Idee für Smart Home 2.0: Einschaltschwelle ab bestimmter Tageszeit graduell absenken

[sonnencorsa]

An wolkigen Tagen kommt es bei uns immer mal wieder vor, dass die Einschaltschwelle für unseren Warmwasserzubereiter (4,5 kW-Brummer, gesteuert mittels SwitchBot-Tastendrückroboter, 10 kWp Anlage) den ganzen Tag über nicht erreicht wird. Irgendwann startet die OpenWB das Gerät dann über das Feature "Spätestens fertig um", was auch erstmal super ist. Allerdings läuft die Warmwasserzubereitung dann i. d. R. zu einem "ungünstigen" Zeitpunkt (später Nachmittag) und der aktuelle Überschuss wird überhaupt nicht berücksichtigt. Gleiches gilt ab Herbst wahrscheinlich auch für andere Geräte (z. B. Waschmaschine), bei kleineren PV-Anlagen eher noch früher.

Nun meine Idee: Um den Eigenverbrauch an Sonnenstrom weiter zu erhöhen, könnte man überlegen, die Einschaltschwelle für Smart Home-Geräte ab einer bestimmten Tageszeit (z. B. 14:00 Uhr) kontinuierlich abzusenken, so dass das jeweilige Gerät bereits bei weniger Überschuss startet. Plastisch ausgedrückt: Die OpenWB "versucht" erstmal, das Gerät nur mit Überschuss zu betreiben, ab einer bestimmten Uhrzeit wird aber klar, dass dieses Ziel für den jeweiligen Tag wohl unerreichbar ist (bzw. das Risiko steigt, dass man "leer ausgeht" und überhaupt keinen Überschuss mehr nutzen kann), weswegen dann auch der Zukauf von (zunehmend mehr) Netzstrom zugelassen wird.

Zur Veranschaulichung: Bis 14:00 Uhr liegt die Einschaltschwelle bei 4500 Watt (die Maschine soll nur mit Sonnenstrom laufen). Wurde diese Schwelle bis dahin nicht erreicht, wird die Schwelle pro Minute um 20 Watt abgesenkt, also um 14:01 Uhr auf 4480 Watt, um 14:02 Uhr auf 4460 Watt, um 15:00 Uhr auf 3300 Watt etc. Dadurch würde sich die Chance, auch an wolkigen Tagen doch noch ein wenig vom Sonnenstrom zu profitieren, deutlich erhöhen, während an sonnigen Tagen nur PV-Strom genutzt würde.

Schön wäre es, wenn man (1) die Tageszeit, ab der das Feature aktiv ist, und (2) die Absenkschritte pro Minute in Watt individuell festlegen könnte. Ich stelle mir das folgendermaßen vor: Pro Smart Home 2.0-Gerät jeweils ein weiterer Ja/Nein-Schalter "Absenkung der Einschaltschwelle im Tagesverlauf". Stellt man diesen auf "Ja", bekommt man 2 Felder - 1x "Absenkung ab" (Uhrzeit eingeben) und 1x "Absenkung pro Minute" (in Watt).

Ich weiß nicht, wie aufwendig die Programmierung eines solchen Features ist, weswegen ich es erstmal auch nur als Idee in den Raum stelle. Wäre aber m. E. ein prima Feature und ein deutlicher Mehrwert gegenüber Konkurrenzprodukten, vor allem mit Blick darauf, dass die OpenWB eher technikaffine und konfigurierfreudige User anspricht (für mich auch jetzt schon die perfekte SmartHome-Zentrale, wirklich top!).

[philipp123]

Hat man nicht denselben Effekt wenn man spätestens fertig um so "früh" setzt, dass Tendenziell der Lauf noch zu potentiellen Sonnenstunden losläuft? Die Logik würde ja nur greifen, wenn mal ein Tag ist, wo z.B. plötzlich um 16 Uhr die Sonne brennt und sonst den ganzen Tag bewölkt war.

[sonnencorsa]

Naja man würde die Nutzung von Sonnenstrom maximieren, sogar dann, wenn um 16:00 Uhr nicht die Sonne scheint. Schau mal in die Grafik unten - trüber Sommertag, den ganzen Tag über wurde die Einschaltschwelle für die Warmwasserzubereitung (4,5 kW) nicht erreicht. Gegen 14:30 Uhr wurde die Wärmepumpe dann per "Spätestens fertig um" gestartet. Der Zeitpunkt war dabei noch recht günstig - wäre die Regenwolke von 15:00 Uhr aber ein wenig früher gekommen, hätte die Wärmepumpe fast nur Netzstrom verbraucht. Dieses Risiko könnte man minimieren, indem man die Einschaltschwelle irgendwann absenkt - dann hätte die OpenWB brav die Wolke abgewartet und erst später (eben zu einem günstigeren Zeitpunkt) gestartet. Man kann sich die Einschaltschwelle ja z. B. als eine Linie beginnend bei 4,5 kW um 14 Uhr und absinkend bis 0 kW um 18:00 Uhr vorstellen, dann wäre die Anlage um ca. 16:00 gestartet und hätte ca 50/50 Netzstrom/PV verbraucht - besser als nix (siehe Grafik - rote Linie = Einschaltschwelle).

Die Regelung wäre halt flexibler, bei der "Spätestens fertig um"-Methode kann es ja zudem noch vorkommen, dass die Wärmepumpe gestartet wird, während gerade der Herd an ist o. Ä. (meine Frau guckt schon immer so komisch, wenn ich aus dem Keller hochgeschossen komme und vorschlage, das Kochen auf später zu verschieben )

[hoppefant]

Hallo

Bei den SMA Steckdosen kann man einen Anteil an zugekauftem Strom festlegen. In Prozent.
Z.B. mindestens 70% Eigenstromversorgung durch PV und maximal 30% zugekaufter Strom. So kann man die Geräte dann auch dazu bewegen, etwas früher zu schalten. Eventuell lässt sich ähnliches auch bei Smarthome 2.0 einbauen?

