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Solarstrom intelligent selbst nutzen

PV Dach

Die Solaranlage

Im Jahr 2019 entschieden wir uns eine Solaranlage aufs Dach zu montieren. Interessiert habe ich mich schon länger dafür, aber am Ende vom Geld waren immer noch zu viele andere Wünsche offen, so dass die PV-Anlage warten musste. Nun 2019 kam dann die Info von den technischen Betrieben, dass der Strompreis erhöht wurde und in meiner Twitter Timeline war das Thema auch präsent. Nun irgendwann liess ich mir eine Anlage offerieren und kalkulierte das ganze durch. Der Entschluss war schnell gefällt und das Dach bald mit einer 12.25kwp Anlage bedeckt. Als Module wählte ich die LG NeON LG350N1C-V5 mit 350W pro Panel.

Zur Ausnutzung der Morgen- und Abendsonne wurden Panels auch auf der Ost- und Westseite des Daches platziert. An Top Tagen produzierte die Anlage in 2020 beinahe 90kWh, übers Jahr waren es etwas mehr als 14MWh.

Einen Batteriespeicher hat meine Anlage nicht, da sich dies preislich, trotz der Förderung im Kanton TG noch nicht lohnt, aber wer weiss, irgendwann kommt dieser sicherlich. Somit ist es mein Ziel, den produzierten Strom möglichst selbst zu nutzen. Im Fachjargon nennt man dies Eigenverbrauchsoptimierung.

Eigenverbrauch

Eine Solaranlage produziert dann Strom, wenn die Sonne scheint und möglichst ideal auf die Panels trifft. Aber auch bei bedecktem Himmel produziert die Anlage Strom, dank Globalstrahlung. Ein Haus und der dazugehörige Haushalt verbrauchen aber rund um die Uhr Strom. Beispielsweise Kühlschrank und Gefrierschrank. Im Winter natürlich auch die Heizung, sofern diese mit Strom läuft, wie beispielsweise eine Wärmepumpe.

Natürlich bekommt man für das Einspeisen des nicht verbrauchten Stroms Geld von den technischen Betrieben, aber dieser Betrag ist immer geringer als derjenige Preis, den man für den Bezug aus dem Netz bezahlt. Kurz das Ziel ist es den selbst produzierten Strom möglichst auch selbst zu nutzen. Dazu gibt es grundsätzlich drei Varianten.

  • Variante – Unbewusster Verbrauch: Bei dieser Variante muss man gar nichts Spezielles machen, denn das was an Strom verbraucht wird, setzt sich aus dem Grundbedarf und dem aktuellen Bedarf des Haushaltes zusammen. Der Eigenverbrauchsanteil ist aber am geringsten, denn beispielsweise wird die Wäsche weiterhin im Niedertarif gewaschen, statt dann wenn die Sonne scheint.
  • Variante – Anpassungen der Gewohnheiten: Bei dieser Variante schaut man bewusst, wann die Sonne scheint und wann die Anlage Überschussstrom verbraucht. In diesen Situationen startet man beispielsweise die Waschmaschine oder den Geschirrspüler
  • Variante – Smarte Steuerung: Auf dem Markt gibt es mittlerweile ein paar Geräte, welche die Verbraucher im Haus automatisch einschalten, sobald überschüssiger Strom produziert wird.

Smartfox, die Lösung vom Installateur

Eines dieser Geräte ist der Smartfox pro der gleichnamigen Firma aus Österreich. Den Smartfox habe ich zum ersten mal beim nahegelegenen Schulhaus im Einsatz gesehen. Offen gesagt war es die erste Visualisierung des Sonnenstrommanagements, die ich je gesehen habe und es gefiel mir gut.

Mein Installateur offerierte mir von sich aus den Smartfox und ich war natürlich happy, dass ich ein Gerät im Einsatz hatte, welches den Stromverbrauch visualisieren und optimieren kann. Auf den Smartfox und was dieser im Detail kann will ich hier nicht eingehen, das kann man bei Smartfox nachlesen, sondern eher wie dieser bei mir eingesetzt wurde.

Ich hatte zu Beginn nur zwei Verbraucher, die ich abhängig vom Sonnenlicht steuern konnte. Den Heizeinsatz im Warmwasserboiler und den Wäscheentfeuchter im Technikraum (Secomat). Der Smartfox steuert diese beiden Geräte via Relais und den entsprechenden Elektrokabeln. Wobei ich beim Trockner einfach eine Steckdose geschaltet habe. Da mein Heizstab nicht abhängig vom Solarstrom die Leistung ändern konnte, wurde ein Fixwert von 2kW genommen. Jedes mal, wenn ich mehr als 2kW Überschuss habe, wird also der Heizeinsatz gestartet und das Wasser erwärmt. Besteht dann noch zusätzlich Überschuss, wird die Steckdose frei gegeben und der Trockner beginnt zu arbeiten.

Vom System her erlaubt es der Smartfox den Heizstab auch mit mehreren Stufen zu steuern, aber dies ist von den technischen Betrieben her nicht gestattet (Thyristorsteller). Alterantiv hätte auch ein Produkten, wie der AC Thor das Problem gelöst. Weitere Verbraucher könnten per zusätzlicher Relaisschaltung angeschlossen werden.

Der Smartfox schreibt seine Daten auf eine SD Karte und gleicht diese dann mit der Cloud ab. Via App kann die Verbraucherriehenfolge gesteuert werden und die Daten visualisiert werden. Grundsätzlich funktioniert das recht gut, nur bei mir ging das damals eher schlecht als recht. Ich hatte immer wieder Schreibfehler auf der Karte und «Datenlücken». Fand ich natürlich schade. Der Support war bemüht, aber auch gut ausgelastet.

