Best Practice 8: PV-Überschuss-Nutzung mit schaltbaren Steckdosen

Eigenverbrauchsoptimierung in der Reallabor-Praxis mit EMS

Wenn eine PV-Anlage mehr Strom erzeugt als gerade verbraucht wird, erkennt das EMS diesen Überschuss in Echtzeit und aktiviert automatisch den angeschlossenen Verbraucher über eine schaltbare Steckdose. So wird der eigenerzeugte Solarstrom direkt in der eigenen Liegenschaft verwertet – effizient, kostengünstig und idealerweise ohne manuelle Eingriffe.

Wer bereits Heizstäbe oder E-Boiler einsetzt, die noch nicht steuerbar sind, kann diese Geräte mit einer schaltbaren Steckdose über das hauseigene IT-Netzwerk (LAN oder WLAN) in smarte Steuerungen integrieren. Das funktioniert auch mit anderen Verbrauchern, die mit dem Ein- und Ausschalten der Stromversorgung gut steuerbar sind, wie z.B. Boiler, Heizstäbe, Pumpen, Lüfter, Ventilatoren.

Abbildung: steuerbare Steckdosenleiste und Steckdose der Firma Netio

Funktionsprinzip

Das EMS misst laufend den aktuellen PV-Ertrag und den Haushaltsverbrauch. Das ist in der Regel ein Wert an der Stromwurzel, der von einem Smartmeter gemessen wird. Gibt es einen Überschuss, schaltet es den Verbraucher an. Bei Strombezug aus dem Netz schaltet es den Verbraucher wieder aus.

Die technische Integration in das Reallabor-EMS basiert auf offenen Schnittstellen, d.h. Modbus TCP in Verbindung mit einem EMS-Controller im Netzwerk des Standortes. Die schaltbaren Steckdosen von Netio sind diesbezüglich systemoffen, unterstützen Modbus TCP und sind sehr gut dokumentiert.

Wichtig:
Steckdosen als Verbindung zwischen Stromversorgung und Verbraucher sollten nicht auf Dauer mit maximaler Leistung betrieben werden. Die korrekte Absicherung des Stromkreises sollte sichergestellt sein. Feste Verdrahtungen sind steckbaren Verbindungen vorzuziehen. Fragen sie im Zweifel den Elektrobetrieb ihres Vertrauens.

Beispiel für intelligente Betriebsstrategie im EMS:
der ursprünglich nicht steuerbare Heizstab wird gezielt mit der im EMS schaltbaren Steckdose aktiviert, wenn

• PV-Überschuss vorhanden ist oder limitierter Netzbezug gewollt ist und
• der Heizstab/Boiler am mechanischen Thermostat auf „Heizen“ mit der gewünschten Temperatur eingestellt ist.

Beispiel Bild oben: PV-Überschuss mit -3,34 kW an der Stromwurzel in Echtzeit gemessen und der eingestellte Grenzwert in der Konfigurationsmaske für die schaltbare Steckdose mit 0 kW (oder kleiner) wird verglichen und führt in diesem Beispiel zum Einschalten des Verbrauchers.

Wichtig:
Steckdosen mit bis zu 16A max. Strom sind eine theoretische Obergrenze, d.h. bei 230V entspricht dies etwa 3,5 kW Leistung. Wir empfehlen, diesen Wert NICHT voll auszuschöpfen. Heizstäbe mit c.a 1,5-2,5 kW sollten bei dieser Leistungklasse ohne Probleme zu betreiben sein.
Wir haben mit den Schalt-Steckdosen von Netio bisher gute Erfahrungen gemacht und wir sammeln jetzt Langzeiterfahrungen im Alltagsbetrieb, die wir weiterhin hier teilen werden.

Was uns wichtig ist:

• Industriequalität
• offene, gut dokumentierte Schnittstellen für EMS & Smart-Home
• ausreichende Schaltleistung für (einphasige) Verbraucher
• stabile Netzwerk-Anbindung und einfache Installation

Schaltbare Steckdosen bzw. Steckdosen-Leisten lassen sich gut und einfach im eigenen Haushalt integrieren. Industriequalität ist etwas teurer, aber auch zuverlässiger und man spart Geld, wenn man vorhandene Geräte weiterhin smart nutzen kann.

Ergebnis:
Eine automatisierte, systemdienliche Nutzung von Überschussenergie ohne manuelle Eingriffe durch Nutzer:innen. Die wichtigsten Parameter werden in einer einfach zu bedienenden EMS-Maske eingestellt, welche im Bedarfsfall erweiterbar wäre.