Photovoltaik – Ein Re­sü­mee

2e1ax_origami_entry_0d0c19531d6e29f793ed165732978408_XL

Die Photovoltaikanlage ist jetzt ca. ein Jahr auf dem Dach. Zeit für ein kleines Resümee.

Durch einen Warmwasser-Boiler im Keller ist unser Stromverbrauch noch ziemlich hoch. Als wir hergezogen sind, waren das noch über 6000 kWh. Das lag daran, dass der Boiler IMMER lief, soll heißen, nur weil man mal kurz abgewaschen hat und da 20 Liter rausgezogen hat, hat der sofort nachgeheizt. Das war der erste Fehler, der durch eine Steckdose beim Boiler, einer Fritz!Dect 200 und FHEM geklärt werden konnten, dazu weiter unten mehr.

Der zweite Fehler war, dass wir natürlich unseren kompletten Strom einkaufen mussten. 2012 waren das ca. 1700 €. Daher unsere Überlegungen mit der Photovoltaikanlage, die wir dann im letzten Jahr installieren ließen. ( hier nachzulesen)

Unsere PV Anlage hat eine Nennleistung von 7,35 kW. Als Wechselrichter hängt ein Kostal PIKO dran, der so eingestellt ist, dass alles über 70 Prozent der maximalen Leistung nicht mehr eingespeist wird, aber natürlich noch selbst verbraucht werden kann. ( 70 Prozent Regelung).

Gekostet hat uns die Anlage ca. 11500 € netto plus 500 Euro netto für den Elektriker. Die Abschreibungsdauer beträgt 20 Jahre. Wir hatten uns dazu entschlossen uns nicht von der Umsatzsteuer befreien zu lassen, um uns die MwSt vom Finanzamt wiederholen zu können.

Weil die Anlage im April 2013 das erste Mal am Netz war, bekommen wir (hoffentlich) in den nächsten 20 Jahren eine Einspeisevergütung von 0,1592 € pro kWh. Der Strom, den wir einkaufen, kostete uns 2013 pro kWh 0,2575 €, ab 2014 sind es 0,2695 €. Daraus ergeben sich die beiden folgenden Diagramme. Den Eigenverbrauch hab ich mit 0,2575 € (2013) und 0,2695 € (2014) pro kWh berechnet, da wir ja das, was wir selbst verbrauchen ohne PV Anlage sonst einkaufen müssten.

Erst mal das Diagramm von 2013 April bis Dezember, den höchsten Eigenverbrauch erreichten wir im August; da hatten wir Besuch hier. Das waren 270 kWh (69 €). Sonst lag der Durchschnitts-Eigenverbrauch in den guten Sonnenmonaten bei 200 kWh (51€).

Photovoltaik - Ein Re­sü­mee-media-2

Das Diagramm für 2014 hatte ich dann farblich mal angepasst, damit gleich schon anhand der Farben klar wird, was was ist. ROT ( schlecht) = Einkauf, GRÜN (Gut) = Verkauf und ORANGE eben der Eigenverbrauch. Wir man hier sehen kann, muß der März schon ein guter Monat gewesen sein, da wir einen Eigenverbrauch von 183 kWh hinbekommen haben ( siehe Tabelle unter dem Diagramm). Im April sind hier nur Daten bis zum 06.04 berücksichtigt.

Photovoltaik - Ein Re­sü­mee-media-3

Hier noch mal die Tabelle für 2014 – (kWh):

Photovoltaik - Ein Re­sü­mee-media-4

 

Wie man sieht, ist da noch deutlich Luft nach oben. Um abzuschätzen, ob sich ein Akku lohnen würde, müssen wir aber noch ein paar mehr Daten sammeln. In zwei bis drei Jahren werden wir da aber definitiv drüber nachdenken. Die Preise sind bis dann hoffentlich auch schon annehmbarer.

Wie ich aber oben schon geschrieben habe, hätten wir diesen Eigenbedarf niemals realisieren können, hätte ich nicht im Zuge der PV-Anlage über Heimautomatisierung nachgedacht. Denn das große Problem war, dass der Boiler noch gar nicht wusste, wann denn die Sonne scheint, der weiß das auch jetzt noch nicht, aber die Fritzbox weiß es.

