INFO / Anleitung: Smart Charge die intelligente Akku Steuerung von SFML

Da ich seit dem letzten Update viele Fragen bekommen habe, hier mal eine Beschreibung und Anleitung (geschrieben von Basti für die Website)

Smart Charging – wie es funktioniert

Was Smart Charging macht

Smart Charging lädt deinen Hausakku gezielt aus dem Netz, wenn Strom günstig ist und die Sonne voraussichtlich nicht reicht. Ohne Smart Charging lädt der Akku nur mit Sonnenstrom. Mit Smart Charging füllt er sich zusätzlich nachts oder in billigen Stunden auf – aber nur so viel, wie nötig, damit tagsüber Platz für Sonnenstrom bleibt.

Der Nutzen: Du beziehst Netzstrom dann, wenn er billig ist, und nicht dann, wenn er zufällig gebraucht wird. Bei dynamischen Tarifen und Tarifen mit Zeitzonen macht das den Unterschied zwischen 20 ct und 35 ct pro kWh.

Wer macht was

  • Grid Price Monitor (GPM) kennt die Preise und entscheidet, welche Stunden „günstig" sind.
  • Solar Forecast Stats (STATS) kennt Akku, Verbrauch und Solarprognose, trifft die Ladeentscheidung und schaltet den Akku.

Smart Charging braucht deshalb beide Integrationen. Alle Einstellungen findest du an einer Stelle: auf der Seite Smart Charge in STATS.

Was einmalig eingerichtet wird

Unter Einstellungen → Solar Forecast Stats → Konfigurieren → Batterie trägst du die Anlagenkonstanten ein. Das sind Werte, die sich nicht ändern:

  • Batteriekapazität in kWh – Pflicht, damit STATS Kilowattstunden in Prozent umrechnen kann.
  • Maximale Ladeleistung in kW – wie schnell der Akku aus dem Netz laden kann. 0 heißt unbegrenzt.
  • SoC-Sensor – der Sensor, der den Füllstand des Akkus meldet.
  • Ladeschalter – die Schalter-Entität in Home Assistant, mit der die Netzladung ein- und ausgeschaltet wird. Ohne Schalter rechnet STATS die Empfehlung, schaltet aber nichts.

Die Wechselrichter-Nennleistung übernimmt STATS aus Solar Forecast ML.

Was du auf der Smart-Charge-Seite einstellst

Batterie & Ziel

  • Aktiv – schaltet das Netzladen ein oder aus. Aus = nur Sonnenladung.
  • Modus – wie Smart Charging entscheidet (siehe unten).
  • Ziel-SoC – bis zu diesem Füllstand wird bei günstigem Strom geladen.
  • Min. SoC – unter diesen Füllstand soll der Akku nicht fallen. Smart Charging lädt mindestens bis hierhin nach.
  • Max. SoC – höher wird aus dem Netz nie geladen. Etwas unter 100 % schont den Akku.

Die drei Lademodi

Nur die Lücke füllen (Prognose)
STATS schaut auf die Solarprognose für morgen und deinen typischen Verbrauch. Reicht die Sonne nicht, wird genau die fehlende Menge nachgeladen – nicht mehr. So bleibt Platz für Sonnenstrom. Der Ziel-SoC spielt hier keine Rolle.
Für wen: Wer möglichst viel Eigenverbrauch will und nur im Notfall Netzstrom kaufen möchte.

Bei günstigem Strom bis zum Ziel laden (Preisband)
Ist der Strom günstig, lädt der Akku bis zum Ziel-SoC – egal, was die Sonne morgen macht. Ist der Strom nicht günstig, passiert nichts.
Für wen: Wer einen dynamischen Tarif hat und billige Stunden konsequent nutzen will, auch wenn dadurch mal Sonnenstrom eingespeist statt gespeichert wird.

Beides – der höhere Bedarf gilt (Kombiniert)
STATS rechnet beide Wege aus und nimmt den höheren Wert: die Lücke bis morgen oder den Ziel-SoC. Bei günstigem Strom wird also mindestens die Lücke gefüllt, meist mehr.
Für wen: Wer beides will: Versorgungssicherheit und billige Stunden nutzen.

Preisschwellen

Hier legst du fest, ab wann Strom für dich „günstig" ist. Diese Werte gehören zu GPM, werden aber auf der Smart-Charge-Seite gepflegt. Drei Arten gibt es:

  • Fester Preis – alles unter der Günstig-Schwelle (z. B. 25 ct) ist günstig. Einfach und vorhersehbar. Bei einem festen Tarif ohne Preisunterschiede ist nur das sinnvoll.
  • Unter Tagesdurchschnitt – günstig ist, was um einen Prozentsatz unter dem heutigen Durchschnitt liegt. Beispiel: 10 % bei 30 ct Durchschnitt – alles unter 27 ct ist günstig. Passt sich teuren und billigen Tagen automatisch an.
  • Günstigste Stunden – nur die billigsten N Stunden des Tages gelten als günstig. Gut, wenn du jeden Tag eine feste Ladezeit willst.

