Anfangs Februar 2018 habe ich bei mir eine erste Stufe der Eigenverbrauchs-Optimierung der Photovoltaik-Anlage, welche ich mit Loxone programmiert habe, in Betrieb genommen. Seit letztem Herbst erzeuge ich ja dank einer 9.32kWp PV-Anlage eigenen Strom und mein Ziel war immer, möglichst viel davon selbst zu verbrauchen. In einem ersten Schritt habe ich den Warmwasser-Boiler entsprechend mit regelbarer Hardware ausgerüstet und wenn ich Energie-Überschuss habe, stecke ich diese in Warmwasser.

Warum Eigenverbrauch optimieren?

Das ist eigentlich ganz einfach und schnell erklärt. In der Schweiz hat man üblicherweise zwei Stromtarife, Niedertarif abends und Samstag-Nachmittag sowie Sonntags und sonst Hochtarif. Inklusive Netznutzungsgebühren etc. kostet mich die kWh im Niedertarif rund 0.14 CHF und im Hochtarif etwa 0.20 CHF. Für den erzeugten Strom aus der PV-Anlage werde ich etwas zwischen 0.04-0.05 CHF erhalten. Brauche ich den Strom selber, spare ich also mindestens um Faktor 3, wenn nicht um Faktor 5 Strom, weil die meiste zeigt Energie in der Hochtarif-Phase generiert wird. Da macht es Sinn das Warmwasser am Tag während Sonnenschein zu generieren, anstatt in der Nacht. Schliesslich braucht mein rund 15 Jahre alter Boiler immerhin im Schnitt 9.5kWh pro Tag.

Eigenverbrauchsoptimierung mit Loxone - Tagesansicht vor Optimierung
Eigenverbrauchsoptimierung mit Loxone – Tagesansicht vor Optimierung

Der Screenshot zeigt den Tagesverlauf meines Energiebedarfs im letzten Herbst. Um Mitternacht hat der Boiler mit 6kW rund 1.5h lang aufgeheizt. Tagsüber habe ich aber 25kWh Energie erzeugt und davon nur 8.25kWh selbst genutzt, den Rest habe ich günstig eingespeist. Genau das soll sich ändern.

Boiler stufenlos ansteuern

Bisher konnte ich mit einem Schütz (Schalter) den Boiler zwar zuschalten, der hat dann aber bei Bedarf die volle Leistung (6kW) gezogen, verteilt auf 3 Phasen. Da der Boiler zwar in die Jahre gekommen ist, aber eine Neuanschaffung noch nicht geplant ist, wollte ich eine Regelung bauen. Dabei bin ich auf Chiemtronic gestossen und habe einen sogenannten Thyristorsteller “T-Drive 3Ph compact 3x9A 0-10V” bestellt. Den kann ich direkt mit 0-10V vom Loxone Miniserver aus ansteuern und direkt alle 3 Phasen regeln. Wichtig bei der Wahl war ich die Vollwellenpaketsteuerung, das heisst es werden nur jeweils Wellen beim Nulldurchgang abgeschnitten und damit wird das Netz nicht gestört, wie man es sonst von Phasenanschnittssteuerungen kennt. Der Netzbetreiber wird es euch danken…

Den Thyristorsteller inklusive etwas Zusatzverdrahtung habe ich in ein Gehäuse verbaut und im Keller vor dem Boiler verbaut. Zusätzlich habe ich noch einen PT1000 Wärmefühler in die entsprechende Öffnung des Boilers montiert. Damit kann ich auch die Temperatur in Loxone überwachen. Der Boiler selbst hat drei Stufen zur Abschaltung über den verbauten Thermostat, die habe ich von der mittleren auf die höchste gestellt, damit ich über Loxone die volle Kontrolle habe.

Thyristorsteller-Lösung für stufenlose Boiler-Regelung mit Loxone
Thyristorsteller-Lösung für stufenlose Boiler-Regelung mit Loxone

Boiler Regelung mittels Loxone

Den Chiemtronic Thyristorsteller regle ich wie bereits erwähnt über einen 0-10V Ausgang des Miniservers und ein Digitalausgang wird genutzt um das Relais zu schalten, welches den Thyristorsteller aktiviert. Ich habe einige Lösungsvarianten ausprobiert um die Regelung zu machen, am erfolgreichsten war ich bisher mit einer einfachen Schaltung welche bei einem Überschuss von mehr als 150W wieder etwas nachregelt. Das System ist etwas träge, weil Loxone ihre 3-Phasen-Energiezähler relativ spärlich nur alle 10 Sekunden abfragt, sonst läuft es aber 1A. Die Idee der Regelung habe ich aus dem Loxforum.

Zusätzlich habe ich noch einige Details eingebaut, auch nach Rücksprache mit meinem Installationspartner der Solaranlage von Oppliger AG, besten Dank hier nochmals. So heize ich nämlich den Boiler bei PV-Überschuss auf 70°C hoch, falls er normal über Nacht geladen wird bleibe ich bei den üblichen 55°C die ich vorher hatte. Sollte er während 7 Tagen nicht einmal mindestens 65°C erreichen, wird das manuell einmal über Nacht gemacht, zwecks Verhinderung von Legionellen.

Loxone Programm: Boiler Regelung
Loxone Programm: Boiler Regelung

Resultat

Unten ist ein wiederum eine Tagessituation aus dem März diesen Jahres abgebildet. von 02:00 bis 08:00 lief die Wärmepumpe noch, daher kommt dort noch etwas Verbrauch hinzu. Sonst sieht man aber sehr schön, wie der Hausverbrauch zusammen mit der PV-Produktion ab etwa 10:00 Uhr ansteigt. Klein Spitzen gibt es immer wieder, zum Beispiel beim Kochen, wenn die Wasserpumpe schnell anspringt, Waschmaschine und so weiter. Die Regelung hat noch etwas Optimierungsbedarf, aber komplett bringt man die Spitzen kaum weg. Ich könnte natürlich den Hausverbrauch auch einige hundert Watt unter dem Überschuss abregeln, da gibt es schon Möglichkeiten, aber für mich passt es so einmal fürs Erste.

