Energiemanagement

In ihrem Interesse

Wenn der Energiefluss zwischen Produktionsstätten und Endverbrauchern aktiv beeinflusst wird, sprechen wir von Energiemanagement. Im Bereich der Photovoltaik wird angestrebt, dass Produktion und Verbrauch möglichst am selben Ort und zur selben Zeit stattfinden. Diese Energiefluss-Steuerung ist ein wichtiger Bestandteil künftiger Energie-Versorgungskonzepte mit unterschiedlichen Interessensgruppen: 
Viele Betreiber einer Photovoltaikanlage möchten den Strom vom eigenen Dach gerne selber nutzen. Selbstversorgung - ein Urtrieb.
Die Energieversorger wollen den Solarstrom dann, wenn er eine Versorgungslücke schliesst. Sie wollen ihn nicht, wenn bereits Überschuss vorhanden ist.
Die Netzbetreiber wollen die PV-Anlagen regeln, damit sie die Netz-Stabilität gewährleisten können.

Eigenverbrauch

Der Strom von der eigenen PV-Anlage kann und darf seit 2014 im selben Gebäude genutzt werden. Voraussetzung dazu ist ein bidirektionaler Zähler, welcher Produktion und Verbrauch in einem separaten Register aufzeichnet. Der Anteil des selbst genutzten Stromes, gemessen am Total des generierten Stromes, nennt man Eigenverbrauch. Auf der nebenstehenden Grafik ist dieser Anteil dunkelblau eingefärbt.
Eigenverbrauch ist nicht nur aus ideeller Sicht erstrebenswert, sondern meist auch aus wirtschaftlicher Sicht. Der eigene Solarstrom kostet 12 bis 18 Rappen pro Kilowattstunde und ist somit vielerorts günstiger als Strom aus dem öffentlichen Netz. Diese Energiekosten sind über einen Bemessungszeitraum von 25 Jahren gerechnet. Die Entwicklung der Strompreise ist demgegenüber ungewiss.  
Eigenverbrauch

Steuerung

Sowohl Verbrauch, als auch Produktion können gesteuert werden. Viele Verbraucher sind bereits mit SmartGrid - Funktionen erhältlich und mit der Aufschrift "SG-Ready" gekennzeichnet. Dies bedeutet, dass sie in der Lage sind, mit externen Steuersignalen umzugehen. Solche Steuersignale können beispielsweise von Wechselrichtern, oder aber von separaten Geräten mit entsprechender Logik stammen. 
Die flexiblen Verbraucher können somit in der ertragreichen Zeit angesteuert werden, was die Eigenverbrauchsquote deutlich erhöht (siehe Grafik, grün & gelb). Die meisten Steuergeräte-Hersteller wie zum Beispiel: SolarLog, smartfox, SMA, 4-noks, lassen eine Überwachung und Steuerung über mobile Endgeräte oder PC zu. Somit kann der Benutzer von überall her auf die Produktionsdaten seiner PV-Anlage zugreifen.
Auch die Leistung einer PV-Anlage kann gesteuert werden - allerdings nur in eine Richtung. Die Begrenzung der Leistung kann generell am Wechselrichter, oder dynamisch über das Rundsteuersignal eingestellt werden.
Eigenverbrauchsoptimierung

Speicherung

Die Überschüssige Energie (auf der oberen Grafik blau) kann in einer Batterie gespeichert werden, um nach Sonnenuntergang und am anderen Morgen wieder zur Verfügung zu stehen. Diese Batterien bestehen heute meistens auf Lithium-Eisenphosphat und sind in ihrer Kapazität skalierbar. Die Auslegung eines Energiespeichers erfolgt vorzugsweise nach einer eingehenden Bedarfsermittlung. Dazu wird mit einem Aufzeichnungsgerät über einen längeren Zeitraum (optimal 1 Jahr) ein Lastprofil erstellt. Auf der Basis dieses Lastprofiles wird ein passendes Speichersystem ermittelt.