Dazu die Force-Schwelle: Ist der Strom so billig, wird auch tagsüber geladen, wenn die Sonne den Verbrauch nicht deckt – zum Beispiel bei negativen Mittagspreisen. Sie muss unter der Günstig-Schwelle liegen.

Alle Regler schreiben sofort. Die gleichen Werte gibt es auch als Home-Assistant-Entitäten (Schalter, Auswahl, Zahlen), falls du sie in Automationen nutzen willst.

Was die Seite Smart Charge anzeigt

Statuszeile oben
Ein Satz, der sagt, was gerade passiert und warum. Zum Beispiel: „Strom liegt gerade in deinem Preisfenster – der Akku lädt aus dem Netz bis zum Zielstand." Oder: „Strom liegt in deinem Preisfenster, der Akku wartet trotzdem – später ist der Strom billiger." Daneben Chips mit Füllstand und Ziel, seit wann geladen oder gewartet wird, wie viel kWh noch geplant sind und wann das nächste Preisfenster beginnt.

Ist alles eingerichtet?
Ein Start-Check, der fehlende Teile nennt: keine Kapazität, kein Ladeschalter, GPM nicht verbunden, GPM im Demo-Modus. Solange etwas fehlt, steht dort „Einrichtung unvollständig".

Live Smart-Laden
Die aktuellen Werte: Ziel, aktuelle Aktion, aktueller Preis, Force-Schwelle, Solarprognose heute und morgen.

Ökonomischer Ladeplan
Die Entscheidung im Detail: Jetzt laden, Abwarten oder Keine Netzladung. Dazu, wie viel jetzt vorgesehen ist, wie viel für später, was eine gespeicherte kWh tatsächlich kostet (inklusive Speicherverluste) und mit welchem Zukunftspreis verglichen wurde. So siehst du, warum STATS wartet, obwohl der Strom gerade günstig ist – meist, weil ein noch billigeres Fenster kommt.

Günstige Stunden heute und morgen
Die Stunden, die GPM nach deiner Schwelle als günstig markiert hat. Fehlen die Preise für morgen noch, steht das dort.

48h Smart-Lade- und Preisverlauf
Ein Diagramm mit 24 Stunden Vergangenheit und 24 Stunden Vorschau: Strompreis, günstige Stunden, Netzladung des Akkus, Solarertrag. Die rechte Hälfte ist Prognose und entsprechend markiert.

Kennzahlen im Zeitraum

  • Smart-Netzladung: wie viel kWh Smart Charging aus dem Netz geladen hat
  • Ø Ladepreis: was diese kWh im Schnitt gekostet haben
  • Smart Ersparnis: was du gegenüber dem Durchschnittspreis gespart hast

Hardware- und Kapazitäts-Analysen
Ein Blick auf die Anlage: An wie vielen Tagen war der Akku voll? Wie viel Überschuss konnte nicht gespeichert werden und was hätte ein größerer Akku netto gebracht? Dazu Solar-Jahresbilanz, Autarkiequote, Akku-Durchsatz und Vollzyklen. Am Ende eine Empfehlung: Akku passt, oder ein größerer könnte sich lohnen.

Sicherheitsregeln, die immer gelten

  • Ohne SoC-Sensor wird nicht aus dem Netz geladen (Sicherheits-Standby).
  • Über Max. SoC wird nie geladen.
  • Tagsüber bleibt im Prognose-Modus Platz für Sonnenstrom; nur die Force-Schwelle darf das übersteuern.
  • Fehlen GPM-Preissignale, ist die Netzladung aus – nur das Laden nach Prognose läuft weiter.
  • Fehlt die Batteriekapazität, passiert gar nichts, und die Seite sagt dir, wo du sie einträgst.

Bilder:

Hilft das, ist es einfach zu verstehen? - Sollen wir, Basti und ich, eine ähnliche Anleitung für alle speziellen Funktionen erstellen?