 

Den Boiler automatisieren

Fritzbox 7390, Boiler an Fritz!Dect 200, Wechselrichter und FHEM

Eine Fritzbox kennen wahrscheinlich schon die meisten, daher muss ich da nichts weiter zu sagen. Wir haben hier die 7390, die hat 512 MB internen Speicher. Das gute an der ist (was ich eher zufällig rausgefunden habe), dass es dafür eine Firmware direkt von AVM gibt, in der FHEM schon eingebaut ist. Das hatte mich aber anfänglich noch gar nicht interessiert.

Seit gut über einem Jahr gibt es von AVM aber auch noch die Fritz!Dect 200, das ist eine Steckdose (maximal 2300 Watt – unser Boiler zieht 2050 Watt), die sich per DECT Standard mit der Fritzbox verbindet. Mit der Fritzbox kann man diese dann an- und ausschalten. Hat man dann auch noch ein Fritz!Fon geht das mit dem auch ganz bequem ohne einen Rechner starten zu müssen.

Photovoltaik - Ein Re­sü­mee-media-5

Außerdem kann man diese Steckdose dann auch schon über die Fritzbox Oberfläche automatisieren. Man kann sie nach Wochentagen, Stunden, Zufällig, Rhythmisch, Astronomisch oder von einem Google Kalender schalten lassen. Anfänglich hatte ich die so eingestellt, dass sie den Boiler im Sommer jeden zweiten Tag um 10 Uhr anschaltet, in der einfachen Hoffnung, dass dann die Sonne scheint. Im Winter hab ich das manuell mit dem Fritz!Fon gemacht.

Photovoltaik - Ein Re­sü­mee-media-6Ausgeschalten wird die Steckdose am Boiler automatisch, wenn er unter 5 Watt zieht, wie man am Bild oben sieht. Die Leistungsschwelle kann man da einstellen, wie man will.

Das hatte den Stromverbrauch schon ungemein gesenkt, sowie den Eigenverbrauch drastisch erhöht. Das war mir aber noch nicht genug, außerdem ist es auch blöd, immer wieder zu schauen, ob denn gerade genügend Strom von der PV-Anlage produziert wird.

Deshalb war dann die Überlegung, der Fritzbox irgendwie mitteilen zu können, wie viel Watt die PV Anlage denn gerade so hergibt. Ab da wurde es dann etwas komplizierter.

Ich brauchte irgendein Programm, welches die ganze Zeit den Wechselrichter überwacht und sich die aktuelle Leistung zieht und natürlich sollte es nicht nur den Wechselrichter überwachen, sondern auch alles mögliche andere im Haus, was wir uns irgendwann mal anschaffen werden, schalten und überwachen können – auch die schon gekauften Fritz!Dect’s. Dieses Programm soll 24/7 laufen, also sollte es schon mal nicht auf meinem Computer laufen. Was aber hier bei uns sowieso schon 24/7 läuft ist unsere Fritzbox. Also ging ich auf die Suche nach einem Programm, welches man auf der Fritzbox installieren kann und stieß auf FHEM (Open Source).

FHEM ist eine kleine Software ( mit einem total grässlichen User-Interface), welche man auf einem USB Stick an der Fritzbox oder direkt auf der Fritzbox laufen lassen kann. Bei einem sowieso fälligem Firmwareupdate habe ich zufällig bei AVM eine Firmware gefunden, in der FHEM schon integriert ist. Besser gehts nicht. Firmware eingespielt und zack hatte ich auch FHEM drauf.

FHEM wird über ein Web-Interface administriert. Hatte ich schon erwähnt, dass das User-Interface der absolute Horror ist?

Photovoltaik - Ein Re­sü­mee-media-7

Um als »dümmst anzunehmender User« (DAU) FHEM zu verstehen und überhaupt irgendwas damit anfangen zu können, sollte man erst einmal ein paar Tage die ganzen Howto’s und Anleitungen studieren. Und dann? Ja dann kann man es so machen wie ich und erstmal der Meinung sein, den Scheiß versteh ich nie und das ganze Projekt erst mal wieder aufgeben und sich nach was neuem umschauen.

Ich habe viele Lösungen gefunden ( manche hab ich verstanden und manche nicht), jeweils mit eigenen kleinen Linux-Kisten, die man sich erst mal kaufen müsste. Aber nur weil man dann Geld bezahlt hat, heißt das nicht, dass die Kisten dann auch mit all unseren Geräten sprechen können, schon gar nicht mit unserem Wechselrichter.