Der Solarmanager

Im Januar 2020 hatte ich dann genug vom Smartfox und seinen Problemen. Dazu kam, dass ich mit Hans Fischer vom technikblog.ch vom solarmanager gehört habe. Der Solarmanger funktioniert anders als der Smartfox. So basiert der Solarmanager auf einem RaspberryPi und ist im Gegensatz zum Smartfox auch schon in den Abmessungen deutlich kleiner. Mein Installateur konnte sich zu Beginn genau so wenig darunter vorstellen, wie ich. Er fragte sich sogar, wie denn die Geräte gesteuert werden, wenn keine Stromkabel und Relais im Einsatz sind. Hans zeigte mir dann das Prinzip des Solarmanagers auf und ich war schnell überzeugt, dass der Solarmanager für mich das zukunftsgerichtetere System ist als der Smartfox. An dieser Stelle muss ich aber auch sagen, dass sich der Smartfox sicherlich weiter entwickelt hat und ich diese Entwicklung nicht aktiv verfolgt habe, also meine Einschätzung auf meinen damaligen Erfahrungen basiert.

Der Solarmanager nutzt das LAN oder WLAN im Haus und steuert die Verbraucher über TCP/IP und die Einbindung der Verbraucher API. Hört sich jetzt kompliziert an, ist es aber nicht. So kann ich beispielsweise einen SmartPlug von mystrom benutzen und diesen ganz normal im Hausnetz einbinden. Die Steckdose wird somit intelligent. Im Solarmanager kann ich dann diesen Smartplug als Verbraucher auswählen und sagen, wie dieser bei Überschuss reagieren soll. Das spannende daran ist, dass der SmartPlug auch gerade den aktuellen Stromverbrauch misst und im Solarmanager angezeigt wird. Bei den meisten Verbrauchern stehen die drei Optionen «Nur Solar», «Solar & Niedertarif», «Immer» zur Verfügung. Ebenfalls lässt sich die Leistung des Verbrauchers einstellen. So kann beispielsweise mein Trocker mit 1400W so eingestellt werden, dass bei einem Überschuss von 1400W dieser eingeschaltet wird (also eigentlich nur der SmartPlug). Zusätzlich ist es noch sinnvoll den Trockner auch bei Niedertarif laufen zu lassen. Ich muss mich jetzt nicht mehr um den Trockner kümmern, denn er schaltet bei genügend Sonne oder sonst in der Nach beim günstigen Tarif ein.

Am Solarmanger hängen mittlerweile mehrere Geräte, die entweder den Stromverbauch messen oder steuern. So auch ein Askoma Askoheat+ zur Warmwasseraufbereitung. Oder eine Easee Wallbox zum laden des Elektroautos. Alles angeschlossen am hauseigenen Netz und eingebunden im Solarmanager.

Was macht nun der Solarmanager an einem sonnigen Tag. Ab einem Überschuss von 500W schaltet er die erste Stufe des Heizstabes ein. Ist der Überschuss bei 1300W schaltet er um und beginnt das eAuto mit der kleinsten Stufe zu laden. die Warmwassererwärmung stoppt dann. Ist das Auto fertig geladen beginnt er wieder mit der Warmwassererwärmung. Besteht gleichzeitig im Technikraum zu viel Luftfeuchtigkeit, weil Wäsche am trocknen ist, schaltet der Lufttrockner und die Leistung der Ladestation wird um eine Stufe reduziert. Der Solarmanager regelt nun alles automatisch und in der App kann ich die Produktion und den Verbrauch des Strom visualisieren.

Fazit und persönliche Empfehlung für Einsteiger in die Solarstromproduktion

Vorneweg, alles kann man nicht automatisch steuern, denn ein Kühlschrank braucht permanent Strom und nicht nur dann, wenn die Sonne scheint. Aber immer mehr Geräte, wie Waschmaschine, Tumbler, Ladestationen oder Wärmepumpen lassen sich extern ansteuern und so mit dem eigenen Strom versorgen.

Ich bereue den Einsatz des Solarmanagers nicht und bin heute froh, dass ich den Smartfox deinstalliert habe. So kann ich einerseits das SolarEdge Portal nutzen, denn mit dem Smartfox-Energiezähler war diese Kombination auch nicht möglich und es wurde nur die Produktion auf dem Solaredgeportal angezeigt, nicht aber der Verbrauch.

Im Laufe der Zeit wurde ich sogar fast etwas süchtig, nach der Identifikation von Stromverbrauchern und der Optimierung. Heute werkeln diverse SmartPlugs oder Energiezähler im Haus und zeigen mir wo der Strom verbraucht wird. Alleine das ist schon sehr spannend. Der Smartfox wäre nicht in der Lage gewesen diese Anforderungen zu erfüllen, respektive nur mit dem Kauf zusätzlicher Hardware und der dazu benötigten Elektroinstallation. Denn beim Smartfox wird das Meiste via Elektrokabel verdrahtet. Sprich jede Steckdose die ich ansteuern wollte musste vom Elektroinstallateur angeschlossen werden. Beim Solarmanager kaufe ich mir den plug für 20-30 Franken und binde diesen selber in kurzer Zeit ein. Beim Smartfox war nach 4 Relais zudem Schluss. Beim Solarmanager ist eher mit den Anzahl Verbrauchern Schluss, bevor diese nicht mehr eingebunden werden können im Solarmanager.

Zu guter letzt ist der Solarmanager ein «offenes» System und das Team hinter dem Solarmanager bindet immer wieder neue Hersteller von Peripheriegeräten in das System ein. Sogar Wärmepumpen lassen sich so intelligent einbinden und ansteuern. Lizenzkosten kommen nicht dazu. Eine minimale Gebühr für die Cloud des Solarmanagers ist jährlich fällig.