Fakten­check

Land:
Deutschland

Projekt:
Bavaria

Photovoltaikanlage:
18 kWp

Batteriespeicher:
1x Tesla Powerwall (13,5kWh)
Einbindung via HTTPS / Tesla API PlugIn

Wechselrichter:
SolarEdge
Einbindung via Modbus TCP

Einspeise­vergütung 2021

Ohne Batteriespeicher wird der selbst erzeugte Solarstrom nur bei den Verbrauchern genutzt, die während der Stromerzeugung auch aktiv sind. Dies erfordert in einem konventionellen Gebäude stets ein manuelles Eingreifen.

Mit einem Batteriespeicher wird der Eigenverbrauch des erzeugten Stroms einfacher: Der Strom kann zur Verfügung gestellt werden, wenn er wirklich gebraucht wird – unabhängig davon, ob gerade die Sonne scheint, also auch nachts oder bei Stromausfall. Auf diese Weise ist es machbar, einen großen Teil der benötigten Strommenge mit dem selbst erzeugten Strom der Photovoltaikanlage abzudecken. Die Photovoltaikanlage mit dem dazugehörigen Wechselrichter sowie dem Batteriespeicher können mit einer übergeordneten Instanz noch effektiver arbeiten. Diese Aufgabe übernimmt unser Loxone Miniserver. Bei ihm laufen alle Informationen wie zum Beispiel aktuelle Produktion, Ladezustand des Speichers, Status des Elektroautos, Strombedarf des Gebäudes usw. zusammen.

Der Miniserver als Zentrale des Energie­managements

In unserem Referenzprojekt “Bavaria” wurde 2021 eine Photovoltaikanlage inklusive Tesla Powerwall als Batteriespeicher installiert. Diese Kombination gepaart mit dem Loxone Miniserver sorgt für einen optimalen solaren Eigenverbrauch, steigert den Autarkiegrad und senkt den Stromverbrauch eines Gebäudes maßgeblich. Sie erfahren heute die technischen Details und deren genauen Aufbau des Systems.

PV-Anlage &
SolarEdge Wechselrichter

Als Energieerzeuger dient eine 18kWp Photovoltaikanlage mit einem SolarEdge Wechselrichter. Der Wechselrichter ist über die Modbus TCP Schnittstelle in die Haus- & Gebäudesteuerung von Loxone integriert. Dank der SolarEdge Modbusvorlage kann der Wechselrichter gewohnt einfach mithilfe der Loxone Config eingebunden werden.
Neben der Kompatibilität war für den Bauherren der Sicherheitsaspekt ein wesentlicher Entscheidungsgrund für den SolarEdge Wechselrichter. Das SolarEdge System besitzt eine integrierte SafeDC-Funktion, welche im Falle einer Brandbekämpfung oder bei Arbeiten an der Anlage für mehr Sicherheit sorgt. Durch Reduzierung der Spannung auf Modulebene wird die Gefährdung durch einen elektrischen Schlag minimiert.

Des Weiteren steigert der SolarEdge Leistungsoptimierer den Energieertrag der Photovoltaikanlage, indem der Punkt der maximalen Leistungsabgabe (MPPT) für jedes Modul einzeln ermittelt wird.
Mit dem Funktionsbaustein “Energiemonitor” wird der Wechselrichter in das Loxone Gesamtsystem eingebunden und die Daten der Photovoltaikanlage visuell dargestellt. Der Baustein kann die Verbrauchs – und Produktionsdaten sowie den aktuellen Zustand des Batteriespeichers darstellen.

Tesla Powerwall

Der Batteriespeicher von Tesla mit integriertem AC Wechselrichter verfügt pro Modul über eine nutzbare Speicherkapazität von 13,5 kWh. Es lassen bis zu 10 Powerwalls mit einer Gesamtkapazität von 135 kWh im Verbund betreiben.

Für ein optimiertes Energiemanagement kommuniziert der Batteriespeicher zum einen mit dem jeweiligen Wechselrichter und mit der Gebäudesteuerung kommunizieren. Und genau dies tut die Tesla Powerwall! In der neuen Version der Loxone Config, welche im Herbst 2021 veröffentlicht wird, kann eine Tesla Powerwall ganz einfach über Netzwerk eingebunden werden.

Eigenverbrauchs­optimierung

Dank der vollen Integration des SolarEdge Wechselrichters und der Tesla Powerwall in das Loxone System ist ein last- bzw. verbrauchsabhängiges Zu- und Abschalten von Verbrauchern möglich. Dank dem Funktionsbaustein “Energiemanager” wird der kostenlos produzierte Strom optimal eingesetzt. Unter Energiemanagement versteht man die Kombination aller Maßnahmen, die das Erreichen einer geforderten Leistung bei minimalem Energieeinsatz sicherstellen. Sie können mit dem Funktionsbaustein bis zu 12 Verbraucher mit verschiedenen Prioritäten ansteuern. Wird also mehr Energie produziert, als gerade verbraucht wird, werden die Verbraucher automatisch eingeschaltet. Der Energiemanager arbeitet die Liste nach der Höhe des Anschlusswerts ab. Ist Überschuss vorhanden, so wird versucht – beim kleinsten Anschlusswert beginnend – so viele Verbraucher wie möglich einzuschalten.

Beispielsweise können lastintensive Verbraucher wie etwa die Wärmepumpe oder ein Heizstab bei solarem Ertrag intelligent aktiviert werden. Der Miniserver berücksichtigt des Weiteren noch das Nutzerverhalten beispielsweise der Heizung sowie die Wetterprognose, um so noch effektiver vorzugehen. Wird der aktuell produzierte Strom gerade nicht benötigt, so wird der Batteriespeicher geladen und dient als Puffer für die Abendstunden. Das Zusammenspiel aller Gewerke und die umfangreichen Logikfunktionen des Miniservers führen dazu, dass das Gebäude sogar bei mäßigem Sonnenschein autark arbeitet, also dass kein Strom zugekauft werden muss.

Notstrom­umschaltung

Die Tesla Powerwall besitzt noch ein Feature, was für ein intelligentes Gebäude überaus interessant ist. Dank der Notstromumschaltung der Powerwall in Kombination mit den energiesparsamen Loxone Produkten ist ein netzunabhängiger Betrieb von Verbrauchern auf einer Phase über einen gewissen Zeitraum problemlos realisierbar. Ist der Netzanschluss beispielsweise durch einen Stromausfall unterbrochen, so meldet die Tesla Powerwall dies dem Miniserver. Dadurch wird ein Betriebsmodus aktiviert, welcher beispielsweise die LED-Beleuchtung nur noch mit einer Leistung von 70% aktivieren lässt. Des Weiteren kann während des Notstrombetriebs das Aktivieren lastintensiver Verbraucher unterbunden werden.

Impressionen der Anlage

© Bilder: Loxone