Optimale Steuerung der Komponenten?

#1

Neu installierte Anlage

  • 10.68 Kwp
  • Wechselrichter (WR): SolarEdge mit Leistungsoptimierer pro Modul
  • Steuerung: Smartfox (SF)
  • Wärmepumpe (WP): ait Alira LWCV 82R1/3, benötigt nur ca. 1.2 KW auch im Winter, nicht die max. 6 KW, wie angegeben
  • Pufferspeicher: 1000L mit eingebautem Elektro Heizstab 4 KW und Spiralrohr als Durchlauferhitzer für das Warmwasser

Smartfox

  • steuert über den Analogausgang den Heizstab im Pufferspeicher
  • gibt, wenn Bedingungen erfüllt, an der WP ein Relais frei, um ihr zu sagen, dass nun Solarstrom verbraucht werden kann
  • übersteuert die Mittagssperre des EW mittels Zwangsfreigabe (dann fliesst der meiste Strom und die WP würde dann gerade nicht laufen)

Zuerst war die WP auf Nachtbetrieb eingestellt, hat tagsüber überhaupt nicht viel mit Solarstrom gearbeitet. Viel Strom wurde billig ans EW rück-gespiesen.
Nun habe ich die WP auf Nachtabsenkung gestellt, dass sie erst in einer Zeitperiode aktiviert wird, wenn die Hausbewohner normalerweise ausser Haus sind und dann schon genügend Strom/am Abend immer noch genügend vom Dach kommt, d. h. 08:30 - 18:00.
Gleichzeitig habe ich die WP in Smarfox auf 1.2 KW eingestellt (wurde vom Spezialisten auf 6 KW eingestellt), sonst wird sie im Winter erst gar nicht freigegeben, auch wenn genügend Solarstrom verfügbar wäre.
Unsere 10 KWp Anlage bringt an Wintertagen zwischen 1 und max. 5 KW vom Dach.
Problem: Sommer, Winter haben andere Zeiten.

Hier treffen drei Welten zusammen, die (noch) nicht miteinander reden und der Kunde steht mitten drinn:

  • Elektriker mit Solarpanels, SE, SF
  • Installateur mit Pufferspeicher und Heizstab, Umwälzpumpe
  • Hersteller mit WP und auch dort integriertem Heizstab
    Jeder hat “seine” Anlage richtig eingestellt. Bei mir war das definitiv nicht der Fall.

Fazit: auf diese Art und Weise wird die Energiewende langsam erreicht, weil sich wenig Endkunden überhaupt für die Gesamtsicht ihrer Anlage interessieren und die Anlagen suboptimal eingestellt und vom Endkunden nicht mehr selber feinjustiert werden.
Auch der Elektriker überwacht/begutachtet nicht mal während der Garantiezeit die Anlage von Zeit zu Zeit, obwohl er Internet-Zugang hat.
Der Lieferant der WP hält sich in der Garantiezeit bedeckt, weil sein neues Modell Probleme hat. Er hätte auch Internetzugang, nutzt den nicht spührbar proaktiv.
Keiner fühlt sich für das Gesamtsystem verantwortlich.

Konkret seit 1.1.19-3.7.19 an unseren beiden Dächern und Anlagen, die identisch ausgestattet sind und nebeneinander liegen:

Haus A (2 Bewohner)

  • 2.48 MWh Bezug vom EW
  • 4.97 MWh Rückspeisung an EW
  • 6.07 MWh PV Produktion
  • 124 KWh für Elektroheizstab im Puffer (Smartfox)
  • 3.58 MWh Gesamtverbrauch

Haus B (3 Bewohner, haben es gerne warm)

  • 2.1 MWh Bezug vom EW
  • 3.77 MWh Rückspeisung an EW
  • 6.1 MWh PV Produktion
  • 172 KWh für Elektroheizstab im Puffer (Smartfox)
  • 4.43 MWh Gesamtverbrauch

Fragen:

  1. gibt es eine bessere, intelligentere Steuerung oder Gespann (ich möchte ein weiteres Dach mit > 15 KWp ausrüsten), welche die Komponenten flexibler, regelbasiert einsetzen kann, z. B. Sa/So anders handhabt (wenn man eher zuhause ist), Prioritäten setzen kann (zuerst Pufferspeicher aufheizen anstelle Heizen, denn wenn das Haus gut isoliert ist, muss nicht sofort nachgeheizt werden, da es träge reagiert), die Zirkulationspumpe regelbasiert ein/ausschaltet, usw.?

