Vom Niedrigenergiehaus zum Plusenergiehaus – Wir schnallen uns ein wenig Photovoltaik auf’s Dach!

Die Zeit vergeht, der Blog ruht (normalerweise… ) Doch so ein Haus erfährt allerlei „Upgrades“, auch nach dem Einzug unsererseits sowie dem Auszug der Handwerker-Karawanen. Ich versuche mal ein wenig bei den Blog-Posts aufzuholen 🙂

Die Dachfläche auf der Südseite hatten wir in der Planungsphase mehr oder minder bewusst ohne große Fensterfläche versehen. Für ordentlich Lichteinfall sorgen bereits die großen bodentiefen Fenster auf Ost- und Westseite. Also keine Hindernisse im Süden… bis auf den Kamin. Perfekte Fläche für ein wenig Stromgewinnung mittels Photovoltaik.

Ende letzten Jahres hatten wir zusätzlich die verwegene Idee, einen Whirlpool in den Garten zu stellen. Nach einem kurzen Besuch in der Ausstellung beim Fachhändler (nur mal schauen…) wurde dann wenige Wochen später eine große Lieferung die unter dem Ächzen vieler Nachbars-Knochen an die passende Stelle im Garten bugsiert wurde. Für den passenden Untergrund hatten wir vorab nochmals unseren Gärtner reaktiviert, der unser Obstgehölz jetzt schon zum vierten mal verpflanzt. Wanderobst! =)
Das uns das bisschen „Plansch“ auf die Stromrechnung schlagen dürfte war klar. Von Anfang an hatte ich einen zusätzlichen Stromzähler installiert um das Geschehen im Keller jederzeit überprüfen zu können. Auch die im Blog schon genannte Messung via Smappee erinnerte immer fleißig daran, wer im Haushalt die Kilowattstunden auf dem Gewissen hat. Der Haupttäter war mehr als eindeutig, die Nachschlagszahlung des Stromanbieters ebenso.

Die Kombination aus Stromfresser und über 60m² Dachfläche gen Süden ließen da natürlich eine simple Idee aufblitzen: Photovoltaik

Wir haben uns dann allerlei Angebote eingeholt und fleißig verglichen wer was auf den Markt wirft. Entschieden haben wir uns dann für eine Firma aus der Region, „egg tech“ mit Sitz in Reutlingen. Beratung und Montage wurden wunderbar durchgeführt. Tolles Gesamtpaket!

Nach etwas Recherche war mir auch klar, welche Komponenten ich gerne auf meinem Dach sehen würde. Zum einem PV-Module der Firma Heckert Solar sowie einen Wechselrichter von SMA, sprich Made in Germany.

SMA bietet zusätzlich die Möglichkeit an, die Verbraucher entsprechend „Smart“ zu steuern und zu monitoren via SMA Home Manager. Damit ist mein Problem des stromfressenden Pools perfekt zu lösen. Der SMA Home Manager prognostiziert und misst (via SMA Energy Meter) den Ertrag der PV-Anlage und kann entsprechend Verbraucher zu- oder abschalten.

Steuerung und Kontrolle via iPad in der Küche. So lässt sich z.B. auch manuell prüfen, auf welche Uhrzeit man die Spülmaschine programmieren sollte.

Die Steuerung ist dabei sehr flexibel. Neben den klassischen Zeitfenstern lassen sich auch Etragsszenarien hinterlegen. D.h. die Verbraucher werden zugeschaltet wenn deren Versorgung zu 50% oder 100% (frei einstellbar) durch die PV-Anlage gedeckt wird. Oder aber die Verbraucher werden erst hinzu geschaltet, sobald man „zu viel“ Strom erzeugt, der etwa bei der 70% Regelung (Weich) nicht mehr eingespeist werden darf. Dann schaltet der SMA Home Manager diese Verbraucher sofort ein, d.h. der Etrag der Anlage wird nicht gedrosselt, sondern kann den Überschuss sofort verbrauchen, statt ihn in den Kondensatoren des Wechselrichters „verpuffen“ zu lassen.

Über einen entsprechenden Relais kann ich also bei Sonnenschein meinen Pool automatisch hinzu schalten und z.B. aufheizen lassen. Fällt die Stromgewinnung unter den Wert der für den Pool notwendig ist, schaltet sich dieser ab. Das ganze funktioniert auch mit Waschmaschinen, Trocknern und Co, dafür bietet SMA passende Zwischenstecker für die Steckdose an. Und wenn wir mal abends in den Pool hüpfen, dann kann ich die Stromzufuhr jederzeit via Handy/Tablet aktivieren… ohne Sonne beziehen die Verbraucher ihren Strom dann klassisch vom Stromversorger. Klasse Lösung!

