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Solarstrom-Eigenverbrauch intelligent steigern

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Eingestellt 4, Jan 2012 in Photovoltaik von Anonym

Wie kann ich höchstmöglichen Eigenverbrauch unserer Photovoltaik Anlage erzeugen?

Ich habe eine PV-Anlage mit Eigenverbrauch installiert. Gibt es bereits technische Möglichkeiten, bestimmte Verbraucher ab einem bestimmten erzeugten Strom zuzuschalten, bzw.bei zu geringem Strom wieder abzuschalten? Es gibt bei KACO das Relais 33, das schaltet aber zeitgesteuert. Wenn also während der eingestellten Zeit keine Sonne mehr scheint, ziehe ich Netzstrom--nicht optimal!

   
Kommentiert 13, Dez 2013 von Manfred Lang (34 Punkte)
Hallo zusammen!
 
Ist zwar schon etwas her, dass zu dieser Frage die letzte Antwort kam, aber was soll's. Bin durch Google über diese Diskussion gestolpert.

Ich denke, dass Photovoltaik-Speicherlösungen die Zukunft sind, wenngleich die derzeit noch nicht rentabel genug sind. Die Anschaffungskosten sind im Moment im Vergleich zum Nutzen und Haltbarkeit der Anlagen einfach noch zu hoch. Aber das wäre schon toll, wenn in Zukunft nahezu 100% des häuslichen Strombedarfs über die Solaranlage gedeckt werden könnten.

Daher finde ich für die Gegenwart, dass der Verbrauch am besten geschoben werden sollte (http://www.solaranlagen-portal.de/photovoltaik-foerderung/photovoltaik-eigenverbrauch.html). Zeitsteuerungen sind da schon eine sehr kosten-effiziente Lösung. Ist halt nur blöd, wenn die Programmierung ein Gerät um 13 Uhr einschaltet, und plötzlich schieben sich Wolken vor die Sonne. Aber in Anbetracht der geringen Kosten für Zeitschaltuhren im Vergleich zu PV-Akkus muss man halt Abstriche machen.

2 Antworten

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Beantwortet 3, Feb 2012 von Felix Kever (220 Punkte)
Bearbeitet 27, Jul 2015 von Nicole Münzinger

Sie bringen das Problem schon in Ihrer Frage auf den Punkt: 

Lastmanagement, also die zeitliche Steuerung von Stromverbrauchern, macht ohne „Intelligenz“ eigentlich keinen Sinn und kann für das Netz sogar kontraproduktiv sein (siehe auch diverse PHOTON-Artikel zum Thema). Einen Punkt muss ich zunächst aber korrigieren: KACOs „Relais 33“ schaltet nicht zeitgesteuert, sondern orientiert sich an der Erzeugungsleistung des Wechselrichters. Das macht die Sache allerdings nicht wirklich besser: Für eine sinnvolle Steuerung ist mindestens die gleichzeitige Erfassung der aktuellen Verbrauchsleistung im Haus erforderlich. Denn wenn Sie gerade kochen oder die Waschmaschine laufen lassen, wird die zur Verfügung stehende PV-Leistung eventuell schon komplett verbraucht. Das zusätzliche Aktivieren von Verbrauchern mit diesem Relais würde also auch in diesem Fall zu einem zusätzlichen Netzbezug führen. Von SMA gibt es eine Produktlösung, die das Problem wirklich umfassend angeht und – zumindest nach meinem Kenntnisstand – auch die einzige dieser Art ist: 
Der Sunny Home Manager. Zunächst einmal wertet er daher die Daten von bis zu drei Stromzählern aus (PV-Erzeugung, Netzeinspeisung, Netzbezug) und kann damit sämtliche Energieflüsse im Haus exakt erfassen. Er wird steuerbare Verbraucher also immer nur dann aktivieren, wenn die momentane PV-Leistung den momentanen Verbrauch im Haushalt hinreichend übersteigt – ein zusätzlicher und unbeabsichtigter Netzbezug ist damit weitgehend ausgeschlossen. 
 Der nächste Schritt ist aber die Planung im Voraus. Denn die Entscheidung, einen zusätzlichen Verbraucher zu aktivieren, lässt sich sinnvoller Weise nicht nur spontan treffen: Vielleicht ist die Sonne gleich weg, die Waschmaschine läuft aber noch 1,5 Stunden. Es gibt Verbraucher, deren Einschaltzeitpunkt beliebig wählbar ist – bei manchen sieht es jedoch anders aus. Manche Geräte lassen sich kurzzeitig ein- und ausschalten, während andere eine gewisse Mindestlaufzeit haben. Es wird also wirklich kompliziert, meine Kollegen sprechen hier gern von einem multidimensionalen Optimierungsproblem... Der Sunny Home Manager ist aber zu genau dieser Planung in der Lage. Zum einen empfängt er laufend standortbezogene Wetterprognosen für die kommenden 24 Stunden. Zum anderen berechnet er aus den Zählerdaten der Vergangenheit ein durchschnittliches Haushaltslastprofil, d. h. er weiß mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit, wie viel Strom zu welcher Zeit verbraucht wird. Die Bluetooth-Funksteckdosen zur drahtlosen Ansteuerung der steuerbaren Verbraucher haben zusätzlich eine Messfunktion, so dass zum Beispiel auch das konkrete Lastprofil Ihrer Waschmaschine in die Planung einfließen kann (Durchschnittswert der letzten x Waschvorgänge...). Die separat gemessenen Energiemengen der steuerbaren Verbraucher werden bei der Berechnung des durchschnittlichen Haushaltslastprofils natürlich vom Summenwert des Gesamthaushalts (den Stromzählerdaten) abgezogen.  Als Grundlage für seine Planung verfügt der Home Manager damit über folgende Informationen:

