PV Überschussregelung (SMA WR, 2x Elwa 2, WP, Wallbox, Whirlpool,...)

Hallo liebe Gemeinde,

Dank der Community hier habe ich überhaupt den Einstieg in HA gefunden und hoffe hier auch weiter mit hilfreichen Informationen versorgt zu werden.

Ich habe seit etwas über einem Jahr HA am Laufen um meine WP, den Gaskessel und die PV Anlage zu überwachen und möchte mich jetzt mal intensiver damit beschäftigen um meine Energieausbeute besser gestalten zu können.
Aktuell scheitert es noch an primitiven Automationen wie z.Bsp.:
Fühler über 65°C → Pumpe an
Fühler unter 61°C → Pumpe aus

Ich habe sehr viel Erfahrung in der Regelungstechnik (Logo!, S7, Climatix, usw.) aber HA ist da doch noch etwas unübersichtlich für mich.

Deshalb weiß ich aktuell noch nicht wirklich wie ich anfangen soll um alles so zu realisieren wie meine Vorstellungen sind.

Ich fange einfach mal mit meinem Setup an:

SMA STP-10-SE + BYD HVS 25,6
SMA eCharger
SMA SHM 2

Buderus WLW186i über EMS eingebunden
Buderus GB212 über EMS eingebunden

Wasserführender Kaminofen mit Rücklauftemperaturanhebung über Logo! realisiert

my-PV Elwa 2 in Trinkwasserspeicher
my-PV Elwa 2 in Heizungspufferspeicher

Whirlpool mit zuschaltbarer Heizung

Mein Ansinn ist folgender:
Ich möchte meinen PV Überschuss so nutzen, dass die Geräte wie folgt arbeiten:

  1. Elwa 2 im TW-Speicher auf eingestellte Solltemp (Vorgabe über HA)
  2. Buderus WLW über SG-Ready Sollwert um 5K erhöht (über EMS - nicht verkabelt)
  3. Elwa 2 im Heizungspuffer auf eingestellte Solltemp (Vorgabe über HA)
  4. eCharger den Überschuss ins Auto lädt (aktuell noch keine Prio, da kein E-Auto da) - zusätzlich Möglichkeit manuell auf Laden zu drücken
  5. Whirlpool heizen mit 2 kW (Pumpe läuft immer) - zusätzlich manuell

Da der SHM nicht wirlich in der Lage ist die Prio so zu legen wie ich es mir vorstelle, möchte ich das alles gern über HA realisieren. Auch schon auf Grund der einfachen Bedienbarkeit über die APP bzw. Browserzugriff von jedem Ort der Welt.

Die Heizkreisregelung soll weiterhin über die Buderus RC310 und nicht HA laufen. Dort reicht es mir völlig die wichtigsten Werte per HA lesen bzw. schreiben zu können.

Da ich bereits die Logo! schon über Modbus eingebunden habe, würde ich auch versuchen dabei zu bleiben. Die my-PV Integration hilft mir leider absolut gar nicht, da diese zwar beide Heizstäbe erkennt aber immer eine Fehlermeldung beim Hinzufügen ausgibt. Somit hatte ich damit abgeschlossen es damit zu probieren.

Weiterhin möchte ich die Wärmepumpe bei Außentemperatur unter X °C und mangelndem Sonnenschein sperren, sodass sie nur im Frostschutz läuft bzw. bei ausreichendem PV Überschuss wieder freigegeben wird.
Wenn der wasserführende Kamin an ist soll sie auch gesperrt werden.
Bitte nicht über die Sperre der WP wundern, der hydraulische Aufbau meiner Heizungsanlage ist etwas komplizierter als bei normalen Anlagen.
Mir fehlt nur noch der passende Regelungsansatz um das Alles energetisch sinnvoll umzusetzen.

Ich hoffe meine Beschreibung der Anlage und des zu erreichenden Ziels sind soweit verständlich rüber gebracht und der ein oder andere von euch ist freundlicherweise in der Lage mir auf die Sprünge zu helfen wie ich das Vorgehen in HA realiseren kann!

MfG

Hallo! Bei so einer Anlage würde ich zuerst einen zentralen Überschuss-Sensor in HA definieren (PV-Erzeugung minus Hausverbrauch, z. B. aus dem SHM 2 oder als Template-Sensor) und dann eine Kaskade über einzelne Automationen mit unterschiedlichen Schwellen bauen: erst Elwa 2 im Trinkwasserspeicher, dann die SG-Ready-Anhebung der Wärmepumpe, dann Puffer, dann eCharger, Whirlpool zuletzt.