Betrachtet man unseren bisher üblichen Strom-Zukauf im zeitlichen Verlauf, ist der Unterschied gewaltig! Über unser „Energiesparkonto“ kann man dies sehr gut veranschaulichen:

Stromverbrauch (zugekaufter Strom) im Wandel der Zeit… Hoher Verbrauch bei Pool-Anschaffung, stark gesunkener Strom-Zukauf nach PV-Inbetriebnahme

 

Ertragsübersicht auf dem iPad / SMA Website. In diesem Fall liegt an einem sehr sonnigen Tag mit viel Stromverbrauch die Autarkiequote sogar über 90%! Die rot gestrichelte Linie stellt die 70% Abregelung dar. Mehr als 7kW der Leistung dürfen wir nicht einspeisen. Daher ist hier ein Eigenverbrauch Ideal, um die Leistung nicht ungenutzt verpuffen zu lassen. Der SMA Home-Manager steuert dies zuverlässig.

In Summe haben wir 9,99kWp Leistung auf unser Dach montieren lassen. Bei strahlendem Sonnenschein reicht das für allerlei Großverbraucher gleichzeitig. Vorhandener Überschuss wird entsprechend in das Stromnetz eingespeist und vergütet.

Wir freuen uns nun also noch mehr über Sonnenschein, als wir dies nicht ohnehin schon getan haben 😉

Vorbereitete Dachfläche für die Module

Die Suche nach dem Kabelschacht 😉

Die ersten Module kommen auf das Dach

SMA Energy Meter ist bereits im Schaltschrank verbaut

Die ersten zwei Reihen liegen

Der SMA Wechselrichter im Keller

Ein Blick unter die Haube…

Die PV-Module bei der Arbeit

Ein typischer Sonnentag.. der SMA Home Manager steuert die Großverbraucher automatisch an, sobald genügend Strom produziert wird

Steuerung der Verbraucher nach Zeit und Energiegewinnung

Monatsübersicht… Im Schnitt ~70% Autarkie und ~20% Eigenverbrauch

SmartMeter mit Smappee & Ereignisbasierter Automation

Meine Technik-Affinität macht auch vor unseren Stromzählern nicht halt. Unsere digitalen (Mehrtarif)-Zähler verfügen bauseits bereits über s0 Schnittstellen, die man z.B. über einen Infrarot-Sensor auswerten kann… aufnehmen, aufbereiten und speichern muss man diese Daten dann z.B. auf einem Raspberry Pi oder ähnlichen, die ich auch bereits als Medien-Zuspieler in diversen Räumen einsetze.

Solche Lösungen habe ich mir immer mal wieder angeschaut und mangels Zeit hinten angestellt. Das ganze ist üblicherweise noch weit weg von „plug and play“ und demnach Zeitintensiv. Doch vor kurzem lief mir mal wieder „Smappee“ über den Weg.

Smappee kommt als zentrale Einheit daher, die über drei Klemmen induktiv die Scheinleistung auslesen kann, die momentan vom Haushalt abgerufen wird. Man klemmt dazu jeweils eine kleine Klemme um die einzelnen Phasen-Leiter, direkt nach dem Stromzähler. Die Installation ist also denkbar einfach und man greift auch nicht in die bestehende Elektrik bzw. Verkabelung ein, somit z.B. auch für Mietwohnungen interessant. Die Genauigkeit der Messung scheint super zu sein, zumindest zeigt unser Stromzähler, der eben auch den Momentanverbrauch am Display ausgibt, identische Leistungswerte an.

Bis hierhin noch nichts aufregendes, da wir die aktuelle Leistung ja auch über den Stromzähler direkt auslesen können/könnten. Allerdings versucht Smappee anhand einer sog. „Geräte DNA“ zu unterscheiden, welches Gerät denn wann und wie lange eingeschaltet wurde. Das Gerät identifiziert also auch Geräte, statt nur den Verbrauch zu messen. Die Identifikation der Geräte funktioniert mal mehr, mal weniger gut. Smappee legt die Geräte automatisch an und nummeriert diese durch, man muss sich dann herauspicken, welches Gerät hinter welcher Nummer lauert und dieses benennen. Bei einigen Geräten ist das ziemlich leicht (z.B. die Kaffeemaschine) die live in der Handy App auftaucht, sobald man diese einschaltet. Dann reicht ein kurzer Klick, und das Gerät hat seinen Namen.