  2. Wie und was kann man noch etwas mehr optimieren?

#2

Mit der Optimierung hast Du Dir eine ehrgeizige Aufgabe vorgenommen. Das Grundübel liegt darin, dass nicht mehr mit Net-Metering operiert werden kann, weil jeder am Strom verdienen möchte.
Dies führt zwangsläufig zu energietechnischen Verrenkungen, welche meist in unverhältnismässigem Aufwand zum Ertrag enden.
Als Haustechniker unseres MFH habe ich zudem weniger technische, als vielmehr personelle Schwierigkeiten, indem für die übrigen Hausbewohner der Strom einfach aus der Steckdose kommt, unabhängig von Tages- oder Jahreszeit.
Grundsätzlich, wenn mal die Werte von Import, bzw. Export vorliegen habe ich mit einer SPS gute Erfahrungen gemacht.Sie arbeitet autonom, kann vom Betreiber selber programmiert und jederzeit angepasst werden.
Die Kosten sind sozusagen vernachlässigbar, das Ding hält ewig, benötigt keine Cloud, keinen Wetterbericht und keine neue Software.
einstein0

#3

Von Powerdog habe ich schon Gutes gehört - vielleicht besser/intelligenter (www.power-dog.eu). Wobei ich weder mit Powerdog noch Smartfox praktische Erfahrung habe (wir haben einen SMA Sunny Home Manager, aber noch keine Wärmepumpe.)

#4
#5

Ich mache mir auch gedanken. Habe im Augenblick eine 5Kwp anlage die via Smartfox auch den Boiler per Analogausgang steuert. Ich möchte aber nächstens einen WP Boiler installieren und frage mich wie das dann zusammenspielt, Smartfox Pro und WP Boiler. als drittes soll dann ein Speicher kommen. Ziel ist, so viel Energie wie möglich selber benützen…überall wo ich lese scheint das nicht ganz so einfach zu sein…

#6

Nun, technisch gesehen ist die Nutzung von Eigenverbrauch ein interessantes Hobby.
Doch von der Wirtschaftlichkeit ist man dabei weit entfernt. Zwischen dem geübten Blick aus dem Fenster = kostenlos, bis zur anspruchsvollen Detektion von Import bzw. Export beim HAK, über ein SPS-Steuerprogramm bis hin zu einem vernünftigen Batteriespeicher mit BMS liegen Welten.
Das Dilemma von Heizenergie liegt darin, dass Solarstromüberschuss dann anfällt, wenn man ihn am wenigsten braucht und einen saisonalen Speicher mit akzeptablem Wirkungsgrad existiert noch nicht.
Ich erlaube mir die Bemerkung, dass sich Eigenverbrauchsteuerungen < 10 kWp gar nicht rechnen
und erinnert mich immer an den Spruch: Sparen, koste es was es wolle.
einstein0

#7

Ich sage ja nicht das es sich lohnen muss, dann hätte ich wohl schon die PV Anlage nicht gebaut.
Seit Ende September 19 hat der Smartfox immerhin dazu beigetragen das ca 400Kwh PV Energie im Boiler gelandet sind statt im Netz. Das sind bei 24Rp/Kwh innerhalb von gut 3 Monate immerhin 96.-Sfr. Wie viel davon auch ohne möglich gewesen wäre weiss ich nicht.
Was mich mehr nervt ist die unzuverlässigkeit der Online Anzeigen des Smartfoxes (praktisch funktioniert es). Ich vermute fast, das die ihre Server unterdimensioniert haben. Mal zeichnet es die Daten auf, dann mal wieder nicht, dann mal wieder nur Teilweise… So wird es schwierig eine vernüfntige Statistik zu führen. Im Kostal habe ich nur die Produktion aber keinen Verbrauch das dieser ja durch den Smartfox gesteuert wird.