  • Das durchschnittliche Summenlastprofil der nicht steuerbaren Verbraucher im Haushalt (wie viel Strom wird typischer Weise zu einer bestimmten Tageszeit an einem bestimmten Wochentag verbraucht?) 
  • Die durchschnittlichen Lastprofile der einzelnen steuerbaren Verbraucher 
  • Informationen über die in den kommenden Stunden zu erwartende PV-Leistung  
  • Die aktuellen Leistungsdaten (PV-Erzeugung, Verbrauch im Haus, Netzeinspeisung)
    Aus diesen Informationen entwickelt ein intelligenter Planungsalgorithmus einen Fahrplan für die steuerbaren Verbraucher. Dieser Fahrplan ist natürlich nicht fix, sondern wird jedes Mal neu berechnet, wenn sich die Rahmenbedingungen ändern. Und natürlich lassen sich die steuerbaren Verbraucher auch individuell konfigurieren (z. B. späteste Endzeitzeit für die Waschmaschine) und jederzeit auch manuell aktivieren. Übrigens kann der Home Manager auch variable Bezugsstrompreise berücksichtigen und ist vorbereitet für kommende Kommunikationsstandards der Gebäudeautomation. Details hierzu würden aber definitiv zu weit führen... 
  • Fazit: Technische Lösungen zur Eigenverbrauchssteigerung (und zum Energiemanagement im Allgemeinen) müssen intelligent gestaltet sein, damit sie den finanziell attraktiven Eigenverbrauch tatsächlich nennenswert erhöhen und auch zur Netzentlastung beitragen können.  Es ist weder meine Aufgabe, noch meine Absicht, hier Werbung für SMA Produkte zu machen. Nach meinem aktuellen Kenntnisstand ist der für April 2012 angekündigte Sunny Home Manger bislang schlicht die einzige technische Lösung, die diese Kriterien umfassend erfüllt. Sofern es weitere Antworten auf Ihre Frage gibt, die alternative Produktlösungen beschreiben, sollte Top50 Solar die natürlich ebenfalls veröffentlichen.

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Beantwortet 30, Jan 2012 von Lars Waldmann (16 Punkte)

Diese sehr interessante Frage stellt sich künftig immer mehr Verbrauchern. Die Antwort dazu ist leider im Moment noch recht simpel: 

Nein, es gibt derzeit noch keine Steuerung, die Anlagenertrag und potentiellen Eigenverbauch im Haus auf eine maximale Deckung bringt.  Die Zeitschaltuhr ist ein gutes, aber ungenaues Hilfsmittel. Für die Optimierung Ihres Eigenverbrauchsanteils benötigen Sie genaue Verbrauchswerte Ihrer Geräte (am besten mit geeichten Stromzählern ermitteln) und eine möglichst genaue Ertragsprognose Ihrer Anlage. Letztere wird durch ein Anlagenmonitoring (z.B. über Wechselrichter oder externen Anbieter) den Wetterbericht und Vergleichswerte aus den bestehenden Internetforen recht gut gelingen.  Anschließend können Sie die Verbraucher Ihres Haushalts nach Dauer, Last und Verbrauch gestaffelt erfassen und müssen heute noch per Hand die Geräte steuern. Einige Techniker haben hier einen Zukunftstrend entdeckt und entwickelt. Steuerungssoftware und die notwendige Erfassungshardware für die Optimierung des Eigenverbrauchs. 

Auf dem Markt ist meines Wissens jedoch noch kein passendes Produkt erhältlich. Mittels Simulationen konnten wir im November 2011 in einem Team bei Q-Cells einen Eigenverbrauch bis zu 80 % erreichen, wenn ein kleiner Speicher in das System integriert war. Einfacher ist eine Lösung über einen thermischen Puffer: PV Stromüberschüsse werden in den Schichtspeicher als Wärme eingespeist und bei Bedarf entnommen. Solche Systeme sind bereits von verschiedenen Anbietern erhältlich.  
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