Eigenverbrauchsoptimierung mit Loxone - Tagesansicht nach Optimierung
Eigenverbrauchsoptimierung mit Loxone – Tagesansicht nach Optimierung

Fazit

Da ich meine Anlage erst seit Herbst in Betrieb habe, kann ich keine wirklich relevanten Vergleichswerte aus dem erhöhten Eigenverbrauch hier aufzeigen. Anhand von Vergleichen aus ähnlichen Tagesverläufen, schätze ich aber das ich den Eigenverbrauch an sonnigen Tagen von ca. 30% auf 50-60% hochschrauben konnte. Was ich hier noch nicht einbezogen habe, ist der VW e-Golf, welche ich auch noch geregelt laden kann.

Ich empfehle jedem den Eigenverbrauch zu optimieren, ob man dazu Loxone nutzt oder fertige Module die das bewerkstelligen ist zweitrangig. Mein erhöht damit seine Autarkie und verringert die Zeit bis zum Break Even Point der Anlage, was auf jeden Fall Sinn macht. Zudem sehe ich es als sinnvolle Nutzung der eigenen Photovoltaik-Anlage, wenn man möglichst viel des selbst produzierten Stroms auch selber verbraucht.

Wie sehen eure Lösungen aus?

Autor

Im März 2010 habe ich Technikblog ins Leben gerufen. Seither blogge ich mehrmals wöchentlich über technische Themen die mich faszinieren und im Alltag begleiten, das beginnt bei Smartphones, Computer, Gadgets, technischen Spielereien bis hin zu HowTo-Anleitungen und Testberichten zu Smart Home Einrichtungen und Elektrofahrzeugen.

ommentare

  1. Interessanter Artikel. Ich habe mir auch schon ähnliche Gedanken gemacht. Ich warte noch etwas mit dem Kauf eine FV-Anlage zu. Aber wenn dann, möchte ich die Geräte ebenfalls für den optimalsten Eigenverbrauch damit speisen. Danke für die Inspiration.

      • Hallo Hans
        Ich finde deine beschriebene Lösung ziemlich cool.
        Was ich mich aber frage:
        Wie verhinderst du, dass trotz allem Strom aus dem Netz bezogen wird.
        Dafür müsste es ja beim Zähler so etwas wie eine Vorrangschaltung geben, oder? quasi PV Strom > Netzstrom

        Danke Rainer

        • Roger Gerl

          Hall Rainer,

          Das macht Hans mit der Loxone Steuerung, wie ich es mit Siemens Logo und einem Thyristor-Steller mache.

          Zwischen Wechselrichter und dem Netz gibt es einen bidirektionalen Zähler, welcher die Daten zu Bezug oder Einspeisung an die Steuerung liefert (z.B. über Modbus/TCP). Der Thyristorsteller (wie auch eine regelbare Wallbox) wird dann so geregt, dass er nie oder nur kurz in den Bezug kommt. Wenn sich also innert wenigen Sek eine Wolke vor die Sonne schiebt, dann regelt die Logik den Thyristorsteller (oder über Wallbox des Ladestrom des Fahrzeugs) zurück, bis er wieder in den Einspeisebereich kommt (mit Puffer und Hysterese). Ist die Wolke weg, steigt die Einspeisung und der Regelkreis erhöht den Verbauch bis nur ein Watt ins Netz eingespiesen werden. Da der Hausverbrauch dauernd variert, habe ich z.B. den Puffer auf 50W gesetzt und erreiche damit eine sehr gute Autarkie.

          Die Logik kann noch weiter gehen und schaltet so z.B. den Thyristorsteller in der Nacht ein um Warmwasser nachzuladen, wenn es 1-2 Tage keinen (oder zu wenig) Sonnenschein gab. Optimal wäre dann einen Warmwasserspeicher zu haben, der ein Thermometer mit Anbindung hat. Leider hat das meiner noch nicht ,sonst könnte man die bimetall-Schaltung beim Boiler auch leicht umgehen.

          Viele Grüsse
          Roger

        • Hallo Roger

          Danke!
          Der “intelligente” Zähler hat mir gefehlt. Den habe ich leider nicht.

          Rainer

  2. Michael Bongiovanni Reply

    Hallo, sieht toll aus! Das mit dem Thyristorsteller sieht das EW aber nicht gerne! Speziell in der Schweiz verboten wegen schieflage der Phasen. Optimaler wäre dann wohl eine PWM Regelung. Der Ohmpilot kostet zwar was aber macht ein super Job. Wir haben den mit Erfolg im Einsatz mit Loxone über API.

    Grüsse eines Smartphones aus dem Emmental….

    • Servus Michael,

      jap, das hatte ich im Artikel nicht erwähnt. Ich habe genau den Thyristorsteller ausgewählt, weil er Wellenpaketsteuerung beherrscht. Damit wird nur bei Nulldurchgang eine komplette Welle (360°) abgeschnitten und so wird das Netz nicht gestört, als wenn man den reinen Phasenanschnitt macht.

  3. Sehr interessanter Beirag über Eigenverbrauchsoptimierung.
    Ich selbst habe bis jetzt meinen Eigenverbrauch nicht optimiert. Nachdem ich deinen Beitrag gelesen habe, überlege ich mir jedoch sehr wohl ein Loxone oder ein fertiges Module zuzulegen, um meinen Eigenverbrauch zu optimieren. Immerhin spart man dadurch viel Geld.

    Danke!

    Liebe Grüße

  4. Danke für den guten Artikel. Die gleiche Idee hatte ich auch schon eine weile geplant und werde sie nun auch umsetzen.
    Mit der Wellenpaketsteuerung ist die Lösung bei uns in der Schweiz laut Werkvorschrift des EKZ (Zürich) zulässig. Man muss aber die Anzahl Regeländerungen beachten. Bei meiner Heizung (3 KW mit 1 x 400V) sind 10 Änderungen pro Minute erlaubt. Das ist nicht perfekt, da aber der Energiemesser bei der Loxone nur alle 5 Sekunden die Daten via Modbus erhält, wird das schon passen.