Zara + Basti

Ich finde Smart Charging ein interessantes Thema, gerade weil ich „vermute“, dass da z.B. für die meisten Standardhaushalte/Nutzer über ein Jahr monetär betrachtet kein nennenswerter Vorteil/Gewinn erkennbar sein wird - 4x Links abgebogen, wo man hätte gleich geradeausfahren können/sollen​:wink:
Gibt es dazu dann in STATS auch eine dynamische Auswertung? Batterie Lade-/Entladeverluste, Smart Charging Gewinnrechnung über Zeitraum X, etc? Weil wie oben beschrieben, die „Kennzahlen im Zeitraum“ ja „wahrscheinlich“ nur die halbe Wahrheit sind?

Es wäre wirklich interessant mal später vergleichen zu können, wie Smart Charging sich gegenüber einem Festtarif geschlagen hat.

Gerne!

Manche Bezeichnungen sind für mich nur schwer nachzuvollziehen:

Was bedeutet Bedarf, Haus usw. - verschiedene Namen in verschiedenen Seiten.

Ich habe einen inputboolean erstellt. Der Schalter löst durch eine Automation den Start des Netzladens aus.
Leider kann ich den nicht in Einstellungen → Solar Forecast Stats → Konfigurieren → Batterie eintragen, wird nicht angenommen. Was mache ich falsch??

Du machst nichts falsch — das Feld akzeptiert bewusst nur Entitäten aus der Domain switch. STATS schaltet den Aktor über switch.turn_on/switch.turn_off und liest den Zustand anschließend zurück (Sicherheitslogik: Zustandsprüfung, Schaltsperre, Zyklenbegrenzung).

Ein input_boolean ist keine Schalter-Entität und wird deshalb im Auswahlfeld ausgeblendet.

Lösung: Pack deinen input_boolean in einen Template-Switch, dann hast du eine echte switch.-Entität, die STATS annimmt — und deine bestehende Automation kann unverändert weiterlaufen:

Ich habe da mal was gebastelt das Du probieren kann! - Auf eigene Gefahr!!

switch:
  - platform: template
    switches:
      netzladen:
        friendly_name: "Netzladen"
        value_template: "{{ is_state('input_boolean.netzladen', 'on') }}"
        turn_on:
          action: input_boolean.turn_on
          target:
            entity_id: input_boolean.netzladen
        turn_off:
          action: input_boolean.turn_off
          target:
            entity_id: input_boolean.netzladen

Danke! Jetzt hat es geklappt. Habe es über UI gemacht, hat funktioniert.

Die Idee mit dem input boolean habe ich beim Lesen in unterem Text vom 12. Juni bekommen :see_no_evil_monkey:

Auf keinen Fall einen input_boolean verwenden!!!

Die Anleitung ist wirklich tiptop!!!
Damit habe ich das komplexe Thema wirklich verstanden.
Danke an Basti und @Tom-HA

Wirklich nur kleine Anmerkung; die screenshots in die richtige Reihenfolge bringen wäre schön.

Das ist ein guter Punkt! Ich habe zahlreiche Daten und Rückmeldungen ausgewertet und kann daher sagen:

Ein Dynamischer Tarif der wirtschaftlich den Akku-lädt bringt eine Ersparnis im Jahr (incl aller Kosten) zwischen 8 und 14 Cent pro Kilowattstunde gegenüber einem in der jeweiligen Region gültigen Festpreis-Mittel. Ein Festpreis von 28 Cent ist der Regel ein Realpreis von 40 Cent, ein guter dynamischer Preis landet bei mir in der Region bei 31,2 Cent all in.
In Norddeutschland (EWE Festpreis vs Dynamischen Preis (nicht EWE) ist der Unterschied ca. 14 Cent All in / kWh.
Aber das ist keine pauschale Aussage, sondern eine Frage des Anbieters! Laut meinen Auswertungen ist die Einsparung bei Tibber am geringsten und in einigen Fällen sogar identisch zum Festpreis. - Vergleichen der Angebote ist also Pflicht!
Ebenso ist es eine Frage der Akku-Größe und dem gegenübergestellt der tägliche Verbrauch.

Natürlich gibt es aber Ausnahmen bei besonders niedrigen Festpreisen.

Daher ist eine pauschale Auswertung nicht möglich.

Mal eine ganz grundsätzliche Nachfrage zu smart charge sfml.

Der größte Teil unseres Hausverbrauchs ist das Laden des Autos. Hier steckt ja kein System hinter, wann und wieviel geladen wird. Konkret, wann fährt meine Frau ins Büro, wann ist sie im homeoffice, welche Strecken wurden gefahren. Wann nutze ich da Auto, wenn sie im homeoffice ist. Zum Teil nutze ich auch den Haus Akku um einen Teil davon ins Auto zu laden.
Stats kennt den Verbrauch.

Konkrete Frage: Wirkt sich dieses erratische Verhalten auf die Ladeprognose aus?

Beste Grüße Stefan