Bedeutung "PV geführtes Laden"

[HSC]

Meine Frage war auch nicht an openWB gerichtet, sondern an alle Mitleser hier, die sich da auskennen und mir vielleicht einen Tipp geben können.

Der S0-Zähler muss seitens Fronius eben nicht in den EVU-Zweig. Siehe Bild im Beitrag von 9:09Uhr oben.
(Sitzt er im Verbrauchszweig, berechnet er den Eigenverbrauch aus Gesamtverbrauch minus bezogener Energie aus dem öffentlichen Netz)

Wenn das also in Ordnung ist, bleibt für mich immer noch die Frage, ob ich den S0-Zähler an der Stelle gegen einen besseren austauschen kann,
der seine Daten dann über den Router/Netzwerk an die Wallbox liefert.
Also, wenn jemand dazu noch was weiß ... Danke.

Gibt es denn auch den Zähler in Position A (EVU-Punkt) bei Dir?
Dieser wäre der Wichtigste für die 0- Ausregelung bei Überschussladung/ - Berechnung.
VG

[yankee]

Wenn ich diesen nun gegen einen genaueren/besseren Zähler tauschen möchte, was ist die günstigste und einfachste Variante?

Du brauchst einen Zähler, der sich elektronisch auslesen lässt und musst die Daten irgendwie zur openWB bekommen.

Folgende Eigenschaften fallen mir für den Zähler ein die man beachten kann:
- Geeicht ja/nein
- Einphasig/Dreiphasig
- Einrichtung/Zweirichtung
- Bei Dreiphasig+Zweirichtung: Phasensaldierend ja/nein
- Maximal erlaubte Stromstärke
- Frequenz in der sich die Daten aktualisieren, die man elektronisch auslesen kann
- Parameter die man auslesen kann
- Schnittstelle zum Auslesen (üblicherweise eins von: Impuls elektrisch/optisch, Modbus RS485, Modbus TCP)

Hier nochmal die Anschlussmöglichkeiten:

Code: Alles auswählen

         +--C-- PV
         |
HAK --A--+
         |
         +--B-- Haus

Hier sind drei Punkte (A, B, C) an denen man messen kann. Der Wechselrichter von der PV hat normalerweise einen eingebauten Zähler. Diese ist an Position C, da hat man auf jeden Fall schonmal Messwerte. Dazu kann man noch einen weiteren Zähler an Position A oder B hängen. Beides ist möglich. Position B ist messtechnisch einfacher, Position A hat aber mehr Möglichkeiten. Im Detail:

Du hast zwei Größen die du Messen kannst:
- Die Momentanwerte (Leistung in Watt, Spannung in Volt, Stromstärke in Ampere, etc.)
- Die Gesamtenergie (In Wattstunden)

Die Momentanwerte sind relativ einfach zu erfassen. Man kann die Werte für jede der drei Phasen einzeln messen und die Leistung kann man einfach addieren. Angenommen die Photovoltaikanlage produziert gerade 300W und zwar gleichmäßig verteilt auf alle Phasen. D.h. 100W pro Phase. Angenommen im Haus ist der Verbrauch wie folgt: Phase1=200W, Phase2=100W, Phase3=50W. In diesem Fall würde der Zähler an Position A messen:
- Phase 1 = 100W
- Phase 2 = 0W
- Phase 3 = -50W
- Summe: 100W + 0W +-50W = 50W

An Position B würde gemessen:
- Phase 1 = 200W
- Phase 2 = 100W
- Phase 3 = 50W
- Summe: 200W + 100W + 50W = 350W

Egal ob der Zähler an Position A oder B hängt: Wenn der im Wechselrichter fest eingebaute Zähler an Position C vorhanden ist, kann man sich die Messung am jeweils anderen Punkt mit einer einfachen Differenz oder Summe errechnen. Beispiel: Zähler ist an Position B: PV produziert auf Phase 1=100W, Zähler B misst auf Phase 1=200W, dann ist Phase1 bei Punkt A = B-C, also 200W-100W = 100W.