    Welche weiteren Komponenten hast du noch im Gehäuse verbaut (siehe links in deinem Foto)?
    Eine Komponente scheint ein Koppelrelais zu sein und das mit dem PT1000 ist klar (habe ich auch schon bei uns verbaut). Nicht das ich etwas bei der Planung vergesse 😉

    Danke für die Rückmeldung.

    Gruss
    Chris

    • Hi Chris,

      ja das reicht würde ich sagen, man könnte schon schneller regeln aber es geht hier ja um den Grossteil der Energie und nicht um kleinste Details 🙂

      Ich habe ein Koppelrelais verbaut um den Leistungssteller einzuschalten, der hat einen Schliesskontakt, muss man so lösen. Links davon ist ein kleines 24VDC Power Supply, das nutze ich für den Temperaturfühler als Spannungsversorgung. Meine Zuleitung hat nur 4 Leiter, die sind wie folgt genutzt:
      – GND
      – 0-10V Regelsignal für Leistungssteller
      – 0-10V Feedback vom Thermofühler (PT1000)
      – Power on Signal (24V) für Relais

      Hoffe das hilft…

      Gruss
      Hans

      • Sali Hans
        zuerst danke für den Super Artikel. Hätte noch paar Fragen dazu
        – wieso das Koppelrelais, kann ich nicht direkt ein Miniserver Relais nehmen für den Start S1(Klemme 1-2 = keine Last) ?
        – wie hast du den PT1000 angeschlossen ? Hast da eine Regelelektronik Bausatz dazu gekauft oder ?
        – hast du den Boiler Tag/Nachtumschalter gar nicht mehr in Betrieb, d.h. Nachtbetrieb machst über einen Loxone Schaltuhr Baustein und Tag über einen manuellen Treppenlichtschalter Timer ?
        – Versuchte das Schema selber nachzubauen aber schwierig, würdest evtl. das Schema teilen ?

        Danke und Gruess
        Urs

        • Hans

          Hallo Urs,

          viele Fragen, ich versuche es mal 🙂

          – wieso das Koppelrelais, kann ich nicht direkt ein Miniserver Relais nehmen für den Start S1(Klemme 1-2 = keine Last) ?

          Nein, Start sollte Potentialfrei sein gemäss Chiemtronic, ich nutze einen Digital IO und die sind auf GND bezogen. Ein Relais Ausgang würde klappen, die nutze ich aber lieber für 230VAC direkt. Daher die Lösung über Koppelreleais, nimmst du einen Relais Ausgang würde es gehen.

          – wie hast du den PT1000 angeschlossen ? Hast da eine Regelelektronik Bausatz dazu gekauft oder ?

          Genau, einen PT1000 mit 0-10V Regelelektronik mit 24V Speisung. Gibt es zahlreiche bei .sensorshop24.ch.

          – hast du den Boiler Tag/Nachtumschalter gar nicht mehr in Betrieb, d.h. Nachtbetrieb machst über einen Loxone Schaltuhr Baustein und Tag über einen manuellen Treppenlichtschalter Timer ?

          Könne man so lösen, genau. Anders war das in meinem Fall nicht möglich. Ich kriege das Freigabesignal des EW nun direkt in Loxone, damit kann ich es direkt weitergeben. Ist am einfachsten so.

          – Versuchte das Schema selber nachzubauen aber schwierig, würdest evtl. das Schema teilen ?

          Muss ich mir mal aufzeichnen, habe das einfach gebaut 🙂 Kann ich aber in einer ruhigen Minute mal angehen, bin gerade mit Wetterstation etwas beschäftigt 🙂

          Danke und Gruess
          Urs

  5. Hallo Hans
    Bei Deinen Beiträgen stelle ich gleiche Interessen fest: Sony, Loxone, PV, später E-Car ;-
    Die PV-Überschuss-Sache interessiert mich…würdest Du Detail (Loxone & Schema) öffentlich zu Verfügung stellen ?
    Grüsse Richi

  6. Hallo Hans
    Danke für den inspirierenden Artikel! Wir sind gerade am Überlegen, welche Grösse Anlage wir brauchen, und wie wir sie für den Eigengebrauch optimieren können. Allerdings weis ich noch nicht, ob ich in nützlicher Frist genug davon verstehen werde, um das Nachzubauen. Werde es einfach mal versuchen.
    Gruss
    Lisa

    • Hallo Lisa,

      helfe gerne bei der Anlagendefinierung. Kannst mir gerne eine Mail schreiben, hilfreich ist dein Jahresverbrauch, Dachausrichtung und Platz darauf 🙂

  7. Hi,
    hast Du einen Link für das verwendete Gehäuse? Ich finde nix, wo der Chiemtronic-Steller von der Tiefe her reinpasst. Derzeit habe ich einfach eine Hutschiene an die Wand gedübelt – das ist nicht wirklich schön. Danke!

  8. Hallo,
    ich habe ebenfalls einen Chiemtronic-Steller verbaut, allerdings taktet dieser sehr langsam. Bei 50% z.B. 1 Sekunde an, dann wieder 1 Sekunde aus, usw.

    Ist das bei Dir auch so?

    • Hallo,

      Welchen Steller hast du bestellt?
      Bei mir hatte der erste nach ca. 30 Minuten Betrieb einen Defekt. Bei der Abwicklung mit Chiemtronic kam dann auch heraus, dass sie den falschen (ohne Wellenpacket) Steller geschickt hatten. Es wurde aber ohne wenn und aber ein neuer von Chiemtronic geschickt. Jetzt habe ich den richtigen und alles klappt bestens. Habe ihn nun seit ca. 2 Monaten im Einsatz. Service von Chiemtronic war schnell und freundlich.

      • Hallo Chris,

        ah gut zu hören, ich habe den mit Wellenpaketsteuerung. Läuft 1A seit über einem halben Jahr.

  9. Hallo Hans

    Habe ein ähndliches Setting, darum lese ich intgeressiert mit. 🙂
    Frage: Du schreibst von ‘Wellensteuerung’. Ist damit einfach das Schwingungspaket von Chiemtronic gemeint?

