Ihre PV-Anlage produziert mittags mehr Strom als Sie verbrauchen, während Sie abends teuren Netzstrom beziehen müssen. Ein Home Energy Management System koordiniert als digitale Steuerzentrale alle Energieflüsse und sorgt dafür, dass selbst erzeugter Solarstrom dort landet, wo er den größten Nutzen bringt. Haushalte mit PV-Anlage, Wärmepumpe und Wallbox können durch ein HEMS bis zu 30 Prozent mehr des eigenen Solarstroms nutzen und dabei jährlich 1.000 bis 1.400 Euro einsparen.
Was ist ein Home Energy Management System (HEMS)?
Ein Home Energy Management System verbindet alle Energieerzeuger und Verbraucher in Ihrem Haushalt. Anders als reine Monitoring-Lösungen greift ein HEMS aktiv in die Steuerung ein: Es entscheidet in Echtzeit, wann die Wärmepumpe anspringt, wann das Elektroauto lädt und wann der Batteriespeicher geladen oder entladen wird.
Die Kernfunktion liegt in der Messung, Steuerung und Optimierung von Energieflüssen. Das System erfasst kontinuierlich, wie viel Strom Ihre PV-Anlage erzeugt, wie viel Ihr Haushalt verbraucht, wie der Ladestand Ihres Batteriespeichers ist und was Strom am Markt kostet. Auf Basis dieser Informationen trifft es automatisch Entscheidungen, die Ihren Eigenverbrauch maximieren und Ihre Stromkosten minimieren.
Abgrenzung zu Smart Home und Monitoring
Ein Smart Home konzentriert sich auf Komfort und Sicherheit durch Automatisierung von Beleuchtung, Heizung und Unterhaltungselektronik. Das HEMS fokussiert sich auf die wirtschaftliche Optimierung der Energieflüsse. Ein reines Wechselrichter-Monitoring zeigt zwar, wie viel Ihre PV-Anlage produziert, steuert aber keine anderen Geräte. Das HEMS koordiniert alle Komponenten systemübergreifend und nutzt dabei Echtzeitdaten, Wetterprognosen und variable Strompreise.
Wie funktioniert ein HEMS? Die technischen Grundlagen
Ein HEMS arbeitet in fünf aufeinanderfolgenden Schritten, die sich mehrmals pro Minute wiederholen:
1. Datenerfassung
Smartmeter und Sensoren messen an verschiedenen Punkten die Energieflüsse. Ein bidirektionaler Stromzähler erfasst, wie viel Energie Sie aus dem Netz beziehen oder einspeisen. CT-Klemmen oder Shunts an einzelnen Stromkreisen zeigen, welche Verbraucher aktiv sind. Der Wechselrichter liefert Daten zur PV-Erzeugung, und der Batteriespeicher meldet seinen Ladestand sowie Lade- und Entladeleistung.
2. Analyse
Die zentrale Einheit verarbeitet diese Datenströme. Moderne Systeme nutzen hierfür Algorithmen mit Reaktionszeiten unter 10 Millisekunden. Bei wechselrichterintegrierten Lösungen übernimmt der Wechselrichter selbst diese Aufgabe. Bei Standalone-Systemen kommt ein separates Gateway zum Einsatz, das oft als DIN-Schienen-Modul im Sicherungskasten montiert wird.
3. Prognose
Das System berechnet auf Basis historischer Daten und Wettervorhersagen, wie viel Solarstrom in den nächsten 24 Stunden zu erwarten ist. Gleichzeitig erstellt es ein Verbrauchsprofil für Ihren Haushalt. Hat es gelernt, dass Sie Ihre Wärmepumpe hauptsächlich nachts betreiben und Ihr Auto abends an die Wallbox hängen, berücksichtigt es diese Muster. Auch dynamische Stromtarife fließen in die Berechnung ein.