#8

Wie erwähnt, ein interessantes Hobby! Den teuren Solar-Log in meiner 30 kW-Anlage nenne ich nur noch Zufallsgenerator. Geräte mit LAN/WLAN-Anbindung verwende ich keine, Cloud’s und Smartphone sowieso nicht. Ich setze auf bewährte, einfach programmierbare SPS-Technik. Obschon ich einen kleinen Hybrid-WR mit Notstromfunktion betreibe, kenne ich seine Grenzen:

  • Die Ausregelung zur Kompensation des HH-Verbrauchs ist zu langsam.
  • Er bringt bloss 1,3 kW Ladeleistung in die Batteriebank.
  • Kann auch max. 3 kW ins HH-Netz aufspeisen.

Im Sommerhalbjahr, wenn täglich bis zu 40 kWh Solarstrom anfallen genügt auch ein 10 kWh-Speicher nicht. Wegen paar hundert kWha der Warmwasseraufbereitung die halbe Hausinstallation zu modifizieren lohnt sich nicht.
Unser Elektroauto, welches oft genug herumsteht, kann jedoch vorteilhaft als Dump-Load missbraucht werden.
Wirklich lukrativ arbeitet meine KEV-Anlage und auch der eingespeiste Überschuss wird immerhin noch mit 10 Rp vergütet.
einstein0

#9

Hallo, ich stimme mit dir überrein, dass es sich wohl nicht lohnt wenn man extra grosse Investitionen in die Hausinstallation machen muss. Ich musste das sowieso machen, dann ist einfach noch der Smartfox und ein Regler dazugekommen. Zusätzliche Kosten von immerhin 1400.- Sfr, angenommen ich spare aber jedes Jahr 400.-Sfr dadurch ein, 96.- Sfr von Ende Sep-Ende Dez eingespart wurde, möglich sein sollte braucht es knapp 4 Jahre um die Investition zu Amortisieren, allerdings geht so die Amortisierung der PV Anlage selber natürlich länger… aber ja, am billigsten kommt wahrscheinlich noch eine ganze Weile nichts zu machen…

#10

Ja, es ist traurig, dass die goldenen Jahre der Solarstromproduzenten vorbei sind, auch wenn das Modulfeld heute ein Bruchteil kostet. Landwirte, welche riesige Scheunendächer mit PV gedeckt und als weiteres Standbein angedacht hatten, kommen inzwischen mit der Vermietung von Standplätzen für Wohnmobile besser weg. Es fehlt immer noch am politischen Willen, die Erneuerbaren zu fördern, wobei es eine Förderung eigentlich gar nicht mehr braucht, sondern faire Stromtarife.
einstein0

#11

Ich habe mich letztes Jahr auch viel mit dem Zusammenspiel WP / PV beschäftigt. Die WP hab ich jetzt, PV wird dieses oder nächstes Jahr folgen. Ich sehe es ähnlich wie einstein0: Die Idee hinter Eigenverbrauchsoptimierern wie SmartFox finde ich gut, aber lohnen wird es sich (leider) kaum da meistens die verschieden Komponeten nicht optimal auf einender abgestimmt sind.
Ich habe ähnliche Erfahrungen wie Chris gamacht: Dem Kunden wird eine WP eingebaut (Heizungsfirma) und vor allem irgendwas eingestellt (WP - Hersteller). Beide wollen verhindern das sich ein Kunde beschwert, die Hütte sei kalt: Heizungsfirma verbaut eine vermutlich überdimensionierte WP die dann noch vom Hersteller mit Standart-Eintellungen inbetrieb genommen wird. Der Kunde muss danach selber schauen. Vielleicht etwas übertrieben aber so in der Art läuft es meistens.
Ich kann jedem nur empfehlen sich mit der WP zu beschäftigen (am Besten noch vor dem Kauf) und mal schauen was es da alles für Einstellungen gibt. Mir hat das Forum https://www.haustechnikdialog.de/Forum/30/Waermepumpen sehr geholfen und ich denke bei der WP liegt sehr viel Potenzial wenn es ums Optimieren vom Stromverbrauch geht.