    Ich habe heute meinen Steller (9A / 0-10V / Schwingungspaket / 3x 400VAC) installiert (für den Elektroboiler). Irgendwie schaltet die Start LED gar nie ein. Dies trotz (momentaner) Brücke zw. Klemme 1/2.
    Hast du da einen Tip?

    Danke bereits für deine Antwort!
    Andreas

    • Hoi Andreas,

      genau das meinte ich.
      Also bei mir klappt das einwandfrei, da kann ich so aus der Ferne auch nicht helfen. Eventuell Chiemtronic selbst?

  10. Hallo Hans
    Habe bereits Antwort von Chiemtronic erhalten: Habe Polarität von 0-10V (Kl. 3/4) vertauscht. Ist m.M.n. etwas Mangelhaft im Manual beschrieben.
    Nun gut, jetzt gehts… 🙂

  11. Hallo Hans
    Jetzt muss ich doch nachfragen betr Start an der Chiemtronic, resp. der Loxone:
    Was benützt du genau für einen Ausgang, dass du ein Koppelralais benötigst?
    Ich führe die ‚Start-Schlaufe‘ über einen digitalen Ausgang einer Extension (oder evtl MS selber, bin gerade nicht mehr sicher) und das funktioniert gut.
    Danke fürs Feedback!

    • Habe ein Koppelrelais genommen damit ich es mit einem normalen 24V Ausgang schalten kann und kein Relais an der Extension bzw. MS brauche… nur deswegen 🙂

  12. Hallo Hans

    Das würde aber bedeuten, dass jeweils immer die volle Spannung anliegt (einfach im Verhältnis nach dem 0-10V Spannungseingang) und der Ausgang nicht stufenlos ist. Wenn ich mit der PV z.B. 500W Überschuss habe und ganz oft kurzzeitig 4kW (Nennleistung Heizstab) bezogen wird, dann beziehe ich ja Strom vom Netz. Vielleicht wird das auch durch die Induktivität des Heizelements gedämpft. Hast du das einmal überprüft?

  13. Was meinst du mit ‚normalen 24V Ausgang‘? In demfall losgelöst von der Lox. Hardware?

  14. Hoi Hans

    Ich habe das auf einen Kommentar weiter oben bezogen. Der Thyristorsteller mit Wellenpaketsteuerung schneidet nur komplette Wellen, im Prinzip ist das 0% oder 100% verglichen mit der Phasenschnittsteuerung, wo je nach Pulsweite jede Welle abgeschnitten wird. Im Mittel über eine gewisse Zeit ist es dann schon richtig mit der Leistung, nur habe ich mich gefragt, wie das der Energiezähler sieht resp. ob durch die hohen kurzen Peaks das Stromnetz trotzdem benötigt wird oder nicht.
    Der Heizstab ist ja induktiv, also ist der Stromanstieg begrenzt.
    Deine Erfahrungen sind gut auch wenn du z.B. nur mit 1000W den Boiler heizen tust bei z.B. 1500W Überschuss?

  15. Hallo Hans,
    Mit welcher Taktung hast du den gleitenden Mittelwert eingestellt?
    Bei Regelt der Thyristorsteller bei voller PV Leistung immer ca. 2kw darunter!

    • Ich meinte 20 oder 30 Sekunden, wär länger nicht mehr ind er Config und muss da sowieso nochmals drüber. Denke etwas langsamer hochfahren und schneller runter wäre noch gut.

  16. Hallo Hans

    Wirklich cool dein Projekt, ich denke dass dies der Ansatz ist, welchen ich weiter verfolgen möchte. Auf der Homepage des Hersteller Chiemtronic, gibt es jedoch 5 Typen der Thyristorsteller, welche man auswählen kann. Reicht der Phasenabschnitt (ohne Aufpreis) für einen Boiler? Kannst du mir sagen, welche Option ich auswählen muss, damit ich den richtigen Thyristorsteller bestelle.

    – Phasenanschnitt
    – Schwingungspaket
    – Phasenanschnitt mit Stromregelung
    – Phasenanschnitt mit Spannungsregelung
    – Phasenanschnitt mit Leistungsregelung

  17. Hallo Hans

    Danke für die gute Beschreibung.
    Ich arbeite momentan an der Umsetzung der Boilerladung mit überschüssiger Energie von der PV-Anlage.
    Allerdrings bin ich unsicher, ob das Prinzip der Wellenpaktsteuerung wirklich geeignet ist gegenüber der Phasenanschnittsteuerung.
    Wenn ich das richtig verstehe, dann funktioniert die Wellenpaktsteuerung wie ein normaler Schalter der x Sek. geschlossen ist und dann y Sek. offen ist.
    Falls das wirklich so ist, dann fliesst doch im geschlossenen Zustand, während einem Wellenpaket, immer der maximale Strom des Verbrauchers (Boiler Heizregister)
    und falls die PV-Anlage diesen Strom nicht liefern kann wird der fehlende Strom vom EW bezogen? Das wäre jedoch nicht erwünscht.

    Freundliche Grüsse aus der Zentralschweiz

    • Hoi Heinz, Hallo Reto,

      ich habe das System jetzt rund ein Jahr aktiv, es wird kein Strom aus dem Netz bezogen und das kann ich mit zwei Messungen bestätigen. Einerseits durch den Energiezähler den ich direkt über Loxone auslese und mit dem ich regle, andererseits über den Zähler des EVU. Diesen lese ich mittlerweile mit einem IR-Lesekopf auch aus. Funktioniert also.

      Grüsse
      Hans

  18. Hoi Hans und Heinz

    Diese Steuerung gibt kurzzeitige Impulse mit 0% oder 100%. Es kann aber sein, dass die Induktivität des Heizstabes den Stromanstieg soweit ausbremst, dass nie die volle Leistung bezogen wird.

    Mein Heizstab hat eine Leistung von 4.5kW. Da meine Anlage über 8kW Peak liefert, schalte ich die Elektroheizung per Relais zu oder weg. Das funktioniert tiptop, natürlich mache ich das nur, wenn genügend Reserve besteht.