4. Steuerung
Das HEMS sendet Befehle an die angeschlossenen Geräte. Eine Wärmepumpe kann über die SG-Ready-Schnittstelle in einen empfohlenen Betriebsmodus versetzt werden, wodurch sie bei Solarüberschuss aktiv wird. Die Wallbox erhält die Information, mit welcher Leistung das Elektroauto laden soll. Der Batteriespeicher bekommt Anweisungen, ob er laden, entladen oder im Standby verbleiben soll.
5. Visualisierung
Über eine App oder ein Web-Dashboard sehen Sie in Echtzeit, wie die Energie durch Ihr Haus fließt. Historische Auswertungen zeigen, wie viel Sie gespart haben und wo noch Optimierungspotenzial liegt. Sie können auch manuell eingreifen und beispielsweise festlegen, dass Ihr Elektroauto bis zu einer bestimmten Uhrzeit vollgeladen sein muss.
Steuerbare Verbraucher im Überblick
| Verbraucher | Steuerungsmethode | Typisches Einsparpotenzial |
|---|---|---|
| Wärmepumpe | Zeitgesteuerter Betrieb bei PV-Überschuss | 15-25% |
| Wallbox (E-Auto) | Priorisierung von Solarstrom | 20-30% |
| Waschmaschine/Trockner | Automatischer Start bei Überschuss | 10-15% |
| Batteriespeicher | Lade-/Entlademanagement | 25-35% |
Welche Komponenten gehören zu einem HEMS?
Messinfrastruktur
Zur Messinfrastruktur gehören Smartmeter, die den Stromfluss am Netzübergabepunkt erfassen. In Deutschland werden diese intelligenten Messsysteme seit 2024 schrittweise verpflichtend für Haushalte mit PV-Anlagen über 7 kWp eingebaut. CT-Klemmen oder Shunts überwachen einzelne Stromkreise und ermöglichen es, den Verbrauch bestimmter Geräte zu identifizieren.
Zentrale Steuereinheit
Bei Herstellern wie SMA, Fronius oder SolarEdge ist die Steuerlogik bereits im Wechselrichter integriert. Der Vorteil liegt in der nahtlosen Integration und dem geringeren Installationsaufwand. Standalone-Lösungen wie gridX, Kiwigrid oder Solarwatt setzen auf ein separates Gateway, das herstellerunabhängig arbeitet und sich auch nachträglich in bestehende Anlagen einbinden lässt. Diese Gateways haben einen Stromverbrauch von 10 bis 25 Watt.
Kommunikationsschnittstellen
WLAN und LAN sind Standard für die Netzwerkanbindung. Für die Verbindung mit Smart-Home-Geräten kommen Funkprotokolle wie Zigbee oder Z-Wave zum Einsatz. Industrielle Komponenten wie Wärmepumpen nutzen häufig Modbus. Ein zukunftsweisendes Protokoll ist EEBUS, das speziell für das Energiemanagement entwickelt wurde und seit 2025 als internationaler Standard etabliert ist. EEBUS ermöglicht die direkte Kommunikation zwischen Wechselrichtern, Wallboxen, Wärmepumpen und dem HEMS ohne proprietäre Zwischenlösungen.
Software-Plattform
Die Cloud-Plattform führt komplexe Berechnungen durch, integriert Wetterprognosen und erstellt historische Auswertungen. Bei reinen Cloud-Lösungen liegt die gesamte Intelligenz auf externen Servern, was schnelles Onboarding und niedrige Initialkosten ermöglicht. Allerdings reagieren diese Systeme langsamer auf Änderungen im Haushalt. Hybrid-Architekturen kombinieren lokale Gateways mit Cloud-Anbindung: schnelle Reaktionszeiten vor Ort und fortgeschrittene Analyse in der Cloud.
Für wen lohnt sich ein HEMS?