Für die Energie ist es leider nicht so einfach. Wenn der Zähler an Position A hängt kommt man noch an alle Daten. Hängt der Zähler an Position B hat man wegen der fehlenden Möglichkeit der Phasensaldierung das Nachsehen.

Kurz zum Thema "phasensaldieren": In Deutschland erfolgt die Messung des Energieverbrauchs im Sinne der Stromrechnung in der Regel phasensaldierend. D.h. angenommen wir haben für eine Stunde konstant an Position A folgende Messung: Phase1=100W, Phase2=0W, Phase3=-100W. Danach haben wir für eine weitere Stunde diese Messung: Phase1=-100W, Phase2=0W, Phase3=100W. Dann hätten wir phasenbezogen folgende Messwerte für die Energie (ich lasse Phase2 jetzt weg, da ist eh alles null):
Stunde 1:
- Phase 1 = 100Wh Bezug
- Phase 3 = 100Wh Einspeisung

Stunde 2:
- Phase 1= 100Wh Einspeisung
- Phase 3= 100Wh Bezug

Nach den 2 Stunden haben wir also folgende Zählerstände:
- Phase 1_ Einspeisung = 100Wh
- Phase 1_Bezug = 100Wh
- Phase 3_ Einspeisung = 100Wh
- Phase 3_Bezug = 100Wh

Wir wissen dann nach den zwei Stunden, dass auf beiden Phasen jeweils 100Wh bezogen und 100Wh eingespeist wurden. Wir wissen aber leider nicht in welchem zeitlichen Bezug diese Energie zueinander steht. Anhand dieser Messwerte könnte es auch sein, dass eine Stunde lang auf beiden Phasen gleichzeitig mit 100W Strom bezogen wurde und dann in der zweiten Stunde gleichzeitig mit 100W eingespeist wurde. Entsprechend können wir aus dieser Messung nur sehr eingeschränkt darauf schließen, was nachher auf der Stromrechnung stehen wird.

Ein phasensaldierender Zähler hat einen unabhängigen Gesamtzähler. Dieser würde in unserem Beispiel uns genau ausgeben, dass die Gesamtsumme 0Wh waren, weil immer auf Phase3 genau das Gegenteil zu Phase1 passiert ist und in Summe alles gleich blieb.

Jetzt kommt es natürlich etwas darauf an, was man eigentlich will. Wenn man nicht wie ich in dem Beispiel oben den Zähler nur einmal pro Stunde abliest, sondern alle 10 Sekunden (so wie es die openWB auch tut) und die Zählerstände linear interpoliert ist das Ergebnis zwar immernoch nicht exakt, aber man kann sich selbst mit dem Zähler in Position B ziemlich gut annähern. Man muss nur damit klar kommen, dass wenn es Verbindungsstörungen gibt, also die openWB mal für eine Weile ausfällt oder das Netzwerk ausfällt, dann entsteht in der Statistik eine Lücke der Ahnungslosigkeit. Für die Regelung ist das egal: Dafür braucht die openWB ohnehin nur die Momentanwerte und nicht die Gesamtenergie.

Fazit bis hier: Ein Zähler an Position B ist auf jeden Fall billiger. Man braucht nur einen Einrichtungszähler und phasensaldierend interessiert auch nicht. Für die Regelung der openWB ist das kein Nachteil. Interessiert man sich jedoch für eine genau Erfassung der Gesamtenergie braucht man zwingend einen phasensaldierenden Zweirichtungszähler an Position A.

Der Weg der Daten

Irgendwie müssen die Daten von dem Zähler jetzt noch zur openWB kommen. Üblich sind die folgenden Optionen den Zähler auszulesen:

- Elektrischer Impulsausgang
- Optischer Impulsausgang
- Modbus RS485
- Modbus TCP (oder HTTP, MQTT)

Du willst ja einen genaueren Zähler als du aktuell hast, also vergiss den Impulsausgang gleich wieder. Per Modbus kommt man an viel mehr und genauere Werte als per Impulsausgang. Es gibt Zähler die sich direkt per Netzwerk auslesen lassen. Der Markt ist dort jedoch eher dünn. Beispiel ist zum Beispiel ein "Countis E28". Zweirichtungszähler, Phasensaldierend, Netzwerkbuchse, direkt auslesen, Problem erledigt. Ist aber auch eher teuer das Teil. Und du brauchst natürlich ein Netzwerkkabel in den Sicherungsschrank.