    • Wenn du mehrere Heizstäbe hast (meistens bei Mehrphasig-angeschlossenen Boilern) kannst du diese auch einzeln schalten.

  19. Hallo Reto und Hans

    Das mit der Induktivität wäre eine Erklärung wenn die Induktivität genügend gross ist und die Stromimpulse sehr kurz sind.
    Die Länge der Stromimpulse ist aber abhängig vom Stellsignal (Regelsignal 0..100%) und variiert deshalb stark.
    Mit einem schnellen Strommessgerät, am besten mit Peak-Speicher, könnte man den effektivem Strombezug zuverlässig kontrollieren.

    Ich habe bei mir einen Test am Laufen mit einem Halbleiterrelais mit Schaltpunkt im Nulldurchgang das von einem PWM-Signal angesteuert wird.
    Für mein Verständnis verhält sich ein Halbleiterrelais genau gleich wie ein Thyristorsteller mit Halbwellensteuerung (Wellenpaketsteuerung).

    Zur Kontrolle erfasse ich die Ströme von der PV-Anlage und vom EW und zeichne diese in einem Trenddiagramm auf.
    Wichtig bei der Messung ist, dass die Abtastzeit der Trendaufzeichnung genügend performant ist, ich erfasse alle 100ms einen Messwert.
    In der Trenddarstellung ist eindeutig zu sehen, dass bei jedem Schaltpunkt der fehlende Strom vom EW bezogen wird.

    Freundliche Grüsse
    Heinz

    • Spannend, wie misst du das, bzw. liest das aus?

      Ideale und saubere Lösung ist sonst der AC Thor (Link), der aber in der bis 9kW Leistungs-variante noch nicht verfügbar ist.

  20. Guten Morgen Hans

    Meine 4.8kWp PV-Anlage hat einen Wechselrichter von Solaredge. Zusätzlich habe ich einen Energiezähler mit Modbus-Schnittstelle am Solaredge angeschlossen. Dieser Zähler misst direkt am Hauseingang den aktuellen Strom als Bezug vom EW oder Rücklieferung zum EW.
    Am Solaredge ist über Modbus-TCP (Ethernet) ein Raspberry PI angeschlossen. Auf dem Raspi läuft eine Soft-SPS die ich mit Codesys programmierte. Diese Kombination nutze ich als Mess-, Steuer- und Regeleinrichtung für verschiedene haustechnische Funktionen, unter anderem auch zur Boilerladung. Die Messwertspeicherung und Trendvisualisierung erfolgt ebenfalls im Raspi. Dank der Modbus-TCP-Schnittstelle und dem Raspi ist das System sehr performant und somit können auch kurze Stromspitzen zuverlässig erfasst werden.

    OT Ausblick:
    Eine weitere Idee ist die überschüssige Stromproduktion der PV-Anlage zu nutzen um die Erdsonden meiner WP-Anlage zu regenerieren. Dazu wird ein Heizband um die Soleleitung montiert und dann elektrisch erwärmt. Ich erhoffe mir davon, dass die Wärme im Erdreich gespeichert wird und somit die Soletemperatur im Herbst, Winter höher ist als ohne Regeneration. Das hätte den Effekt, dass die WP einen besseren Wirkungsgrad (COP) hat. Der Erdspeicher ist unerschöpflich und somit kann theoretisch der Eigenverbrauch maximal sein. Ich bin mir bewusst, dass das Ganze ein Experiment ist, aber nach einen Jahr weiss ich mehr. Seit kurzem speichere ich die Sole-Temperatur im Raspi des Vor- und Rücklaufs als Basis für meine Idee.

    Aktuell arbeite ich an einer Schnittstelle zwischen dem Raspi und Digitalstrom um das ganze Haus noch effektiver Steuern zu können.

    Freundliche Grüsse
    Heinz

    • Heinz, das klingt ja spannend und die Idee ist gar nicht so abwägig. Ich habe ebenfalls Solaredge und auch den Modbus Messwandler von SE im Einsatz, den könnte ich also ebenfalls mitauslesen. Wirst du dein Projekt irgendwo publizieren?

  21. Hallo Hans

    Alle Messdaten vom Solaredge und auch die des Modbus-Stromzählers können via Modbus-TCP ab Solaredge ausgelesen werden.
    Die offene Schnittstelle im Solaredge ist von SunSpec und im Internet findet man Dokumente die das Protokoll genau beschreiben, Achtung die deutsche Beschreibung ist unvollständig.

    Ob ich die Applikation publiziere weiss ich noch nicht, zur Zeit brauche ich noch sehr viel Zeit bei der Umsetzung meiner Ideen.

    Nochmals zum Thyristorsteller;
    Auf Nachfrage betreffen Phasenanschnitt- oder Schwingungspaketsteuerung bei Chiemtronic erhielt ich folgende Auskunft:
    ‚Die Schwingungspaketsteuerung schaltet immer eine volle Sinushalbwelle durch und somit fließt während dieser Zeit der volle Laststrom. Hier wäre die Phasenanschnittvariante die bessere Lösung. Sie müssten zum Gerät dann noch einen Filter vorschalten, dann würden die Netzverzerrungen und Netzrückwirkungen gedämpft werden. Im Kombination mit einem Filter wäre der Phasenanschnitt auch soweit unbenklich einsetzbar.‘

    Die Schwingungspaketsteuerung ist leider für die ideale Ausnutzung des Stroms von der PV-Anlage nicht optimal weil jedes Mal wenn der Strom ab PV-Anlage nicht reicht kurz Strom vom EW bezogen wird, das ist genau das was ich mit meinem Hableiterrelais auch feststelle.
    Ich werde für die Boilerladung und die Erwärmung der Soleleitung bei der Wärmepumpe je einen Thyristorsteller mit Phasenanschnittsteuerung einsetzen .

    Freundliche Grüsse
    Heinz

    • Hoi Heinz,

      lese auch über Modbus TCP und Loxone die WR-Daten aus, die des Stromzählers jedoch nicht, weil ich bereits einen im Einsatz habe von Loxone.