Ein HEMS entfaltet seinen Nutzen vor allem bei Betreibern von PV-Anlagen ab 5 kWp mit mehreren steuerbaren Großverbrauchern. Die ideale Konstellation umfasst eine Photovoltaikanlage, einen Batteriespeicher, eine Wärmepumpe und eine Wallbox für ein Elektrofahrzeug. In dieser Konfiguration erreichen Haushalte Eigenverbrauchsquoten von 70 bis 80 Prozent gegenüber nur 30 Prozent bei einer reinen PV-Anlage ohne Speicher und Steuerung.
Haushalte mit dynamischem Stromtarif
Ab 2025 sind alle deutschen Stromanbieter verpflichtet, zeitvariable Tarife anzubieten, bei denen der Preis stündlich schwankt. An Tagen mit viel Wind und Sonne sinken die Börsenstrompreise teilweise unter null. Ein HEMS lädt in diesen Phasen automatisch Ihre Batterie vom Netz, startet die Waschmaschine und heizt Ihren Warmwasserspeicher auf. Umgekehrt vermeidet es bei Preisspitzen den Netzbezug und nutzt stattdessen gespeicherten Solarstrom.
Konkretes Einsparpotenzial
Ein Haushalt mit 5.000 kWh Jahresverbrauch, 8 kWp PV-Anlage und Wärmepumpe kann durch HEMS-Einsatz den Eigenverbrauch von 30 Prozent auf 50 Prozent steigern. Bei einem Strompreis von 0,35 Euro pro kWh entspricht das einer jährlichen Ersparnis von etwa 350 Euro. Kommen ein Elektrofahrzeug und ein dynamischer Stromtarif hinzu, steigt das Einsparpotenzial auf 1.000 bis 1.400 Euro pro Jahr.
Voraussetzungen für sinnvollen HEMS-Einsatz
Sie benötigen eine vorhandene oder geplante PV-Anlage, mindestens zwei steuerbare Großverbraucher wie Wärmepumpe oder Wallbox mit jeweils über 4 kW Anschlussleistung, internetfähige Geräte mit Kommunikationsschnittstellen und einen stabilen Internetanschluss. Ein Batteriespeicher ist nicht zwingend erforderlich, erhöht aber das Optimierungspotenzial erheblich. Die optimale Speichergröße liegt bei etwa 1 kWh Kapazität pro 1 kWp installierter PV-Leistung.
Wann lohnt sich kein HEMS?
Nicht geeignet ist ein HEMS für kleine PV-Anlagen unter 4 kWp ohne Batteriespeicher, Haushalte mit geringem Verbrauch unter 3.000 kWh jährlich, Immobilien ohne flexible Lasten oder bei geplanter Veräußerung der Immobilie in den nächsten fünf Jahren. In diesen Fällen amortisiert sich die Investition nur schwer.
Was kostet ein HEMS? Preisübersicht und Wirtschaftlichkeit
Anschaffungskosten
Reine Software-Lösungen für bestehende Wechselrichter starten bei 100 bis 300 Euro pro Jahr im Abo-Modell. Anbieter wie SMA bieten Basis-Funktionen oft kostenfrei an, während erweiterte Features wie KI-gestützte Prognosen oder die Integration dynamischer Stromtarife kostenpflichtig sind.
Standalone-Systeme mit eigenem Gateway bewegen sich zwischen 800 und 2.500 Euro in der Anschaffung. Ein thermondo smart kostet beispielsweise 999 Euro inklusive Installation, während umfassendere Lösungen mit erweiterter Smart-Home-Integration bis zu 4.000 Euro erreichen können. Die Installation durch einen Fachbetrieb schlägt mit 300 bis 800 Euro zusätzlich zu Buche.