Komponenten

smartfox reduziert die Amortisationszeit Ihrer Photovoltaik-Anlage um bis zu 10 Jahre. Als intelligenter Verbrauchsregler teilt smartfox die produzierte Energie auf und ordnet sie den unterschiedlichen Geräten zu. Verbraucher werden dann betrieben, wenn auch ein entsprechendes Energieangebot durch die Photovoltaikanlage gegeben ist. So ist auch ohne deren Einsatz ein hoher Selbstnutzungsanteil von über 90 % möglich. Das bedeutet, dass Sie weniger Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen müssen und so laufend Kosten einsparen können. Wasser als Speichermedium für Solarenergie – das Geheimnis hinter dem hohen Effizienzgrad von smartfox. Zur Effizienzsteigerung nutzt smartfox vor allem Boiler und Wärmepumpen mit Warmwasseraufbereitung, also Geräte, die stufenlos und jederzeit ansteuerbar sind. Auf diese Weise macht er das Element Wasser zu einem sehr effizienten Energie-Speichermedium. Auch die stufenlose Ladung eines Elektrofahrzeuges mittels smartfox ist mittlerweile problemlos umsetzbar.
smartfox

SolarLog Smart Energy -Eigenstrom clever steuern. Eine flexible Verknüpfungslogik erlaubt es, unterschiedliche Szenarien zu erstellen, wann welche Geräte ein- oder abgeschaltet werden sollen. Wärmepumpen, Klimaanlagen, Motoren oder Pumpen sind optimale Stellschrauben für die Maximierung. So lassen sich mit dem Solar-Log™ beispielsweise im Profil „Wärmepumpen“ verschiedene Anschaltzeiten konfigurieren, sodass auch bei wenig Sonne die Wärme garantiert ist. Für die Optimierung ist lediglich die Messung des Verbrauchs nötig. Mit dem Solar-Log 300 und 1200 Meter erhalten Sie ein Gerät mit integriertem Stromzähler für 2 x 3 Phasen. Es müssen nur die einzelnen Phasen durch externe CT’s (Stromwandler) geführt und die CT’s mit dem Solar-Log™ verbunden werden. Der Solar-Log™ misst jede Phase einzeln und liefert den entsprechenden Wert. Auch lassen sich bis zu zwei einfache S0 Zähler oder unterstützte RS485 Zähler für die Verbrauchsmessung verwenden.
Solarlog

Der Fronius Symo Hybrid ist das Herzstück der Speicherlösung für 24H Sonne - dem Fronius Energy Package. Mit Leistungsklassen von 3,0 bis 5,0 kW ermöglicht der dreiphasige Wechselrichter, die überschüssige Energie einer Photovoltaik-Anlage in einer Batterie zwischen zu speichern. Das Ergebnis: maximaler Eigenverbrauchsanteil und maximale Unabhängigkeit bei der Energieversorgung. So kann ein Überschuss an Solarstrom zu Zeiten geringer oder keiner Erzeugung genutzt werden. Mit der Notstromfunktion kann der Haushalt auch bei Netzausfällen optimal mit Strom versorgt werden (die Funktion ist ab Mitte des Jahres 2016 einfach per Software-Update erweiterbar). Eine perfekte Konfiguration und Visualisierung der Anlage wird durch den integrierten Webserver mit grafischem Interface, WLAN und Ethernet möglich. Die DC-Kopplung des Speichers sorgt zudem für einen maximalen Wirkungsgrad des Gesamtsystems.
fronius

Unsere Erfahrungen

Automation, der Bau von individuellen Steuerungen und die Verschaltung von unterschiedlichen Komponenten gehört zu unserem Tagesgeschäft. Seit mehreren Jahren beschäftigen wir uns mit der Nutzung von Solarstrom im "eigenen Netz", bzw. im Haushalt. Es gibt unzählige Möglichkeiten, die Eigenverbrauchsquote zu erhöhen. Ebenso vielfältig ist das Angebot an Steuerungs- und Speicherequipment. Wir helfen Ihnen gerne, sich in diesem Tschungel zurecht zu finden.