Bei der Heimautomation gibts es einen Haufen unterschiedlicher Protokolle und unterschiedliche Komponenten, wie Steckdosen, Fühler, Lampen, Klingeln, Schalter, Taster, usw usf. Ich will mich da aber eigentlich nicht auf ein System beschränken, ich will irgendwann das kaufen, was mir am sinnvollsten / günstigsten / besten erscheint. Also brauche ich eine Software, mit der ich fast alle Komponenten ansprechen kann.

Und wieder einmal endete meine Suche bei FHEM.

Dieses Mal gab ich es aber auf, FHEM in aller Gänze verstehen zu wollen und »googelte« Sachen wie: »FHEM Fritz Dect schalten«. Und siehe da, schon fand ich Blogs in denen es Schritt für Schritt Anleitungen mit Bildern dazu gab. Einfach das nachgemacht und schon konnte ich in der Weboberfläche meinen Boiler oder das Licht auf der Terrasse »An« und »Aus« machen. Die FHEM Oberfläche zeigte mir dann auch schon automatisch ein Diagramm des Stromverbrauchs der Steckdosen an.

Photovoltaik - Ein Re­sü­mee-media-8

Supi, erster Erfolg. Nur ging das alles auch schon vorher mit der Fritzbox. Also wieder Google benutzt: »FHEM Kostal Wechselrichter« Wieder mehrere Anleitungen gefunden, die ich auch alle brauchte, weil es nun doch wieder etwas schwieriger wurde. Ab diesem Moment war ich aber angefixt und ließ nicht locker. Das Ergebnis:

Photovoltaik - Ein Re­sü­mee-media-9

Da hatte ich jetzt also die Wattzahl des Wechselrichters und konnte den Boiler an und ausschalten, alles aus der selben Software heraus. Als kleines Nebenprodukt fiel auch gleich noch ein Diagramm ab, in welchem man sieht, wie die Tagesproduktion aussieht. Die pinke Linie zeigt eine Ertragsprognose an; aus Wetterdaten und irgendwelchen Berechnungen, fragt mich nicht, das krieg ich wahrscheinlich nie wieder hin ( soll heißen, das Forum, aus dem ich das habe, finde ich wahrscheinlich nie wieder). Die Prognose muss ich aber auch nicht unbedingt haben.

Ab dann ging die Haare-Rauferei los. Ich musste irgendeine Logik finden, wie und wann und warum der Boiler an- und ausgeschalten wird. Also so etwas wie: » Liebes FHEM, schaue bitte mal jeden Tag zwischen 9:00 und 12:00 Uhr, wie viel Watt der Wechselrichter so macht, sollte er über 1900 Watt machen, schalte bitte den Boiler an, außer der Boiler war heute schon mal an, dann mach das bitte, bitte nicht.“

Das musste irgendwie in die Sprache »FHEM-Skripte« und Perl übersetzt werden und dann in FHEM irgendwo reingeschrieben werden. Bis heute hab ich diese Logik schon ein paar mal angepasst und es gibt dabei auch noch vieles mehr, was angepasst werden müsste, aber dazu brauch ich noch mehr Zeit und Ruhe.

Was macht FHEM zur Zeit also für uns.:

Wechselrichter {
my $hm = sprintf(„%%02d:%%02d“, $hour, $min);
if ( $hm gt „09:00“ && $hm lt „12:29“) {
if ( Value(„boiler_alt“) eq „off“) {
if (ReadingsVal („Wechselrichter“,“AC.Power.Fast“,0) > 1900) {
fhem(„set Boiler on; set boiler_alt on“);
}
}
}
}

Mit einem sogenannten »notify«, sage ich FHEM mit obiger Definition, dass der Wechselrichter zwischen 9 und 12:29 Uhr kontinuierlich überprüft werden soll. Wenn in dieser Zeit der Boiler noch nicht an war, und mehr als 1900 Watt am Wechselrichter verfügbar sind, soll der Boiler angeschaltet werden. Gleichzeitig wird ein fiktives nichtexistentes Gerät dazu aufgefordert »an« zu gehen ( damit kann ich überprüfen, ob der Boiler heut schon mal an war, oder ob nicht, bei FHEM nennt man das einen »dummy«)

Ist der Boiler dann aufgeheizt, schaltet die Fritzbox ihn automatisch aus, weil dann die Leistungsschwelle von 5 Watt länger als 1 Minute unterschritten wird. ( Wie ich oben schon mal geschrieben hatte.)