Laufende Kosten
Das Gateway selbst verbraucht etwa 20 bis 40 Euro Strom pro Jahr. Cloud-Dienste oder App-Abos können weitere 50 bis 150 Euro jährlich bedeuten, wobei viele Hersteller mittlerweile auf Einmalzahlungen ohne laufende Gebühren setzen. Wartung und Software-Updates sind in der Regel kostenlos. Hinzu kommen ab 2025 die verpflichtenden Smart-Meter-Gebühren von 40 bis 70 Euro jährlich für Anlagen über 7 kWp, die jedoch auch ohne HEMS anfallen würden.
Konkrete Einsparungen
Ein Haushalt mit Wärmepumpe spart durch gezieltes Lastmanagement durchschnittlich 300 bis 600 Euro pro Jahr. Kommt ein Elektrofahrzeug hinzu, das vorrangig mit Solarstrom geladen wird, addieren sich weitere 750 bis 1.200 Euro. Nutzer dynamischer Stromtarife dokumentieren zusätzliche Einsparungen von 300 bis 500 Euro durch gezielten Netzbezug in Niedrigpreis-Phasen.
Amortisationsrechnung
Bei einem mittleren Systempreis von 1.500 Euro und einer jährlichen Ersparnis von 300 bis 400 Euro amortisiert sich ein HEMS nach 4 bis 5 Jahren. Haushalte mit Vollausstattung erreichen Amortisationszeiten von unter zwei Jahren. Die Lebensdauer der Hardware beträgt 10 bis 15 Jahre, während Software durch kontinuierliche Updates faktisch unbegrenzt aktuell gehalten werden kann. Hersteller-Support ist üblicherweise für mindestens fünf Jahre garantiert.
Beispielrechnung
Eine Familie mit 8 kWp PV-Anlage, 10 kWh Batteriespeicher, Wärmepumpe und Elektrofahrzeug verbraucht jährlich 8.000 kWh Strom. Ohne HEMS liegt der Eigenverbrauch bei 40 Prozent, der Rest wird teuer aus dem Netz bezogen. Mit HEMS steigt der Eigenverbrauch auf 65 Prozent. Bei einem Strompreis von 0,35 Euro pro kWh und einer Einspeisevergütung von 0,08 Euro pro kWh bedeutet das eine Ersparnis von rund 680 Euro pro Jahr. Nach 2,5 Jahren hat sich das System refinanziert.
HEMS-Anbieter: Die größten Hersteller im Überblick
SMA Solar Technology
Der Sunny Home Manager 2.0 aus Niestetal bei Kassel integriert sich nahtlos in SMA-Wechselrichter und nutzt das EEBUS-Protokoll für die Gerätesteuerung. Das System misst Energieflüsse in Echtzeit und erstellt selbstlernende Verbrauchsprognosen. SMA fokussiert sich auf Wechselrichter-integrierte Lösungen, was die Installation vereinfacht, aber die Flexibilität bei der Gerätewahl einschränkt.
sonnen GmbH
Die sonnenBatterie aus Wildpoldsried vereint Batteriespeicher, Wechselrichter und Energiemanagement in einem Gerät. Mit über 100.000 installierten Systemen weltweit gehört sonnen zu den Marktführern. Das Unternehmen ist seit 2019 Teil des Shell-Konzerns und betreibt mit der sonnenCommunity ein virtuelles Kraftwerk, an dem Kunden mit einem Pauschalstromtarif teilnehmen können. Die Systeme nutzen kobaltfreie Lithium-Eisenphosphat-Batterien und erreichen Eigenverbrauchsquoten von 60 bis 80 Prozent.
E3/DC
Das S10 Hauskraftwerk aus Osnabrück wird ausschließlich in Deutschland gefertigt und kombiniert Batteriespeicher mit Notstromfähigkeit. Die Wurzeln des Unternehmens in der Automobilindustrie zeigen sich in der präzisen Messtechnik. E3/DC gehört zur Hager Group und produziert jährlich etwa 16.000 Einheiten. Das System arbeitet mit lokaler Datenverarbeitung ohne Cloud-Zwang und ist §14a-konform für die Integration in das Stromnetz.