Bezüglich Eigenverbrauchsoptimierung werde ich mir einfach eine Anzeige basteln, welche anzeigt ob ein Stromüberschuss vorhanden ist oder nicht (Openhab ganz ohne Cloud). Diese platziere ich dann ihm Wohnzimmer / Küche damit die Familienmitglieder mehr sensibilisiert werden. Weiter werde ich die WP so einstellen, dass das Warmwasser von März bis Septermber um die Mittagszeit statt in der Nacht aufbereitet wird.

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#12

Sehr interessante Diskussion - ich installiere in ein paar Wochen 20KWp auf meinem Dach. 1000 Liter Warmwasser Speicher have ich bereits also wäre es Leichtsinn nicht über Eigenverbrauchsoptimierung nachzudenken.

@Lucas_D: SmartFox war bisher mein Favorit aber Deine Erfahrungen mit dem Online Dashboard stimmen mich nachdenklich. Ich werde mir jedenfalls die Alternativen Powerdog und Solar Manager genauer anschauen. Danke für den Tipp an @ibee und @Felistar.

Kann sonst noch jemand aktuelle Erfahrung mit Steuergeräten zu Eigenverbrauchsoptimierung teilen? Es gibt dazu ein paar ältere Artikel im ForumE doch jede Erfahrung zählt.

#13

hallo 4128, hast du einen Warmwasserspeicher mit WP oder normal Elektrisch geheizt ?

Wie gesagt, im Hintergrund macht der Smartfox Pro seinen Job zu meiner Zufriedenheit, einfach das Onlinezeugs scheinen sie nicht so im Griff zu haben, aber das ist bei Kostal ähnlich.

Ich glaube diese ganze Industrie müsste sich neu erfinden, der Sanitär hat keine Ahnung von Steuerung und PV, der Elektiker keine Ahnung vom Wärmepumpen… und dann gibts noch ein Smartfox der auch noch was kann…hier siehst du wie das aussieht, .https://www.photovoltaikforum.com/core/attachment/99063-oct-dez19smarfox-jpg/ und https://www.photovoltaikforum.com/core/attachment/98788-oct-dez19-strom-jpg/

#14

Hallo @Lucas_D
der Speicher wird derzeit solar (10m2 Kollektor) und mit Stückholz beheizt. Heizstab ist als Notnagel vorhanden aber noch nie gebraucht. Da ich ein sehr gut gedämmtes Haus habe, muss ich praktisch nur im Dezember/Januar mit Holz heizen. Ich werde mal ein oder zwei Winter Daten zum PV Ertrag sammeln und dann sehen, wieviel Brennholz ich mit einer WP noch sparen kann.

#15

hallo zusammen, ich habe für unsere Kombination aus Erdwärme, WP, PV und Elektroauto alles mögliche evaluiert und bin zum Schluss gekommen (wie ihr), dass die existierenden smart-home Steuerungen sich (vorerst) nicht lohnen. Brauch-Warmwasser machen wir mit der WP+Kombispeicher (seit wir PV haben) fest per Zeitschaltung mittags ab 14:00 (ca. 45 Minuten), das Auto wird mit 3.7 kW geladen, wenn vom Dach mehr als 6 kW kommen (kleine SPS von Siemens, s. www.staerk-erdwaerme.ch unter “Situation” > PV+e-mobile Bilder P14-P16). Alles andere (online Darstellung der Stromflüsse ins oder aus dem Haus, Stromspeicher etc.) zurückgestellt. Mit der Produktion von ca. 20.000 kWh/Jahr haben wir trotz einem nicht super isolierten Haus über das Jahr gesehen keine Kosten mehr für WP-Heizung, Haushalt, Brauch-WW, Kühlung und Ladung e-mobile, s. “Situation” > Haus Bilder C26a und C35.
Fazit: Evt. sind wir noch zu früh dran. Die “Bastler” finden im Moment keine allgemein brauchbaren Lösungen.

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