Es gibt aber auch viele kleine Geräte, die ständig an und aus gehen und ich noch keinen blassen Schimmer habe, wo und was da Strom zieht… ich suche weiter 😉

Man kann das ganze auch noch Verknüpfen mit Meldungen auf’s Handy, z.B. wenn die Waschmaschine ein oder ausgeschaltet wird. Man kann sich über eine Integration mit IFTTT (If this then that) aber auch Szenarien bauen, wie etwa „Schicke mir eine SMS, wenn die Kaffeemaschine morgens angeht“. IFTTT ist ein über das Internet ansprechbarer Dienst, der die Kommunikation zwischen verschiedensten Geräten und Diensten ermöglicht und diese z.B. bei bestimmten Ereigbnissen automatisch auslöst. (Ich nutzte das ganze z.B. auch im Auto, welches automatisch ein Spreadsheet in Google-Drive mit einer Art Fahrtenbuch füllt. Auch lasse ich mir automatisch Termine im Display des Autos anzeigen, z.B. Telefonkonferenzen… soviel zumindest zum Thema IFTTT, was aber hier nur am Rande erwähnt sein soll)

Steckdosen schalten kann Smappee auch direkt oder Ereignis-basierend. Es ist z.B. denkbar einen „Geo-Fence“ zu nutzen, und bei betreten dessen ein Gerät schalten zu lassen, wie z.B. die Beleuchtung im Carport-Bereich. Interessanter wird das ganze in Verbindung mit einer Photovoltaik-Anlage, da man Smappee auch in einer Variante beziehen kann, die zusätzliche Sensoren für die Strom-Einspeisung mitbringt. Hier sind Szenarien denkbar wie, „Schalte die Waschmaschine ein, wenn der PV-Ertrag über 3kWh steigt“. In der Regel ist ja leider niemand im Hause, wenn die Sonne sich schön auf dem Dach breit macht, daher ist ein solcher „intelligenter“ Automatismus spannend. Jedenfalls bin ich auf den Geschmack gekommen und schaue mir mal Photovoltaik-Anbieter inkl. Speicherlösungen an… vlt. ist das ja mittlerweile zu vernünftigen Preise machbar.

Nebenher liefert Smappee ganz klassisch auch alle Verbrauchswerte, stellt diese live und auch historisch dar und kann nebenher die Kosten kalkulieren sowie auf das Jahr hochrechnen.

Kurzum… ein neues Spielzeug für mich 🙂

Einbau der Klemmen hinter den Steuergeräten für die Haustür, direkt über unserem Stromzähler

Smappee Gerät in Aktion. Noch nicht montiert, aber testweise im Zählerschrank abgelegt 🙂

Startscreen der Smappee App

Unser (hoher) Verbrauch an einem Sonntag… grafische Darstellung der in App

Detailauswertung mit Gesamtkosten für den Haushaltsstrom an jenem Sonntag

ein eher normaler Tag… wenig Verbrauch

Detailsauswertung mit Gerätedarstellung (unvollständig)

Geräte Übersicht – Teilweise benannt, teilweise noch nicht zugeordnet. Geordnet nach Verbrauch.

Gleiche Darstellung, geordnet nach Leistungsaufnahme

Mögliche Ereignisse die Aktionen „triggern“ können, z.B. etwas einschalten

Nachrichtenprotokoll – Es können „Log“-Einträge generiert werden, sobald ein Gerät z.B. angeschaltet wird

Geräte DNA, hier unser Backofen in der Tagesdarstellung. Man erkennt schön das typische Gebrauchsmuster. Er wird in den Morgenstunden benutzt, selten zur Mittagszeit und häufig in den Abenstunden.

Und die Jahreshochrechnung

Für den Kühlschrank im Keller wird ebenfalls hochgerechnet, was dieser im Jahr an Strom verbraucht.

Die Geräte DNA zeigt auch die typische Einschaltzeiten an. Unser Kühlschrank im Keller springt ziemlich regelmäßig an wie man an den farbigen Markierungen erkennen kann.

Verbrauchsdarstellung auf dem Tablet, hier die Tagesdarstellung

Und die Monatsdarstellung… auch auf dem Tablet

Mögliche Automatismen von Smappee in Verbindung mit IFTTT und ggf. weiteren Diensten