Fronius
Der österreichische Hersteller integriert HEMS-Funktionalität direkt in die GEN24 Plus Wechselrichter-Serie. Die Solar.web-Plattform bietet Basisüberwachung kostenfrei an, während Premium-Features wie KI-basierte Optimierung und dynamische Tarifintegration kostenpflichtig sind. Fronius setzt auf die Multi Flow Technology, die parallele Energieflüsse ermöglicht und damit höhere Effizienz erreicht.
SolarEdge
Der israelische Anbieter hat 2025 das SolarEdge ONE System mit KI-basierter 24-Stunden-Optimierung auf den Markt gebracht. Die Lösung ist speziell für den deutschen Markt entwickelt und erfüllt die Anforderungen des §14a EnWG. SolarEdge setzt auf DC-Optimierung mit Power Optimizern an jedem PV-Modul, was die Anlagenleistung auch bei Teilverschattung maximiert.
KOSTAL Solar Electric
Der Freiburger Hersteller war einer der ersten Wechselrichter-Hersteller mit offizieller EEBUS-Zertifizierung. Der PLENTICORE G3 arbeitet mit dem KOSTAL Smart Energy Meter G2 zusammen und ermöglicht durch die Partnerschaft mit beegy eine vereinfachte Installation. Die Plug-&-Play-Integration reduziert die Installationszeit um bis zu sechs Stunden.
Solarwatt
Der Dresdner Hersteller produziert seit 1993 Glas-Glas-Solarmodule und erweiterte sein Portfolio um den Manager flex. Dieser herstellerunabhängige Gateway-Controller basiert auf der Kiwigrid-Plattform und funktioniert mit beliebigen Wechselrichtern und Zählertypen. Die DIN-Schienen-Montage ermöglicht die Installation im Zählerschrank. Solarwatt betont lokale Datenverarbeitung mit deutschem Serverstandort und DSGVO-Konformität.
Reine Software-Anbieter
Zu den reinen Software-Anbietern gehören gridX mit der XENON-Plattform, die über 50 Gerätehersteller unterstützt, Kiwigrid als Energy-IoT-Plattform-Provider und ROCKETHOME mit Fokus auf einfache Bedienung. Der Markt zeigt einen klaren Trend zur Hybrid-Architektur mit lokalem Gateway für Echtzeitsteuerung und Cloud-Anbindung für fortgeschrittene Analyse.
Fazit: HEMS als Baustein der Energieunabhängigkeit
Ein Home Energy Management System lohnt sich für Haushalte mit PV-Anlage und steuerbaren Verbrauchern wie Wärmepumpe oder Wallbox. Die typische Amortisationszeit von 4 bis 5 Jahren, bei optimaler Konfiguration sogar unter zwei Jahren, macht HEMS zu einer wirtschaftlich sinnvollen Investition. Prüfen Sie die Kompatibilität Ihres Wechselrichters, identifizieren Sie steuerbare Verbraucher und klären Sie die Möglichkeit einer Smart-Meter-Installation.
Die Bedeutung von HEMS wird durch die Elektrifizierung des Wärmesektors und den Hochlauf der Elektromobilität weiter zunehmen. Ab 2025 verschärfen sich die regulatorischen Anforderungen durch dynamische Tarifpflichten und Smart-Meter-Rollout. Haushalte, die jetzt in ein HEMS investieren, positionieren sich nicht nur wirtschaftlich gut, sondern leisten auch einen Beitrag zur Netzstabilität und Energiewende.
Sie planen eine PV-Anlage oder wollen Ihre bestehende Anlage optimieren? Finden Sie qualifizierte Fachbetriebe in Ihrer Region, die Sie bei Auswahl und Installation eines passenden HEMS beraten, auf dezentralo.de. Regionale Installateure verfügen über die technische Expertise und kennen die lokalen Gegebenheiten Ihres Stromnetzes.
