500 € bis 36.100 €. Die Kosten setzen sich aus Sachkosten wie Hardware, Software sowie Zubehör und Arbeitskosten für Installation und Inbetriebnahme des EMS zusammen. Die Technikerstunden dafür wurden mit einem Referenzsatz von 65€/h berechnet. Die Spanne der Arbeitskosten lag zwischen 6.500 € und 23.400 € (Durchschnitt etwa 14.900 €).
Preisbeispiel: PV-optimierte Ansteuerung der Wärmepumpe zur Milchkühlung. Grafik 2 zeigt die Lastprofile des Milchviehbetriebs 2. Seit Mitte 2025 wird die Wärmepumpe zur Bereitstellung von Eiswasser für die Milchkühlung PV-eigenstromoptimiert betrieben. Zu den Melkzeiten morgens und abends fällt innerhalb kurzer Zeit eine große Milchmenge an, die unmittelbar ausreichend gekühlt werden muss. Ist Solarstrom verfügbar und die PV-Leistung erreicht mindestens 2 kW, steuert das EMS per Relais den Aufbau eines maximalen Eiswasservolumens; bei Netzbezug wird lediglich ein minimales Eiswasservolumen generiert, das für die Milchkühlung ausreicht. Zusätzlich wird eine Stunde vor dem Melken zwingend die maximale Eisspeicherkapazität aufgebaut, um die erforderliche Kühlleistung sicherzustellen. Dieser Steuerungsansatz zeigt, wie durch klar definierte Schaltschwellen und zeitliche Prioritäten der PV-Eigenverbrauch erhöht werden kann. Die wirtschaftlichen Auswirkungen müssen jedoch stets betriebsindividuell geplant, bewertet und überprüft werden.
Speicher, E-Mobilität und neue Tarifmodelle
Stationäre Batteriespeicher erhöhen die Eigenverbrauchsquote dort am stärksten, wo regelmäßig PV-Überschüsse anfallen. Mobile Speicher wie elektrische Hoflader oder Futtermischwagen können zusätzlich als betriebliche Energiepuffer dienen. Seit dem 1. Januar 2026 werden laut Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) Elektrofahrzeuge beim bidirektionalen Laden (V2G) regulatorisch wie stationäre Speicher behandelt. Sie ersetzen die bisherige Doppelbelastung rückgespeisten Stroms durch eine einfache Netzentgeltbelastung. Die Regulierung zur Marktintegration von Speichern und Ladepunkten (MiSpeL) befindet sich noch im finalen Abstimmungsprozess. Ein Inkrafttreten wird im Laufe des Jahres 2026 erwartet. Die Prozessregeln sollen unter anderem durch den Wegfall der Pflicht eines zweiten Stromzählers sowie die bessere Kompatibilität von Wallbox und Fahrzeug erleichtert werden. Netzintegration sowie Abstimmung und Genehmigung mit dem Netzbetreiber bleiben jedoch weiterhin verpflichtend. Parallel steigt die Bedeutung dynamischer Stromtarife: Seit Oktober 2025 gilt der 15-Minuten-Takt an der Strombörse. Der Arbeitspreis orientiert sich am Day-Ahead-Börsenpreis zuzüglich Netzentgelten, Umlagen, Steuern und Marge – Voraussetzung ist ein Smart Meter. Seit Januar 2025 gibt es eine schrittweise Pflicht zum Einbau intelligenter Messsysteme für Betriebe mit einem Stromverbrauch über 6.000 kWh, große Photovoltaikanlagen und steuerbare Verbraucher nach § 14a EnWG.
Wer in ein EMS investieren möchte, sollte Folgendes vorher klären:
- Messkonzept festlegen: Welche Verbraucher sind relevant? Welche sollen steuerbar sein? Dabei sind betriebliche Lastprofile sowie mögliche Börsenstrompreise und Tarifzeiten zu berücksichtigen.
- Gesamtkosten grob kalkulieren: Neben Hardware und Software sollten die Kosten für Planung, Installation, Einrichtung und Inbetriebnahme möglichst realistisch eingeplant werden.
- Speicheroptionen prüfen: Kommt ein stationärer oder mobiler Speicher infrage? Besteht Potential für V2G und dynamische Tarife und lassen sich diese sinnvoll in die eigene etriebsstrategie integrieren?
- Kontakt Netzbetreiber/Smart Meter Integration: Frühzeitig abklären, ob eine Smart-Meter-Pflicht besteht und wie EMS, Wallbox und Stromtarif gut aufeinander abgestimmt werden können.
Eine kurze Checkliste für den eigenen Betrieb hilft, die wichtigsten Fragen vorab zu strukturieren und Angebote besser zu vergleichen.
Fazit
Die Untersuchungen zeigen, dass Energiemanagementsysteme technisch überwiegend zuverlässig funktionieren und eine solide Datenbasis für wichtige betriebsspezifische sowie betriebswirtschaftliche Entscheidungen im jeweiligen Betrieb liefern. Wirtschaftlich hängt der Erfolg stark davon ab, ob Speicher, flexible Verbraucher und passende Tarife sinnvoll miteinander kombiniert werden. Mit einer durchdachten Messstruktur, einer realistischen Kostenkalkulation und einer pragmatischen Steuerstrategie können EMS in der Landwirtschaft vom reinen Anzeigesystem für Energieflüsse zu einem Werkzeug für eine optimierte Eigenstromverwendung werden. Diese Ansätze werden auch in aktuellen Forschungsprojekten zum Thema Energiemanagement im Projekt ESolOptA an der LfL untersucht.