Es gibt bei uns aber auch Tage, an denen wir unbedingt viel warmes Wasser brauchen, natürlich auch, wenn die Sonne nicht scheint. Früher nannte man so etwas Badetage 🙂 Dafür gibt es ein sogenanntes »at« bei FHEM:

*12:30:00 {
if ( Value(„boiler_alt“) eq „off“) {
if (($wday == 0) || ($wday == 2) || ($wday == 4)) {
fhem(„set Boiler on; set boiler_alt on“);
}
}
}

Das Sternchen mit der Uhrzeit bedeutet, jeden Tag um 12:30 Uhr soll die Funktion in der folgenden Klammer ausgeführt werden. Wenn also der Boiler am Tag noch nicht an war und wenn gerade Sonntag, Dienstag und Donnerstag ist, soll der Boiler angehen. Hier auch wieder – wenn der Boiler angeschaltet wird, wird auch gleichzeitig der »dummy« angeschalten.

Der »dummy« wird auch auf »An« geschalten, sollten wir den Boiler einmal manuell anmachen, sei es direkt im Keller an der Fritz!Dect oder am Telefon, iPad, iPod oder Android.

Jeden Abend wird der  »dummy« dann mit

*23:00:00 set boiler_alt off

wieder ausgeschalten.

Somit läuft der Boiler jetzt, nach ganz vielen Schmerzen, automatisch vor sich hin, ohne dass wir viel dazu tun müssen. Sollten wir eben doch mal Gäste haben, oder an anderen Tagen heißes Wasser benötigen, können wir jetzt einfach schauen, ob der Boiler an diesem Tag schon einmal an war und wenn nicht, auch manuell anschalten.

Whats next

Erst einmal will ich den Boiler noch perfektionieren. Was mir noch fehlt, ist, dass das notify am Montag, Mittwoch, Freitag und Samstag nicht nur bis 12:30 Uhr schaut, ob genügend Sonne da ist, sondern bis 14:30 Uhr ( der Boiler braucht ca. 2 Stunden zum Aufwärmen des Wassers). An den anderen Tagen soll es aber so weiterlaufen wie jetzt, damit wir so früh wie möglich und so viel wie möglich heißes Wasser haben.

Außerdem wäre es schön, wenn das notify nicht sofort bei den ersten 1900 Watt anspringt, sondern 10 min lang Werte sammelt und dann den Durchschnitt davon nimmt – erst wenn der Durchschnitt mehr als 1900 ist, soll der Boiler angehen. Zur Zeit kommt es nämlich noch oft genug vor, dass um 9 Uhr mal kurz für 2 min so 3000 Watt verfügbar sind, aber dann sofort Wolken kommen.

Genauso könnte ich mir noch vorstellen, das ganze mit einem Stufensystem zu machen, von 9-11 Uhr müssen es unbedingt mehr als 1900 Watt sein, danach reichen auch 1200 und noch später auch 800 Watt, sodass man immer das beste rausholt.

Außerdem wäre es natürlich auch nett, zu wissen, wie viel Grad das Wasser im Boiler hat. Zur Zeit heizt der einfach immer bis 60 Grad. Also werde ich mal schauen, ob man in den Boiler nicht irgendeine Art Wärmefühler einbauen kann, den ich mit FHEM auslesen kann.

Wenn das alles erledigt ist, kommen die Waschmaschine und die Spülmaschine dran. Wobei das dann bestimmt noch ein bisschen tricky wird, da die sich ja dann alle die zur Zeit verfügbaren Watt teilen sollen.

Ansonsten kann man mit FHEM dann noch so einiges realisieren: Türklingel, Türöffner, Regensensor, automatische Bewässerung – da gibt es eigentlich nur Grenzen, die man sich selber setzt. Ob ich am Ende die Zeit und die Geduld dafür aufbringen kann, weiß ich noch nicht, zur Zeit ist das aber ein schönes Hobby, wofür es sich auch ab und zu mal lohnt, die Haare schneiden zu lassen, weil man sich mal wieder ein Büschel ausgerissen hat.

So, für alle, die bis hierher durchgehalten haben, gibt es jetzt noch ein Katzenvideo als Belohnung.

Kommentar verfassen

%d Bloggern gefällt das: