Energiemonitor für Energiestudie an Kleinwohnformen

Das Projekt Energiemonitor widmet sich der Messung und Erfassung aller wichtigen Daten zum Energieverbrauch verschiedener Kleinwohnformen. Damit sollen in Zukunft Messungen durchgeführt werden, welche die beim Energielabel erfassten Daten unterstützen. Soeben haben wir von der Fachhochschule OST einen Prototypen zurückerhalten, der im Rahmen einer Bachelorarbeit entwickelt wurde.

Kleine Wohnräume haben grosse Vorteile, wenn es um den Energieverbrauch pro Kopf geht. Viele Bereiche werden multifunktional genutzt und intelligente Raumkonzepte führen dazu, dass insgesamt eine kleinere Fläche beheizt werden muss als bei herkömmlichen Wohnkonzepten. Dazu kommt, dass viele Bewohner ihre Kleinwohnform selber geplant oder sogar selber gebaut haben und dadurch einen näheren Zugang zu ihrem Ressourcenverbrauch haben. Hingegen haben kleine Flächen auch Nachteile: Wegen dem kleineren Raumvolumen muss öfters gelüftet werden. Und eine frei stehende Kleinwohnform hat pro Volumen eine viel grössere Oberfläche, über die Energie verloren gehen kann. Dass ein:e KWF-Bewohner:in trotzdem nur ein Bruchteil der Energie einer Durchschnittsperson in der Schweiz verbraucht, möchten wir in der Energiestudie nun mit Daten belegen.

Challenges gibt es für einen solchen Energiemonitor viele, denn jede Kleinwohnform ist etwas anders. Die eine Bewohnerin hat ein 230 V-Stromnetz mit Solaranlage verbaut und heizt mit Holzpellets, ein anderer Bewohner lebt in der Jurte und betreibt lediglich einen 12 V-Kühlschrank. Zusätzlich dazu wollen wir auch noch die Temperaturen innen und aussen messen, um Aussagen zur Isolation machen zu können. Ein System zu finden, welches dies alles unterstützt und bei allen Spezialfällen eingesetzt werden kann, ist also nicht ganz einfach. Auch auf die Messauflösung muss Acht gegeben werden, gerade der Stromverbrauch kann sich innerhalb von Sekunden ändern.

Die Studenten der Fachhochschule OST haben nach einem genau definierten Pflichtenheft gearbeitet und viele Systeme evaluiert, die zum Einsatz kommen könnten. Auch auf die Skalierbarkeit wurde Fokus gelegt, denn wir wollen ohne grossen Konfigurationsaufwand bis zu zehn solcher Messgeräte parallel betreiben und damit Daten sammeln können.

Die Wahl fiel auf einen Linux basierten Industrie-Controller als Basis für den Energiemonitor. Dieses Gerät hat zum Vorteil, dass es im Elektroverteilerkasten installiert werden kann und sehr viele Erweiterungsmöglichkeiten bietet. Darauf läuft eine Node-RED Anwendung, dieses Programm ist ein bekannter Industriestandard und eignet sich ideal, um diverse Sensoren auszulesen. Das System kann unkompliziert an den Gegebenheiten der einzelnen KWF-Bewohner:innen angepasst werden. Herzlichen Dank ans KWF-Mitglied Samuel Oggier für die Begleitung des Bachelorprojekts.

Nun ist das Projekt Energiemonitor wieder zurück beim Verein Kleinwohnformen. Wir haben die Hardware und das Grundkonzept des Projekts übernommen und weiter ergänzt, sodass wir für Konfigurationsänderungen und Problembehebung einen Fernzugriff auf die Energiemonitore haben. Wir können bereits den Stromverbrauch auf dem 230 Netz sowie die Temperaturen innen und aussen messen und an eine Datenbank in der Cloud senden. Zusätzlich dazu können wir dem KWF-Bewohner:innen Informationen zu seiner Luftqualität (CO2 und Luftfeuchtigkeit) anzeigen. Noch gibt es einiges zu tun. Aber ab Anfang 2025 sollten wir die ersten Probanden der Energiestudie mit einem Energiemonitor ausstatten können, und das Projekt soll genügend dokumentiert werden, damit es der Open Source Community zur Verfügung steht. Hier geht es zum Projektstatus inkl. ersten Messergebnissen. Auf der letzten Seite siehst Du, was noch nicht nach Wunsch funktioniert. Kannst Du helfen? Wir suchen nach Embedded Systems, Elektronik- oder Programmierkenntnissen. Dann schreib uns auf energie@kleinwohnformen.ch.

Vereinsmitglieder, die sich für den eigenen Energieverbrauch interessieren und sich als Proband:innen für die Energiestudie zur Verfügung stellen möchten, können sich gerne bereits bei energie@kleinwohnformen.ch melden. Je mehr unterschiedliche Wohnobjekte wir anschliessen können umso mehr lernen wir dazu, um den Energiemonitor zu verbessern.