      Ich nehme an, das EVU wird keine Freude am Thyristorsteller haben, deswegen Griff ich zur Wellenpaketsteuerung. Ich muss das ev. nochmals nachmessen, bisher konnte ich aber keinen Netzbezug feststellen.

      Grüsse
      Hans

    • Hoi Heinz,

      irgendwie hat mich das Thema nicht mehr in Ruhe gelassen, weil ich in der Theorie ganz bei dir bin. Wenn ganze Kurve anliegen, liegt auch die maximale Leistung für sehr kurze Zeit an. Ich habe das bisher zwar ausgewertet, aber durch Mittelung in meinem Loxone Skript nie gesehen.
      Habe also jetzt ein paar Tage zusätzliche Daten ohne Mittelung gesammelt und heute auch Zählerwerte explizit ausgewertet. Es werden von rund 8-9kWh die ich für die Boiler-Ladung brauche etwa 2-3kWh zusätzlich vom Netz bezogen.

      Werde ich in den nächsten Tagen / Wochen angehen, passt mir gar nicht. Danke für den Input und die sachliche Diskussion.

  22. Hallo Hans

    Ich vermutete, dass bei deiner Messung etwas beschönigt sein muss oder die Induktivität und die Schalfrequenz eine Strombegrezung bewirkten. Bei der Phasenanschnittsteuerung muss auf jeden Fall ein optimales Tiefpassfilter verbaut werden. Chiemtronic hat passende Filter im Angebot.

    Freundliche Grüsse
    Heinz

    • Hoi Heinz,
      hast du meinen letzten Kommentar gesehen? Ich konnte deine Vermutung bestätigen, ich habe Netzbezug.

  23. Hallo Hans
    ich habe vor kurzem mein Dach mit PV bestückt (9kwh) und auch eine Batterie (9kwh) installiert. Danach hat BKW(wohne im Raum Bern) das Steuergerät für den Warmwasserboiler entfernt – für die Steuerung muss ich jetzt selber schauen haben sie gesagt.
    da mein Boiler (120L, in Küchenkombination eingebaut) schon ca 30 Jahre alt ist und ihn niemand mehr entkalken will, bin ich mir am überlegen, was ein guter Ersatz sein könnte.
    Im Moment heizt er einfach, wenn er Lust hat – meistens kommt dann die Energie von der Sonne oder der Batterie.
    Gerne möchte ich möglichst viel der selber produzierten Energie auch verwenden und den Boiler selber regeln.
    Ich habe fhem (freeware) als Hausautomationssoftware auf meinem synology server und möchte gerne damit den Boiler ansteuern. Leider verfüge ich nicht über genügend technisches Knowhow, um das selber zu machen.
    Kennst du jemanden, der mir dabei weiter helfen könnte.
    Danke und viele Grüsse Randy

    • Ciao Randy, bei der Ansteuerung des aktuellen Boilers oder bei der Wahl des neuen?
      Ansteuerung jetzt wäre sicher my-pv AC-Thor eine Option, der kann sich auch selbst regeln wenn du den Energiezähler verbaust.

  24. hallo hans und alle

    wir sind uns gerade am überlegen, ob wir in einem ferienhaus eine wärmepumpe fürs heizen alleine oder kombiniert fürs warmwasser verbauen sollen. eine pv-anlage ist auch geplant. verstehen wir es richtig? die wärmepumpe kann nicht ganz so gut für die eigennutzung des solarstroms benutzt werden, da sich die last nicht so genau steuern lässt? für die trennung der heizfunktionen spricht natürlich auch, dass bei einem ausfall der heizung noch warmwasser vorhanden ist, die vereinfachung der installation und die niedigeren kosten. wie würdet ihr entscheiden?

    • In die Wärmepumpensteuerung einzugreifen ist nie ganz ohne und als einfache Möglichkeit dient immer SG-ready, sofern vorhanden. Hast du meinen Artikel zum Solar Manager schon gesehen?
      Ich selbst habe seit kurzem den my-pv AC Thor verbaut, kann gerne hier mal darüber berichten.

  25. Danke und ja, den Artikel haben wir gelesen. Im Moment sind wir erst am entscheiden, ob sich der Aufwand für den Anschluss eines Warmwasserspeichers an die Wärmepumpe überhaupt lohnt (wir planen den Einsatz eines Monoblock-Geräts). Der Wirkungsgrad ist ja kleiner und bei 55° C kommt noch die Legionellen-Problematik hinzu. Auf der anderen Seite fällt es schwer, 2019 mit Strom nur Wärme zu erzeugen…

    • Normalerweise heizt man mit einem Heizstab einmal wöchentlich auf etwas über 60° hoch um die Legionellen-Probleme zu lösen…

  26. Danke. Wir haben gesehen, dass oft Frischwassermodule eingesetzt werden und dachten, dass sei die einzige gangbare Lösung. Da wir nicht ständig im Atelier sind, wissen wir nicht, ob ein 80-Liter-Elektroboiler am Ende nicht effizienter wäre als ein 180-200-Liter-Wärmetauscher-Warmwasserapeicher.

  27. Hallo Hans
    Super Projekt, dies werde ich bei mir auch gleich umsetzen!
    Nur kurz noch eine Frage bezüglich der Bestellung. Welchen Thyristorsteller hast du bestellt?
    – Phasenanschnitt
    – Schwingungspaket
    – Phasenanschnitt mit Stromregelung
    – Phasenanschnitt mit Spannungsregelung
    – Phasenanschnitt mit Leistungsregelung

    Für deine Rückmeldung danke ich dir bestens
    Gruss
    Markus

    • Hoi Markus,
      habe mittlerweile auf den AC-Thor von my-pv umgestellt. meinen Thyristorsteller findest du auf tutti 🙂

  28. Helmut Graml Reply

    Hallo Leute, ich finde es toll das ihr eure Erfahrungen hier preis gebt. Ich möchte 2020 zusätzlich zu meiner Ölheizung eine PV Anlage sowie einen Hygienespeicher (kostet etwa soviel wie ein Frischwassermodul allein) mit zwei Heizstäben realisieren sowie die Heizungssteuerung über Loxone durchführen.

