Flex in de woning ontsluiten? Drie communicatieprotocollen krijgen voorkeur

In de zoektocht naar protocollen die flexibiliteit in woningen mogelijk moeten maken, blijven er nog drie over: S2, EEBUS en Matter. Dat blijkt uit de nieuwe marktuitvraag (Request for Proposal, RFP) van ElaadNL en de Flexiblepower Alliance Network (FAN). In die marktoproep wordt marktpartijen gevraagd om op basis van deze drie protocollen softwarecomponenten te ontwikkelen die samenwerking mogelijk maken tussen Home Energy Management Systemen (HEMS) en apparaten zoals warmtepompen, laadpalen en batterijen. Het initiatief moet helpen om flexibiliteit in de woning beter te ontsluiten en zo overbelasting van het elektriciteitsnet te voorkomen.

In april constateerden onderzoekers in het rapport Residential Flexibility nog dat de praktijk sterk gefragmenteerd is. Apparaten gebruiken uiteenlopende, vaak merkgebonden protocollen. Leveranciers van energiemanagementsystemen gaven aan soms tien of meer protocollen te moeten ondersteunen om een huishouden volledig te kunnen aansturen. Een veelgebruikt protocol als MODBUS RTU blijkt bovendien te beperkt om interoperabiliteit mogelijk te maken. Het rapport pleitte daarom nadrukkelijk voor standaardisatie, als voorwaarde voor opschaling van flexibiliteit in huishoudens.

Met de nu gepubliceerde marktuitvraag wordt daar concreet invulling aan gegeven: er is een duidelijke keuze gemaakt voor drie kansrijke protocollen. Standaardisatie voorkomt dat huishoudens vastzitten aan één leverancier of gesloten ecosysteem, verlaagt de ontwikkel- en implementatiekosten doordat minder maatwerk nodig is, en maakt het mogelijk om oplossingen breed en betaalbaar uit te rollen.

Pieken uitvlakken, zonnestroom benutten

Elaad en FAN nodigen marktpartijen uit om open-source software te ontwikkelen die gestandaardiseerde communicatie mogelijk maakt op basis van de protocollen S2, EEBUS en Matter. De software moet toepasbaar zijn in verschillende HEMS-opstellingen, zowel lokaal als via de cloud. De nadruk ligt op drie toepassingen die relevant zijn voor het energienet: het voorkomen van pieken in de netbelasting, het benutten van dynamische elektriciteitsprijzen en het optimaal gebruiken van lokaal opgewekte zonne-energie.

Bij het beperken van piekbelasting op het net voorspelt de netbeheerder de netvraag en stuurt 'capaciteitsprofielen' naar het HEMS, dat vervolgens lokaal verbruik of invoeding aanpast. Bij 'dynamische tariefoptimalisatie' verschuift het HEMS verbruik naar momenten met lage prijzen en gebruikt opslag (zoals batterijen of boilers) om kosten te verlagen. Bij het optimaliseren van zelfverbruik van zonne-energie stuurt het HEMS zonnestroom naar batterijen of elektrische voertuigen. Om deze functies in de praktijk te testen, is het van belang dat de software werkt met verschillende typen apparaten. Daarom worden naast softwareontwikkelaars ook fabrikanten (OEM’s) nadrukkelijk uitgenodigd om deel te nemen aan het project.

Twee kanten op communiceren

Eerder (2024) al wezen onderzoekers op het belang van betere aansturing van warmtepompen als manier om flexibiliteit in te zetten tegen netcongestie. Het rapport In twee stappen naar flexibel aanstuurbare warmtepompen geeft aan dat het veelgebruikte Smart Grid Ready-protocol beperkt is in functionaliteit. Het protocol werkt slechts één kant op, zonder terugkoppeling van de warmtepomp, wat de betrouwbaarheid van de aansturing beperkt. Het rapport stelt voor om in twee stappen te werken aan een nieuw protocol, met meer informatie-uitwisseling en ondersteuning voor flexibele vermogensregeling. Ook dat rapport noemt S2 en EEBUS als meest kansrijke opties. Beide protocollen maken nu ook deel uit van de nieuwe marktuitvraag.

S2, EEBUS en Matter

De marktuitvraag richt zich op drie communicatieprotocollen: S2, EEBUS en Matter. S2 is ontwikkeld in Nederland door TNO en het Flexiblepower Alliance Network (FAN) en is speciaal ontworpen voor het energiesysteem. Het protocol maakt bidirectionele communicatie mogelijk, waarbij apparaten niet alleen aansturing krijgen, maar ook informatie kunnen teruggeven over hun beschikbaarheid en beperkingen. EEBUS komt uit Duitsland en is een industrie-initiatief met brede ondersteuning door fabrikanten van warmtepompen, witgoed en laadinfrastructuur. Onder meer SMA, SolarEdge, Bosch, Siemens, Microsoft en EVBox maken gebruik van EEBUS of bieden producten die ermee compatibel zijn.

Matter is relatief nieuw en werd ontwikkeld door de Connectivity Standards Alliance (voorheen Zigbee Alliance), met techbedrijven als Apple, Google, Amazon en Samsung als initiatiefnemers. Het protocol is gericht op de smart home-markt en ontworpen om apparaten van verschillende merken eenvoudig en veilig met elkaar te laten samenwerken. In tegenstelling tot S2 en EEBUS is Matter nog niet diep geïntegreerd in energietoepassingen, maar het heeft wel snel brede adoptie gekregen in de consumentenmarkt. Matter is inmiddels gemeengoed bij fabrikanten als Signify (Philips Hue), LG en TP-Link. Dat het protocol is opgenomen in de marktuitvraag is opvallend, maar verklaarbaar: de brede marktacceptatie en integratie in smart home-platforms kunnen helpen om op termijn ook energiefuncties mee te nemen in interoperabele oplossingen voor huishoudens.

Protocol voor elektrisch laden

Er wordt in de marktuitvraag overigens ook gewerkt aan koppelingen met bestaande standaarden/protocollen zoals Modbus (voor warmtepompen en omvormers) en OCPP (voor laadinfrastructuur), zodat apparaten die deze protocollen gebruiken kunnen meedraaien in het systeem. Maar in de huidige uitvraag gelden ze niet als hoofdprotocol voor interoperabiliteit.