[philipp123]

Die Regelung wäre halt flexibler, bei der "Spätestens fertig um"-Methode kann es ja zudem noch vorkommen, dass die Wärmepumpe gestartet wird, während gerade der Herd an ist o. Ä. (meine Frau guckt schon immer so komisch, wenn ich aus dem Keller hochgeschossen komme und vorschlage, das Kochen auf später zu verschieben )

Den Punkt habe ich nicht betrachtet. Ja, dafür ist das natürlich ein Punkt. Meine Frau fragt oft schmunzelnd ob sie Wasser kochen darf oder das Baby erst morgen wieder was bekommt

[philipp123]

Hallo

Bei den SMA Steckdosen kann man einen Anteil an zugekauftem Strom festlegen. In Prozent.
Z.B. mindestens 70% Eigenstromversorgung durch PV und maximal 30% zugekaufter Strom. So kann man die Geräte dann auch dazu bewegen, etwas früher zu schalten. Eventuell lässt sich ähnliches auch bei Smarthome 2.0 einbauen?

Was ist hier der Unterschied zu einer Einschaltschwelle die nur 70% des Verbrauchs beträgt? Oder ist hier dann noch eine Abhängigkeit zur Tageszeit?

[hoppefant]

Es ist eine mögliche Alternative um einen Verbraucherstart eher beginnen zu lassen um nicht auf 100% Sonnenenergie warten zu müssen. Mehr nicht.
Ich lasse meinen Trockner lieber mit 30% zugekaufter Energie laufen, als am Abend mit 90%, weil dann die "Fertigseinmuss" Regel zum tragen kommt.
Die Regelung über die Uhrzeit ist eine Sache, die Regelung über einen Stromverbrauch (bei bekannter Verbrauchsgröße) eine andere. Für mache Geräte (Heizstab) macht es sogar Sinn, für andere (Waschmaschine) macht es keinen Sinn, weil die Einschaltzeit bei Unterbrechung der Sonneneinstrahlung duchaus mal unterbrochen werden könnte.

[philipp123]

Deswegen habe ich z.B. bei der Spülmaschine 1500W eingestellt obwohl die in der Heizphase 2200W braucht oder was macht die Funktion % zukaufen anders außer dass man es nicht selbst rechnen muss?

Bei gesteuerten Geräten ohne Mindesteinschaltzeit kann man ja auch einen Bezug von Strom erlauben.

[thesorrow101]

Das graduelle runtersetzten hat nur einen Nachteil. Mit der Zeit die Einschaltschwelle zu verschieben klingt zwar gut, aber zeitgleich wird ja auch die Produktion weniger und das bei eigentlich gleichbleibend Grundbedarf.

Heißt man müsste die Schwelle sehr hart verschieben und nicht nur leicht fließend, sonst schiebt man halt - um es zu veranschaulichen - die letzten paar Watt die zum anspringen fehlen nur weiter. Ich weiß nicht wie schnell die Leistung abends bei dir abfällt, aber ich kann mir schon vorstellen, dass das gerade bei Südanlagen sehr zügig geht. Unsere Leistung fängt zumindest sacht an, ballert dann ordentlich, nur um abends auch zügig wieder zu fallen

[sonnencorsa]

Das graduelle runtersetzten hat nur einen Nachteil. Mit der Zeit die Einschaltschwelle zu verschieben klingt zwar gut, aber zeitgleich wird ja auch die Produktion weniger und das bei eigentlich gleichbleibend Grundbedarf.
Heißt man müsste die Schwelle sehr hart verschieben und nicht nur leicht fließend, sonst schiebt man halt - um es zu veranschaulichen - die letzten paar Watt die zum anspringen fehlen nur weiter.

Du hast recht, deswegen ist es wichtig, dass man die Parameter der Absenkung frei konfigurieren kann, um sie auf die Gegebenheiten vor Ort anzupassen. Ich habe die beispielhafte 4,5 kW-Linie (siehe Grafik von gestern) mal fix auf einen (fast) perfekt sonnigen Tag geplottet, siehe hier:

Man sieht, dass die Absenkgeschwindigkeit hier schon recht gut passen würde, evtl. könnte sie noch ein wenig steiler sein. Wer risikofreudig ist, schiebt den Absinkzeitpunkt mehr nach rechts, dann startet das Gerät wirklich nur bei vollem Sonnenschein (also bei einem wolkigen Tag und plötzlich um 16:00 Uhr volle Sonne), wer auf Nummer sicher gehen will (oder falls das Gerät recht lange läuft), schiebt sie weiter nach links. Wichtig ist halt, dass die Absinkgeschwindigkeit in etwa dem Absinken der Leistung bei perfekter Sonneneinstrahlung folgt, das sollte die Wahrscheinlichkeit maximieren, möglichst viel Sonnenstrom nutzen zu können.

Unsere Anlage ist übrigens ca. 80 % Süd + 2 Dachgauben Ost/West mit jeweils 4 Modulen.

Ein Nachteil der Methode ist natürlich, dass man für perfekte Ergebnisse die Absenkgeschwindigkeit im Jahresverlauf ein paar mal anpassen muss, da die Tage im Winter ja kürzer sind. In einer perfekten Welt würde die Box die "perfekte" Absenkgeschwindigkeit sowie den Startpunkt der Absenkung wohl selber berechnen, und zwar anhand historischer Daten zur Produktion der Anlage oder anhand von Daten zum Sonnenuntergang, diese sind ja bekannt. Wahrscheinlich sprengt der Programmieraufwand dann aber jede Skala