    Welche PV und Speichergröße würdet ihr für einen 6 Personenhaushalt wählen?

    Hat schon jemand einen Hygienespeicher mit zwei Heizstabeinführungen gefunden?

    Wie arbeitet der ACTHOR von mypv – lt. Hersteller kein Wellenpaket aber auch kein Phasenschnitt?

    Danke

  29. Hallo Helmut
    Wie der AC Thor genau funktioniert wollte ich auch wissen und fragte deshalb my-pv. Eine befriedigende Antwort erhielt ich leider nicht. Ich hatte den Eindruck, dass my-pv nicht sagen will welche Technologie verwendet wird, wieso auch immer.
    Zitat aus dem Mail-Verkehr mit my-pv:
    ‘Wir arbeiten mit einem Hochfrequenzleistungsteil und takten >20.000 mal pro Sekunde. Das leichte Geräusch kommt vom Netzteil. Wir arbeiten rein sinusförmig!’
    Daraus schliesse ich, dass das Prinzip ähnlich ist wie bei einem Frequenzumformer mit variabler Ausgangsspannung jedoch mit konstanter Ausgangsfrequenz von 50Hz, welche Massnahmen getroffen werden um die Oberwellen zu minimieren weiss ich nicht. Sobald jedoch getaktet wird, egal mit welcher Frequenz, besteht die Gefahr dass Oberwellen entstehen und damit der Sinus verändert wird.
    Hierzu eine interessanter Artikel: https://www.konstruktionspraxis.vogel.de/oberschwingungen-vermeiden-wo-bitte-gehts-zur-sinusform-a-597917/

    Zum Hygienespeicher kann ich nichts sagen.
    Gruss
    Heinz

  30. Hallo Heinz et all

    Ich plane meine PV im März 20 in Betrieb zu nehmen. Meine Wahl des Wechselrichters fällt im Moment auf den Kostal Plenticore 10.0 für ca. 10.9 kWp Produktion. Meine Devise ist think big, start small, nur schon da die fin. Mittel nicht sofort zur Verfügung stehen. Damit wäre auch die Möglichkeit für eine spätere Batterie gegeben (DC direkt in den WR). Ich will den Eigenverbrauch hoch halten und ebenfalls den Boiler wärmen und bei HomeOffice oder am Weekend den Tesla befüllen. Nun hat der Kostal einen potentialfreien Schaltausgang, den ich Verbrauchs/Poduktionsabhängig steuern kann.

    Im ersten Schritt möchte ich den Boiler (400l 3 Phasen, gemessene 5.2 kW Verbrauch) mit diesem Schalter bei Produktion von z.B. >6kW zu aktivieren. Dazu möchte ich einfach das Netz-Freigabe Relais des Boilers (bei uns zwischen 01:00 und 06:00) überbrücken. Mittels Hysterese kann ich dafür sorgen, dass das Ein/Ausschalten nicht zu oft passiert. Hat das jemand schon so gelöst ? Muss ich dazu parallel zum Netzrelais ein weiteres Einbauen, damit alle drei Phasen geschaltet werden, oder gibt es eine Möglichkeit das Netzrelais zu aktiveren ?

    Im zweiten Schritt werde ich mir ev. einen SmartFox zulegen, welche auch einen 3phasen Leistungssteller im Programm haben (Phasenanschnitt). Ich mag die Thor Lösung nicht, da ich möglichst alles auf den Hutschienen haben will und nicht noch weitere Boxen ausser WR, Batterie und Ladestation montieren möchte. Ist solch ein Thyristorsteller nun problemlos einzusetzen oder gibt es da nun Probleme mit dem EKZ ?

    Vielen Dank
    Roger

  31. Hallo Roger
    Ich denke dass die Überbrückung des Netz-Freigabe Relais für deine Applikation reicht, wenn der Boiler nicht schon auf Maximal-Temperatur ist wird der bestehende Leistungsschütz automatisch eingeschalten. Wie das rechtlich aussieht das Netz-Freigabe Relais zu überbrücken weiss ich allerdings nicht.
    Der Einsatz eines Thyristorstellers mit Phasenanschnitt-Technologie sollte im Vorfeld mit dem EW abgeklärt werden. Es gibt EWs die eine Phasenanschnitt-Steuerung nicht zulassen, bei anderen ist bis zu einer bestimmten Leistung eine Phasenanschnitt-Steuerung zugelassen. Beim Einsatz eines Thyristorstellers mit Phasenanschnitt sollte aber immer auch ein angepasstes EMV-, Oberwellen-Filter verbaut werden. Ich habe ein Thyristorstellers mit Phasenanschnitt (5kW) und entsprechendem EMV-Filter für die Boilerladung im Einsatz und stelle keine negative Beeinflussung fest, im Gegensatz zum Netzteil meines ca. 5 Jahre alten PC (Fujitsu) welcher ohne zusätzlichem Netzfilter mein digitalSTROM-System stört.
    Gruss
    Heinz

  32. Vielen Dank Heinz

    Ja, ich kläre das mit dem EKZ vorher ab bez. Phasenaschnitt. Der PVA Spezi setzt eigentlich nur den Thor ein für solche Zwecke und meinte da brauche es keinen Filter (ev. schon einen verbaut).

    Installiere ich den Filter vor dem Thyristorsteller (hätte ich mal so eingebaut) oder soll ich ihn zwischen EKZ Zähler und meinem geplanten Energie-Meter setzen ? Oder filtert das Teil dann auch noch die Schaltsignale für das Boiler-Relais raus ?

    Viele Grüsse
    Roger

  33. Das Filter sollte so nahe wie möglich in der Einspeisung des Thyristorstellers eingebaut werden.
    Gruss
    Heinz

  34. Hallo Heinz

    Add-on zu den Abklärungen bez. Nachfreischaltung des Boilers.

