Die Hochschule Düsseldorf (HSD) startet gemeinsam mit der Zählerfreunde GmbH ein neues Forschungsprojekt zur Weiterentwicklung von Home Energy Management Systemen (HEMS). Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines selbstlernenden Gebäudemodells, das das Wärmeverhalten von Häusern vorausschauend auf Basis von Messdaten einschätzt und so die Steuerung von Wärmepumpen intelligent anpasst. Das Projekt mit dem Akronym HEMSTER wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit rund 260.000 Euro gefördert. Der Bewilligungszeitraum läuft von Januar 2026 bis Ende 2027.
„Mit HEMSTER schaffen wir die Grundlage für ein Energiemanagement, das nicht nur reagiert, sondern vorausschauend agiert“, sagt Dr.-Ing. Jens Bockstette, Professor für Energiewandlung und -speicherung am Fachbereich Elektro- und Informationstechnik der Hochschule Düsseldorf.
„Durch den Einsatz datenbasierter Modelle können Wärmepumpen ihren Betrieb an das tatsächliche thermische Verhalten eines Gebäudes anpassen. Das steigert die Energieeffizienz und reduziert gleichzeitig den Aufwand für Nutzerinnen und Nutzer erheblich“, so der Projektleiter weiter.
Die Wärmepumpe gilt als zentrale Technologie der Energiewende im Gebäudebereich. Ihr Anteil an neu installierten Heizungssystemen wächst stetig, doch die Integration in bestehende Energiesysteme bleibt eine Herausforderung. Besonders im Zusammenspiel mit Photovoltaikanlagen, Speichern und variablen Stromtarifen bietet eine intelligente Steuerung großes Potenzial für Lastverschiebung und Netzstabilisierung. Hier setzt HEMSTER an: Das System lernt aus Sensordaten und Nutzerverhalten, um den Energieeinsatz dynamisch zu optimieren.
Das gemeinsam mit der Zählerfreunde GmbH entwickelte System baut auf der Energiemanagement-Software von Zählerfreunde auf, die bereits heute intelligente Messsysteme und dynamische Stromtarife gesetzeskonform visualisiert. Im Projekt HEMSTER wird diese Lösung gezielt um KI-gestützte Funktionen erweitert, die aus Messdaten vorausschauende Steuerungsentscheidungen ableiten und so eine neue Stufe datenbasierten Energiemanagements ermöglichen.
Über die Zählerfreunde-App können Nutzerinnen und Nutzer steuerbare Verbraucher wie Wallboxen oder PV-Überschussladen einfach integrieren und optimieren – hardwareunabhängig und ohne technische Vorkenntnisse. Neben der Anwendung im privaten Umfeld ist auch eine skalierbare Lösung für Stadtwerke und Energieversorger vorgesehen, inklusive White-Label-Betrieb und Anbindung an gängige ERP-Systeme. Damit trägt das Projekt nicht nur zur Effizienzsteigerung einzelner Gebäude bei, sondern eröffnet neue Geschäftsmodelle im Energiemarkt.
Langfristig will das Forschungsteam zeigen, dass datenbasierte, selbstlernende Modelle einen wesentlichen Beitrag zur digitalen Energiewende leisten können. Durch die Verknüpfung von vorausschauender Modellierung und intelligentem Energiemanagement entsteht ein System, das sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile bietet – und die Wärmepumpe zum aktiven Element eines flexiblen, dezentralen Energiesystems macht.