Aus der Regelungstechnik kennst du den Knackpunkt sicher selbst: Hysterese und Zeitverzögerungen einbauen, damit nichts flattert. Also z. B. einschalten erst bei 1,5 kW Überschuss über 5 Minuten, ausschalten bei unter 500 W Einspeisung. Die Elwa 2 kannst du über die my-PV Modbus/REST-Schnittstelle übrigens stufenlos aus HA heraus regeln, das ist deutlich feiner als die Prioritäten im SHM.

Für die WP-Sperre bei laufendem Kamin würde ich einen einfachen Helfer (Boolean) als Bedingung in die Automationen einbauen. Und mein Praxis-Tipp: fang mit einem Verbraucher an (Elwa 2 im TW-Speicher), beobachte das eine Woche, und ergänze dann Stufe für Stufe. Viel Erfolg mit dem Projekt!

Danke für deine Antwort!
Die Regelung an sich ist gedanklich und fachlich kein Problem, nur der Umgang mit HA. Auch die Anbindung an Modbus, denke ich, sollte klappen.

Da ich allerdings in HA schon mit den leichtesten Automationen verzweifle brauche ich echt mal “Starthilfe”.

Ich möchte aktuell zum Einstieg nur eine Pufferspeicherumschichtung vornehmen wenn der Elwa im Puffer aktiv ist (damit die Wärme nicht nur oberhalb des Elwa im Puffer ist) und dazu brauche ich den Befehl aus HA um mir physische Sensoren zu sparen.
Bedeutet:

  • Temp. Sensor aus EMS auslesen (richtiger Sensor ist es)
  • bei 65°C Ausgang einschalten und bei 61°C wieder aus
  • Hysterese usw. kann da erst mal völlig vernachlässigt werden, da den Rest die Logo übernimmt

Zum ersten Test ganz primitiv: über 65°C ein - darunter aus
Habe mir dazu einen Helfer angelegt als Schwellenwertsensor - Obergrenze 65°C,
diesen in einer Automation als “Sobald” hinterlegt, “Dann” einen “Schalter einschalten”
Den Schalter habe ich “physisch” auf einem Dashboard und kann damit auch der Logo über einen Netzwerkeingang per Modbus sagen was sie machen soll, alles gut.
Die Automation startet jedoch den Schalter wann sie gerade Lust hat, weit unterhalb der 65°.
Ich glaube ich stehe da völlig auf dem Schlauch und brauche Starthilfe :frowning:

@Erlie89

Ich bin von ioBroker und Node RED auf HA umgestiegen. Ich wollte eigentlich alle meine Automatisierugen von den beiden System auf HA migrieren.
Bei den ganzen Regelungsthemen rund um Energie bin ich aber dann doch bei Node RED geblieben.
Die Programmierung in HA mit YAML bzw. Jinja2 ist einfach nicht so komfortabel. Die Einbindung von Node RED in HA ist richtig gut.
Vielleicht ist das auch für dich eine Lösung.

Danke für den Tipp. Dann werde ich mir Node RED mal ansehen. Vielleicht ist das komfortabler als in HA direkt.

Würde ich nicht machen - ich habe NodeRed mittlerweile verbannt, weil man mittlerweile wirklich Alles mit HA direkt umgesetzt bekommt - und das auch als Anfänger praktisch und fast ohne jegliche HA-Kenntnisse​:wink: -

Nutzt Du noch keine KI wie ChatGPT oder Claude, um solche Fragestellungen in NullKommaNix lösen zu lassen? - inkl. dem Quellcode für HA-Automationen, etc…Copy-Paste Deine HA Sensor-Entitäten in die KI und sage Ihr einfach was Du benötigst - als potentieller KI-Neuling, vielleicht auch erstmal 1-2 Youtube Videos anschauen wie man richtig und zielführend „promptet“…

Du hast Recht. Mit KI bekommt man in HA auch alles umgesetzt. Hab ich auch so bei der Migration gemacht. Aber das gilt auch für Node RED. Auch da erstellt dir die KI gute Lösungen, die du mit Cut&Paste übernehmen kannst.
Man sollte allerdings auch verstehen, was ein System macht und da finde ich bei komplexen Dingen Node RED deutlich übersichtlicher. Deshalb habe ich mir wieder Node RED ins System geholt.