Eine andere Option ist zum Beispiel ein "SBC ALE3B5FD10". Das ist auch ein Zweirichtungszähler, phasensaldierend, aber nicht per Netzwerk auslesbar, sondern nur per Modbus RS485. Um die Daten an die openWB zu bekommen brauchst du noch ein Gateway. Praktischerweise ist ein solches Gateway in den meisten modernen Wechselrichtern bereits eingebaut. Die Chance ist ganz gut, dass du den Stromzähler direkt an deinen Wechselrichter anschließen kannst. Im Gegensatz zu allen anderen Lösungen hat das auch den Charme, dass du die Daten zusätzlich im Portal vom Wechselrichter siehst. Auf anderem Weg sind die schwierig dahin zu bekommen. Du musst allerdings selbst erstmal rausfinden ob der entsprechende Zähler kompatibel mit deinem Wechselrichter ist. Und ob der Wechselrichter dann auch alle Daten die du haben willst und die er vom Zähler bekommt raus lässt. Für die Kompatibilität gibt es eine einfache Lösung: Die meisten Wechselrichterhersteller (auch Fronius) bieten selbst Stromzähler an die du verwenden kannst. Die sind schonmal definitiv kompatibel. Ob sie auch phasensaldierend sind musst du dann noch rausfinden.

Wenn du einen RS485-Zähler verwenden willst, aber nicht die Gateway, die im Wechselrichter eingebaut ist, findest du in großer Anzahl Angebote für Modbus/Ethernet Gateways. Wie gut die sind und was die können... Ist eine neue Frage wert. Ich habe bisher nur mit einem Erfahrung und daraus ergibt sich leider keine Emphelung.

Wenn du auf das ganze phasensaldierende Zeug keinen Wert legst, kein Netzwerk im Sicherungskasten, aber WLAN-Empfang hast, dann sei noch erwähnt, dass der Shelly3EM per WLAN läuft und vergleichsweise günstig ist.

P.S.: Wenn du einen günstigen Zähler haben willst... Ich habe hier noch einen SDM630 rumliegen. Fehlkauf. Kann alles was man braucht außer phasensaldierend. Das ist mir beim Kauf irgendwie durch gegangen. Das ist mir erst danach aufgefallen, als ich gemerkt habe, dass die Messwerte irgendwie garnicht zusammen passen. Den kann ich dir auch gebraucht verkaufen .

Der Zähler vom EVU-kit ist soweit ich erkennen kann leider auch phasenbezogen.

[Gero]

Ui, das ist ja eine Antwort, die es verdient hätte, ins wiki zu gelangen.

[aiole]

yeap
Note 1+ für yankee

[vuffiraa]

Ich will mal als Mitleser antworten. Meine Installation ist ein Fronius Symo mit Fronius Smartmeter im Verbrauchszweig + OpenWB.
Damit kann die OpenWB alle nötigen Daten direkt aus dem Fronius WR abrufen.

Vielleicht noch etwas Hintergrundinformation zu meiner Installation. Die Installation meiner PV-Anlage war anfangs ähnlich wie bei dir mit S0-Zähler geplant. Leider, oder vielleicht auch glücklicherweise, hat sich der S0-Zähler nicht mit dem Fronius WR verstanden. Nachdem der Elektriker dieses Problem nicht lösen konnte wurde "ultima ratio" ein Fronius Smartmeter installiert. Dieser ist per Modbus mit dem WR verbunden. Ich müsste mal nachschauen, über welches Kabel die Geräte verbunden sind. Soweit ich mich erinnere ist ein CAT-Kabel verlegt und dann nur die nötige Anzahl von Adern verwendet worden. Der Fronius WR kann mit dem Smartmeter sowohl im Verbrauchs- als auch im EVU-Zweig umgehen. Er weiß ja, was gerade erzeugt wird und kann aus dem Verbrauch die Einspeisung/Bezug errechnen oder entsprechend andersherum. Die OpenWB ruft die Daten dann per Fronius Solar API ab.

[krebs8]

@yankee

Wechselrichter mit Zähler in Position C. S0-Zähler in Position B. Kein Zähler in Position A.
S0-Zähler: 3-phasig, nicht geeicht, aber Genauigkeitsklasse 1 (wie die geeichten auch), eine Richtung, 3x20(80)A, 2000Imp./kWh / Impulslänge 30ms, S0-Impulsausgang als Impulsindikator LED (S0) und an zwei Klemmen nach DIN EN 62053-31 - Kl. A.
Die Messung der Leistung wird wie oben von mir schon geschrieben mit einer einfachen Differenz errechnet.

Der Wechselrichter Fronius Symo ist 3-phasig angeschlossen (hat auch eine Datenmanagerkarte mit Modbus-Schnittstelle, laut Datenblatt "RS485: Modbus RtU SunSpec oder Zähleranbindung").
Ob er ein Gateway bereits eingebaut hat, weiss ich nicht, habe auf die schnelle nichts gefunden.

Um einen phasensaldierenden Zweirichtungszähler an Position A einzubauen, bräuchte ich einen Elektriker. Das wollte ich wegen der Kosten aber vermeiden.
Erhofft habe ich mir außer mehr Genauigkeit auch die eventuell darauf basierenden teilweise vorhandenen Zickzack-Bewegungen.

Toller Beitrag. Ab "Der Weg der Daten" blicke ich leider nicht mehr wirklich durch.


@vuffiraa

Bei meinem Nachbar ging der erst verwendete S0-Zähler mit weniger Impulsen/kWh auch nicht, mein Modell hat dann wiederum funktioniert.
Dein Fronius-Smartmeter hat sicher auch einiges mehr gekostet als die 50€ für meinen S0-Zähler. Vielleicht gibt´s ja auch günstigere als den Fronius.
Die Frage ist aber, kann man da irgendetwas "mehr" ablesen als bei mir? Oder ist es genauer?
Das verwendete Kabel wäre interessant.

Hast Du auch eine Wallbox? Da habe ich immer solche Zickzack-Bewegungen, die ja evt. wegen des S0-Zähler vorhanden sind.

[HSC]

@krebs8
Modbus (+ und -, ggf. mit Schirmung) wie auch S0 benötigen 2 Adern....
VG

Edit: manchmal ist/ sind auf Grund von Leitungslänge, Abschlusswiderstände erforderlich.

[yankee]

Ob er ein Gateway bereits eingebaut hat, weiss ich nicht, habe auf die schnelle nichts gefunden.

Unter dem Begriff findest du wahrscheinlich auch nichts. Der WR ist in der Lage einen Modbus-Zähler auszulesen und du kannst wiederrum den Wechselrichter per Ethernet auslesen und er gibt die Daten weiter. Ich wäre so mutig anzunehmen, dass der WR das schon kann. Das doofe ist eher, dass Modbus nur ein Protokoll ist, welches spezifiziert wie man bestimmte "Register" auslesen kann. Nicht spezifiziert ist in welchem Register was steht und welches Datenformat es hat. Da muss man die Bedienungsanleitung des Zählers für befragen und dann darauf bauen, dass man es schafft den WR so zu konfigurieren, dass er auch in der Lage ist die richtige Adresse zu lesen und das Datenformat zu verstehen.

Um einen phasensaldierenden Zweirichtungszähler an Position A einzubauen, bräuchte ich einen Elektriker. Das wollte ich wegen der Kosten aber vermeiden.

Und für die Position B brauchst du das nicht? Der Aufwand erscheint mir ja prinzipiell vergleichbar.

Erhofft habe ich mir außer mehr Genauigkeit auch die eventuell darauf basierenden teilweise vorhandenen Zickzack-Bewegungen.

Ja, die Zickzack-Bewegungen werden besser durch einen Modbus-Zähler. Auch wenn du in der Position B bleibst.

Dein Fronius-Smartmeter hat sicher auch einiges mehr gekostet als die 50€ für meinen S0-Zähler. Vielleicht gibt´s ja auch günstigere als den Fronius.
Die Frage ist aber, kann man da irgendetwas "mehr" ablesen als bei mir? Oder ist es genauer?

Bei dem S0 bekommst du nur Impulse pro Energiemenge. Wenn ein Impuls kommt weißt du "seit dem letzten Puls gingen X Wh durch die Leitung". Mehr nicht.

Bei dem Zähler von Fronius (und anderen Modbuszählern) bekommst du den Zählerstand, den du auch im Display sehen kannst. Dazu Spannung, Stromstärke, Netzfrequenz und allerlei weiteres.

Theoretisch ist die Messgenauigkeit vom S0-Zähler genau so gut. In der Praxis kann es theoretisch sein, dass du ab und zu mal einen Impuls verpasst. Zum Beispiel weil der Wechselrichter gerade neu gestartet hat (warum auch immer er das tun sollte) oder weil auf der Leitung eine Störung induziert wurde. Wenn bei Modbus mal was verloren geht ist das nicht schlimm, denn mit der nächsten Abfrage kommen wieder volle Werte. Und natürlich kannst du einen Modbuszähler auch viel häufiger abfragen. Wenn der Stromverbrauch gerade sehr gering ist, dann blinkt der S0 halt nur alle paar Minuten mal und dazwischen weißt du erstmal nichts. Bei Modbus kannst du viel häufiger aktuelle Werte holen. Das vermeidet dann die merkwürdigen Muster im Graph.

[vuffiraa]

@vuffiraa

Bei meinem Nachbar ging der erst verwendete S0-Zähler mit weniger Impulsen/kWh auch nicht, mein Modell hat dann wiederum funktioniert.
Dein Fronius-Smartmeter hat sicher auch einiges mehr gekostet als die 50€ für meinen S0-Zähler. Vielleicht gibt´s ja auch günstigere als den Fronius.
Die Frage ist aber, kann man da irgendetwas "mehr" ablesen als bei mir? Oder ist es genauer?
Das verwendete Kabel wäre interessant.

Hast Du auch eine Wallbox? Da habe ich immer solche Zickzack-Bewegungen, die ja evt. wegen des S0-Zähler vorhanden sind.

Ja, der Smartmeter ist teurer und die Preise scheinen gestiegen zu sein. In meiner Erinnerung lag er so bei knapp 200 €. Jetzt ist er aber eher darüber. Ich hatte das Glück, dass mein Elektriker damals nicht weiter Fehler suchen, sondern das Problem lösen wollte. So hat er mir den Smartmeter ohne Mehrkosten für mich verbaut.

Das Kabel ist so ein oranges CAT-Verlegekabel. Es werden genau 3 Adern benutzt, also +, -, Schirm. Außerdem sehe ich am Zähler noch einen Abschlusswiderstand für Modbus.

Im Unterschied zum S0-Zähler liefert der Smartmeter alle Werte absolut, wenn es also mal zu Übertragungsfehlern kommen sollte, können mit dem nächsten Abruf wieder die richtigen Zahlen gelesen werden (also auch beim Neustart des WR). Die Daten selber sind ausführlicher und enthalten die momentane Spannung pro Phase und Total, das gleiche noch mal für die Stromstärke und die Leistung. Dann gibt es noch den Gesamtverbrauch und wenn der Zähler im EVU-Zweig installiert wäre, auch noch den Wert für die eingespeiste Energie.

In der OpenWB sehen ich auch kleinere Zacken bei wechselnder PV-Leistung. Eventuell sind die Zacken nicht ganz so groß, wie mit einem S0-Zähler. Da hier aber Zahlen aus verschiedenen Quellen verarbeitet werden, ist klar, dass der Zeitpunkt der einzelnen Messungen nicht 100%ig gleich sein kann und damit die Ergebnisse ungenau werden.

[krebs8]

Danke beiden.
Bin jetzt eher nicht so überzeugt, dass es sich lohnen würde, den vorhandenen S0-Zähler auszubauen und einen neuen Smartmeter einzubauen. Mal sehen.