    Den Schütz darf man nicht überbrücken, damit sie die Kontrolle über einen möglichen Lastabwurf haben. Aber man kann die Tagfreischaltung in Auftrag geben, damit er auch am Tag zwischen 07:00 und 17:00 und 19:00 bis 22:00 freigeschaltet wird. Mit einem zusätzlichen Schütz in Reihe kann der Boiler dann gesteuert aktiviert werden, wenn Überschuss besteht. Man muss einfach darauf achten, dass der Schütz in der Nacht aktiviert ist, damit dieser bei zuwenig Sonne auch dann geladen wird. Ein Steuerausgang des Wechselrichters kann man meist nur so programmieren, damit der Schütz bei Überschuss aktiviert wird, weshalb es hier etwas intelligenteres braucht.

    Phasenanschnitt-Thyristor-Steller sind vom EKZ nicht zugelassen, auch nicht mit vorgeschalteten Filter, da es aus ihrer Sicht keine geeigneten Filter gibt. PWM Leistungssteller sind jedoch kein Problem (wie z.B. der AC Thor oder andere)

    Viele Grüsse
    Roger

  35. Hallo Roger

    Die Ansteuerung via PWM-Signal ist nicht ideal weil der PWM-Leistungsteller (Wellenpaketsteuerung) wie ein normaler Schalter funktioniert und somit immer 100% Leistung benötigt wird. Reicht die Leistung der PV-Anlage nicht, wird die fehlende Leistung vom EW bezogen (siehe dazu auch die Forenbeiträge Stichwort ‚Wellenpaktsteuerung‘).
    Ob das beim AC Thor besser ist und wie das EMV-Technisch aussieht weiss ich nicht, gemäss Hersteller arbeitet das Gerät rein sinusförmig.

    Gruss
    Heinz

  36. Hallo Hans,

    Bin schon lange nach einer Lösung so wie du das Programmiert hast, Ist es möglich wenn du mir das Projekt durchschickst?

    mfg Thomas

    • Hallo Thomas,

      das ist alles weg und nicht mehr im Einsatz, nutze den my-pv AC Thor mittlerweile

  37. Hallo Hans,
    finde dein Projekt sehr interessant aber verstehe jetzt nicht ganz wieso du alles wieder abgebaut hast und auf my-pv Thor umgestiegen bist.
    Der Tyristorsteller von Chiemtronic schien doch gut zu laufen und ist auch günstig gegenüber dem Thor.
    Könntest du bitte darauf nochmal eingehen.

    Vielen Dank!

    mfg Christoph

    • Hans Reply

      Hoi Christoph,

      ja die Regelung mit dem Leistungssteller zog auch immer etwas Netzstrom, das hatte ich nie bemerkt weil das Solaredge Portal nicht so genau auflöst. Als ich anfang den EW Zähler über Loxone schneller auszulesen fiel mir das auf.

  38. Hoi Hans
    Ich plane eine Anlage für meinen Eltern auch mit Solaredge WR und mit Steuerung eines Heistabs (2.5kWp).
    Für die Steuerung habe ich mir überlegt, um die Lösung von SolarEdge “Smart Energy Warmwasser-Controller” einzusetzen.
    Siehst du irgendwelche Nachteilen um diese Lösung zu benutzen im vergleich mit my-PV?

    Vielen Dank

    mfg
    Ricardo

    • Hans Reply

      Hallo Ricardo,

      ich kenne die Lösung nicht, ich persönlich empfehle den Solar Manager und diesen als Master einzusetzen und alle Geräte darüber zu regeln

      Gruss
      Hans

  39. Hartmut Callies Reply

    Hallo Hans,
    im Kommentar am 06.09.2019 schreibst Du “… andererseits über den Zähler des EVU. Diesen lese ich mittlerweile mit einem IR-Lesekopf auch aus.”.
    Ich will meinen Zähler auch auslesen, da dieser alle wichtigen Daten enthält und nicht Modus-Zähler nach dem Hauszähler schalten. Deshalb suche ich nach einer zuverlässigen Schaltung und Software.
    Welchen IR-Lesekopf verwendest du und welche Schaltung und Software hast du nach dem IR-Lesekopf? Ich nehme an, dass Du die Daten in Loxone auswertest.

    Gruss
    Hartmut

    • Hans Reply

      Hoi Hartmut, nutze einen IR USB Lesekopf und hole die Daten über ein Raspberry Pi ab und lese sie in Loxone ein. Loxberry hat da sogar ein Plugin.

  40. Servus Hans,
    genau sowas will ich machen. Allerdings kostengünstig und mit Raspi und Domoticz. Das verwende ich bereits für die SmartHome Steuerung bzw. aktuell für ein minimales Überschussmanagement.

    Ich möchte den AC Dimmer von RobotDyn verwenden, welcher eine Nulldurchgangserkennung hat. Was mir aber nicht klar ist, wie kann ich den Boiler damit steuern. Ich habe einen Siemens DG10025. Anhänge gehen hier nicht, aber Schaltplan findet sich im Netz. Beim Schnellladen (Knopf am Boiler drücken) zieht der 6kW. Vermutlich 2 kW je Heizstab über die 3 Phasen. Ansonsten je nach Einstellung 1 oder 2 kW.

    Wie ist der Dimmer nun anzuschließen bzw. wie funktionieren die 1 und 2kW? Es gibt auch 4 Kanal-Dimmer, Ich könnte also in jede Phase einen einbringen. Aber vermutlich wird dann da nur eine Phase verwendet bei 1kW und bei 2 kW 2 Phasen??

    Was natürlich auch super wäre, wenn so wie Du beschrieben ein auslesen der Temperatur möglich wäre. Aber wie bekomme ich einen Fühler in den Kessel? Wie ist das bei Dir? Den bestehenden wird man ja nicht anzapfen können?
    Danke Konrad

  41. Servus Hans,

    wie ich sehe, haben die Schweizer genau die gleichen Problemchen wie die Deutschen und schließen erneuerbare Energien an alte Techniken an.

    Ohne Zweifel hast du den Eigenverbrauch erhöht und den Verbrauch gesenkt und das auch super umgesetzt.

    Jedoch wäre es meiner Meinung nach schlauer den Warmwasserverbrauch zu analysieren und dort zuerst einmal zu reduzieren, sodass man am Ende gar nicht “soviel” Wasser erwärmen muss…..

    LG Peter aus Deutschland

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