Häufig gestellte Fragen
Nein, ein Batteriespeicher ist nicht zwingend erforderlich. Ein HEMS kann auch ohne Speicher arbeiten und steuert dann vor allem zeitlich flexible Verbraucher wie Wärmepumpe, Wallbox oder Haushaltsgeräte. Allerdings erhöht ein Batteriespeicher das Optimierungspotenzial erheblich, da überschüssiger Solarstrom zwischengespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden kann. Die optimale Speichergröße liegt bei etwa 1 kWh Kapazität pro 1 kWp installierter PV-Leistung.
Ja, ein HEMS lässt sich problemlos nachrüsten. Standalone-Systeme mit eigenem Gateway arbeiten herstellerunabhängig und können in nahezu jede bestehende Anlage integriert werden. Voraussetzung ist, dass Ihre Geräte über Kommunikationsschnittstellen verfügen. Bei älteren Anlagen müssen eventuell zusätzliche Smartmeter oder Stromzähler installiert werden. Die Installation sollte ein qualifizierter Elektrofachbetrieb durchführen, der die Kompatibilität aller Komponenten prüft.
Die Installation eines HEMS dauert je nach System 2 bis 6 Stunden. Wechselrichter-integrierte Lösungen sind meist schneller eingerichtet, da sie bereits werkseitig vorkonfiguriert sind. Bei Standalone-Systemen muss das Gateway im Sicherungskasten montiert, die Messtechnik installiert und alle Komponenten miteinander verbunden werden. Hinzu kommt die Inbetriebnahme und Konfiguration der Software, bei der Verbrauchsprofile angelegt und Optimierungsregeln festgelegt werden. Die vollständige Einarbeitung des Systems mit seinen selbstlernenden Algorithmen benötigt weitere 2 bis 4 Wochen.
Das hängt vom System ab. Hybrid-Architekturen mit lokalem Gateway können grundlegende Steuerungsfunktionen auch offline ausführen. Die lokale Einheit trifft weiterhin Entscheidungen auf Basis der gemessenen Daten. Allerdings fallen erweiterte Funktionen wie Wetterprognosen, dynamische Stromtarife oder KI-basierte Optimierung weg, da diese Cloud-Anbindung benötigen. Reine Cloud-Lösungen sind ohne Internet nicht funktionsfähig. Für die Visualisierung und Fernsteuerung per App ist generell eine Internetverbindung erforderlich.
Die KfW-Förderung 442 bezuschusst seit 2023 die Kombination aus PV-Anlage, Batteriespeicher und Wallbox mit bis zu 10.200 Euro. Ein HEMS ist dabei meist Bestandteil der geförderten Komponenten, wird aber nicht separat bezuschusst. Einige Bundesländer und Kommunen bieten eigene Programme an. Bayern fördert Batteriespeicher mit bis zu 3.200 Euro, wobei ein HEMS als Teil des Gesamtsystems betrachtet wird. Prüfen Sie aktuelle Förderprogramme auf der Website der KfW und bei Ihrer Kommune, da sich Bedingungen und Verfügbarkeit ändern können.
HEMS-Anbieter unterliegen der DSGVO und müssen transparent darlegen, welche Daten erfasst und gespeichert werden. Typischerweise werden Verbrauchsdaten, Erzeugungsdaten und Gerätestatus übertragen. Deutsche Anbieter wie Solarwatt oder E3/DC betonen Serverstandorte in Deutschland und lokale Datenverarbeitung. Bei Cloud-Lösungen werden Daten verschlüsselt übertragen und gespeichert. Sie haben das Recht auf Auskunft, Löschung und Datenportabilität. Achten Sie bei der Auswahl auf Anbieter, die lokale Verarbeitung anbieten und deren Datenschutzerklärung Sie verstehen.
.png?h=64&w=200&mode=max&scale=canvas&format=webp&autorotate=true){kind=logo}
.png){kind=logo}