Mein Ansatz ist folgender - wenn ich Node Red verwenden möchte, muss ich trotzdem HA als eigentliches Betriebssystem verstehen und bedienen können - und wenn die KI den Code für eine HA-Automatisierung erstellt, hat man neben dem YAML-Quellcode auch die Möglichkeit die Automatisation im visuellen Editor übersichtlich nachzuvollziehen…

Aber jeder so wie er möchte​:grinning_face:

Also da ich bisher mein Leben ohne KI ganz gut überstanden habe und auch kein Freund davon bin würde ich gerne alles wie bisher händisch hinbekommen.

Ich denke mit ein bisschen mehr investierter Zeit wird das auch ganz gut funktionieren.

Hallo Earlie89,
wenn Du neu mit HA anfängst, ist es wohl ganz sinnvoll, zuerst mit einfachen Automationen ohne KI-Hilfe anzufangen.
Ich nutze sehr gerne in Automationen eine Zeit oder ein Zeitintervall als Auslöser. Fast alle meine Automationen regeln irgendetwas mit Wärme oder Warmwasser. Da brauche ich keine sekundengenaue Taktung. 15 oder 30 Minuten reichen völlig.
Eine Überschuss-Regelung favorisiere ich mittlerweile nicht mehr.
Obwohl es eine wirklich gute Integration/Card - Kombi gibt, die klasse mit Überschuss umgeht:

Also, Überschuss ist für mich nicht mehr wichtig.
Meine PV-Batterie (10kWh) ist da ein prima Puffer. Da muss nichts mehr bei einem kurzzeitigem Überschuss an- u. ausgehen. Ein paar Minuten kann auch die Batterie überbrücken. Ob ich überhaupt die Heizstäbe u. Pumpe anwerfe, mache ich vielmehr vom SOC der Batterie und der noch verbleibenden Sonnenenergie (lt. OpenMeteo-Solarprognose) abhängig. Im Sommer ist ohnehin immer zur gleichen Zeit die meiste Sonne da. Da kommen dann auch die größeren Verbraucher dran. Aber nicht mehr überschussgeregelt, sondern nach eingehender Solarenergie, Restsolarprognose und SOC geregelt. Die Batterie soll arbeiten und Geld verdienen.

Automationen sind mittlerweile in HomeAssistant richtig professionell geworden. Wenn man erstmal das Prinzip einigermaßen versteht, kann man damit alles schalten und walten. Ich persönlich nutze gerne Templates in den Automationen, weil man damit so einfach eine Hysterese darstellen kann.

Ich werde dir mal ein paar Beispiel-Screenshots anzeigen, vielleicht hilft Dir das beim Einstieg etwas:

Das sind mal ein paar Beispiele, um ein “zwischen” anzuzeigen:

Automationen:







Hier mal als Code.

##Zeitraum zwischen .....

Zeit
14:55 Uhr  -  17:59 Uhr
{{ (14,55) <= (now().hour, now().minute) <= (17,59) }}


Datum
15.03 bis 15.10
{{ (3,15) <= (now().month, now().day) <= (10,15) }}


Entität
{{ 3500 <= states('sensor.watt_solar') <= 5000 }}

{{ 7.5 <= states('sensor.wetter_temperatur') <= 15.5 }}

Übrigens wird Du bei allen Templates feststellen, nachdem Du sie durch eine KI gejagt hast:
die KI verbessert manchmal so extrem, daß Du gar nichts mehr nachvollziehen kannst. Oft ist es mir deshalb lieber, meine “umständliche” Lösung zu behalten. Ob eine KI den Code nun von 15 Zeilen auf 12 Zeilen reduziert hat, ist für die CPU ohnehin wurscht. Bei mehreren tausend Zeilen wird es wohl anders sein.

Da aber bald die Zeit des solaren Überschusses vorbei ist, hast Du ja reichlich Zeit, Dich da mal einzuarbeiten.

Komplexe Automationen mache ich zusätzlich mit NodeRed. Nicht, das es nicht auch mit den HA-Automationen funktionieren würde. Aber das visuelle, welcher Zustand/Schalter gerade bereit ist (oder auch nicht) macht vieles leichter und übersichtlicher. Beschriftung, Namensvergabe und Doku sind auch hier wichtig. So sieht eine Automation in NodeRed aus:

Hiermit regel ich die Brauchwassererhitzung im Sommer bis auf 65°C. Wenn sonnentechnisch alles nicht hinhaut, wird halt nur über Verdichter auf 53°C erhitzt:

Hier im Forum wirst Du über die Suchfunktion eine Menge über Templates und Automationen nachlesen können.

VG
Rainer

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Für Wärmepumpe u. Warmwasser habe ich mir diese Seite gebastelt: