Energiemanagement im KNX Smarthome

[Ilse]

Ich würde gerne ein Energiemanagement in meinem bisherigen Smarthome Haus umsetzen.
Die Wohnungen haben überwiegend KNX Schaltaktoren, welche teilweise auch den Strom erfassen.

Ist Zustand
3 Wohnungen, wovon zwei vermietet sind (bisher eHZ Zähler welche gegen Hutschienen Zähler o.ä. getauscht werden können)
PV Anlage mit SMA WR ohne Modbus Anschlussmöglichkeit (alte Wechselrichter, werden über Solarlog 800e überwacht werden)
SMA Sunny Box Storage 5 + Batteriespeicher 9 KWh
Viessmann Wärmepumpe aus 2016 ohne Modbus sondern nur ein Schaltkontakt vorhanden ?

Welche KNX Aktoren oder Sensoren oder Kompatible Systeme würden Sie in dem Fall empfehlen, damit zukünftig noch mehr Strom eingespart werden kann?

[tsb2001]

Welche KNX Aktoren oder Sensoren oder Kompatible Systeme würden Sie in dem Fall empfehlen, damit zukünftig noch mehr Strom eingespart werden kann?

Nun ja, die Frage kann man nur dann beantworten, wenn man die Parameter des Hauses kennt, wo eingespart werden kann. Der Sensor misst, der Aktor schaltet - aber nur der Anwender kann für sich bestimmen, was wann wie verzichtbar oder reduzierbar ist.

Dazu ist aber eine Analyse der Nutzung nötig - das kann hier jedoch niemand ohne funktionsfähige Glaskugel erlesen.

Sicher kann man Licht mit Präsenzmeldern nur nach Anwesenheit schalten. Ob das allerdings in Zeiten der LED-Technik durch den Einsatz weiterer Komponenten irgendwann dazu führt 3,26 Euro zu sparen, kann man nicht wirklich bewerten.

[gbglace]

Energiemanagement ist ja eher die Fähigkeit Verbraucher zu betreiben wenn man billige Energie hat.
Oder wenn man im Notbetreib ist unnötigen Komfort komplett zu deaktivieren.

Die Frage die sich hier jetzt also stellt, welche Verbraucher sollen denn PV-Überschussabhängig bedient werden.

KNX hat da erstmal recht wenig mit zu tun, denn wie schon zu lesen war haben die relevanten Komponenten alle keine KNX-Schnittstelle. Und auch das nächst bequeme Protokoll Modbus ist nicht weit verbreitet.

Insofern braucht es mindestens eine Art Software um an die Sunny-Portal-Daten zu kommen um eben überhaupt einer Logik beizubringen wann wieviel Überschuss gerade vorhanden ist. Wenn man diese Momente kennt kann man solch einen Kontakt an der WP auch gezielt mit einem freien Aktorkanal bedienen.

Bei allem anderen bleibt die Frage welche der Verbraucher hinter den KNX-Aktoren reagieren denn passend das wenn man den die Spannung wegklemmt und wieder anklemmt das man da Verbräuche sinnvoll über den Tag verteilen kann?

Kuchenbaken und Wäschewaschen zur PV-Hochleistungszeit ist ja meist eine manuelle Aktivität.

Echte gewichtige steuerbare Lasten sind dann eher E-Auto oder Heizstäbe an Pufferspeichern, wobei der Mehrwert derer im Sommer da auch reduziert ist.

Einen smarten Zähler der den Gesamtverbrauch/Überschuss ermittelt kann sicher helfen, sofern es diese Daten nicht schon irgendwo gibt.

[Ilse]

Ich bin ja momentan nur am informieren und will dann entscheiden, ob ich dies umsetze oder nicht.

Im Sommer soll natürlich bei zuviel Sonne und Uhrzeitabhängig das Warmasser aufgeheizt werden. (MDT Aktor bereits verbaut). Aktuell ist es so, dass das Warmwasser evtl. durch den Batteriespeicher aufgeheizt wird und dann weniger Strom fürs Haus zu Verfügung steht.

In ähnlicher Form soll es auch bei der Waschmaschine, 2 Lüftungsanlagen (KNX Modul verbaut) und evtl zukünftig Klimaanlage (Binäreingang) laufen.

Da ich keine vernünftige Lösung zu Messung der ca 18 kWp mit den SMA WR gefunden habe, müsste ich dort den MdT AZI-0316.03 (MDT Schaltaktor 3 fach mit Wirkleistungszähler) verbauen, damit ich die Daten überhaupt gemessen bekomme. Könnte dies evtl. auch ein Modbuszähler hin bekommen ? Welche Empfehlung hättet ihr hierbei ?

Ausserdem müsste der Aktor der erste Gerät nach dem Zähler sein, damit der überschusstrom gemessen wird. Hier würde der MDT (EZ‑0363.01) Energiezähler 3‑Phasen-Zweirichtungszähler eingesetzt werden.

Für die Waschmaschine würde der MDT Schaltaktor mit Strommessung installiert werden.

Die Wohnungen + Wärmepumpe sollen alle per Modbuszähler die Stromverbrauchsdaten angezeigt und die Wohnungen bekommen und ggf. Überschusswerte aktiv manuell nutzen.

[Fidelis]

Aktuell ist es so, dass das Warmwasser evtl. durch den Batteriespeicher aufgeheizt wird

Batteriespeicher mit Wasserkühlung? Nice!

In ähnlicher Form soll es auch bei der Waschmaschine

Startet die Waschmaschine das Programm sobald sie Strom bekommt? Oder wie soll das funktionieren? Hersteller-Cloud?

Klimaanlage (Binäreingang)

Binäreingang? Welche Informationen bekommst du damit und was machst du daraus? Für viele Klima-Anlage gibt es KNX-Module. Vielleicht ist das eher was du suchst.

SMA WR

Steuert der Wechselrichter auf den Batteriespeicher, weiß bzw. plant also wann dieser wie schnell ge- und entladen wird? Welche Kommunikationsmöglichkeiten bietet der WR? Modbus? Hersteller-Cloud?

Und die Frage ist, ob du wirklich diese Messwerte auf dem KNX-Bus haben möchtest. Das ist schon sehr viel an Infos, was da zusammenkommt. Der Tipp ist dann eher, diese Informationen außerhalb zusammenzutragen und auszuwerten. Danach gehen nur noch Befehle und ausgesuchte Informationen ans KNX-System, weil sonst der Bus schnell an seine Grenzen stoßen kann.

[Ilse]

Batteriespeicher mit Wasserkühlung? Nice!


Startet die Waschmaschine das Programm sobald sie Strom bekommt? Oder wie soll das funktionieren? Hersteller-Cloud?

Die Waschmaschine ist noch Schalter und keine Taster.

Binäreingang? Welche Informationen bekommst du damit und was machst du daraus? Für viele Klima-Anlage gibt es KNX-Module. Vielleicht ist das eher was du suchst.

Danke für den Tipp. Da ich noch keine Klimaanlage habe, werde ich dies im Kauf mit berücksichtigen.

Steuert der Wechselrichter auf den Batteriespeicher, weiß bzw. plant also wann dieser wie schnell ge- und entladen wird? Welche Kommunikationsmöglichkeiten bietet der WR? Modbus? Hersteller-Cloud?

Die Wechselrichter sind schon älter und haben keinen Modbus in dem Sinne. Die Funktion, dass in X min der Batteriespeicher voll ist, bietet der SMA Storage 5 und SMA Homemanager bei mir nicht an. Die Daten werden im Sonnyportal angezeigt. SMA bietet keine Unterstützung für KNX an, sondern nur de Steckhosen Möglichkeit von der FRITZ!Box. Die Daten werden im Solarlog 800e zusammen gefasst.

Und die Frage ist, ob du wirklich diese Messwerte auf dem KNX-Bus haben möchtest. Das ist schon sehr viel an Infos, was da zusammenkommt. Der Tipp ist dann eher, diese Informationen außerhalb zusammenzutragen und auszuwerten. Danach gehen nur noch Befehle und ausgesuchte Informationen ans KNX-System, weil sonst der Bus schnell an seine Grenzen stoßen kann.

Stimmt schon, aber die Hauptdaten zwischen WR, Wärmepumpe werden wohl für den eigenen KNX Bus im Keller laufen. Bei der Waschmaschine könnte ich die Daten reduzieren, da diese ggf. Uhrzeitgesteuerte Logig laufen könnten.

[kbabioch]

Energiemangement ist zunächst einmal nur ein großes Buzzword. Mit der Idee alle Informationen auf dem KNX Bus zu bringen, wirst du eher oder später scheitern, da nicht jedes Gerät KNX-fähig ist und es nicht immer das passende Gateway gibt.

Insofern brauchst du wohl oder übel sowieso eine zentrale Instanz, welche die notwendigen Daten von allen möglichen Quellen einsammelt, deine gewünschte Logik ausführt, und dann ggf. KNX Aktoren (oder andere) ansteuert. Im KNX Umfeld ist Gira X1 ganz beliebt, ich persönlich bin ein großer Anhänger von Home Assistant, weil man hier (nahezu) jedes Gerät bzw. jeden Dienst integriert bekommt.

Je nach Immobilie / Baustandard, ist Energiemanagement aber viel Hype um nichts. Gerade mit PV und Batteriespeicher im Neubau sind das allesamt Mikro-Optimierungen. Eine Wärmepumpe lässt sich zwar steuern / abschalten, am Ende wirst du an kalten Tagen aber viel heizen müssen, bei wenig Sonne. Ein bisschen Heizen am Tag reicht dann nicht. Im Sommer reicht ein ausreichend dimensionierter Batteriespeicher locker um durch die Nacht zu kommen, in der Übergangsphase kann man ggf. etwas optimieren, im Winter wird er sowieso nicht mehr voll.

Warmes Wasser im Pufferspeicher ist auch schön und gut, je nach Heizung aber ggf. auch nutzlos. Was bringen 300 - 1000 Liter warmes Wasser im Sommer, wenn man es nicht an diesem Tag durch Duschen & Co. verbraucht? Das macht eigentlich nur Sinn, wenn es hydraulisch so ausgelegt ist, dass man damit auch das Haus heizen kann. Das ist tendenziell im Altbau der Fall, im Neubau mit Wärmepumpe ist Heizung und Warmwasser meist getrennt.

Dann lieber die paar Cent für die Einspeisung mitnehmen, anstatt Wasser aufzuwärmen, welches im Lauf des Tages bzw. der Nacht ungenutzt abkühlt.

Der große Hebel ist eigentlich das Elektro-Auto. Da kann man durch intelligente Steuerung viele Kilowattstunden wegpacken und sinnvoll verwenden (Mobilität). Hier braucht es halt eine Wallbox mit entsprechender Steuerung. Entweder gibt es hier proprietäre Lösungen von den Herstellern, oder Open Source Lösungen wie EVCC.

Alles andere (Waschmaschine, Geschirrspüler) ist zwar technisch ganz nett (und mit Home Connect auch aus der Ferne ansteuerbar), aber am Ende eben Spielerei. Die großen Versprechen und Hoffnungen, welche durch Politiker in Talkshows gemacht werden, sind meines Erachtens nach ziemlicher Blödsinn.

[Fidelis]

Alles andere (Waschmaschine, Geschirrspüler) ist zwar technisch ganz nett (und mit Home Connect auch aus der Ferne ansteuerbar), aber am Ende eben Spielerei.

Ganz so negativ sehe ich das nicht. Denn gerade die Verbraucher gezielt anzusteuern kann eben den Unterschied machen, ob man sich ein weiteres Gerät Names "Speicher" ins Haus stellen will oder nicht. Und sobalb variable Stromtarife ins Spiel kommen, wird es nochmals interessanter. Klar, gegen ein E-Auto wirkt das alles wie Peanuts, aber auf Jahr gerechnet ergeben sich trotzdem einige kWh bzw. €.

Und außerdem darf ein Smart Home auch ein bischen Spielerei sein, finde ich.

[kbabioch]

Ganz so negativ sehe ich das nicht. Denn gerade die Verbraucher gezielt anzusteuern kann eben den Unterschied machen, ob man sich ein weiteres Gerät Names "Speicher" ins Haus stellen will oder nicht.
Und sobalb variable Stromtarife ins Spiel kommen, wird es nochmals interessanter.

Hierzu empfehle ich unter anderem: https://www.youtube.com/watch?v=v--_ft2KM9Q

Wenn man das mit realistischen Daten durchrechnet / simuliert, dann ist das Einsparpotential auch ohne Speicher (fast) bei null, selbst bei 10-20% Lastverschiebung.

Klar, gegen ein E-Auto wirkt das alles wie Peanuts, aber auf Jahr gerechnet ergeben sich trotzdem einige kWh bzw. €.

In dem Fall bleiben Peanuts eben Peanuts. Und gerade bei einem dynamischen Stromtarif schwingt das Risiko von unerwarteten Preissprüngen (Krieg, Krise, etc.) mit.

Und außerdem darf ein Smart Home auch ein bischen Spielerei sein, finde ich. https://knx-user-forum.de/core/image...es/biggrin.gif

Ja, unter dem Gesichtspunkt ist das auch völlig in Ordnung. Nur sollte man dann realistisch genug sein, und es eben Spielerei / technische Neugier nennen. Und nicht die Erwartung wecken, dass man damit großartig Geld sparen könnte. Das kann man nämlich in typischen Anwendungsszenario (Wohnung, Haus) nicht.

[TheOlli]

Der große Hebel ist eigentlich das Elektro-Auto

Nur blöd, dass das meist nicht da ist wenn der PV-Überschuss vorhanden ist.
Außer vielleicht manchmal am Wochenende.

[kbabioch]

Nur blöd, dass das meist nicht da ist wenn der PV-Überschuss vorhanden ist.
Außer vielleicht manchmal am Wochenende.

Das wiederum lässt sich so nicht pauschalisieren. Gibt ja genug mit Heimarbeitsplätzen, Zweitwagen, etc. Außerdem hilft hier ein Energiemangement bzw. dynamische Strompreise, weil man dann das Aufladen auch in die Nachtstunden verschieben kann, um mit günstigerem Strom zu laden und nicht um 18 Uhr, wenn jeder sein Auto lädt.

Ich wollte damit insbesondere aber das Bewusstsein für die Dimensionen schärfen. Ein (leeres) E-Auto kann eben auch mal 20, 50 oder 80 kWh "abnehmen", mit dem Verschieben eines Waschgangs verschiebt man ggf. mal eine einzelne Kilowattstunde. Bei Beleuchtung ist das Potential noch viel kleiner, wenn man nicht gerade Scheinwerfer betreibt ...

[kbabioch]

In diesem Zusammenhang ggf. interessant ist eine Publikation des KNX e.V. zum Thema Gebäudenergiegesetz bzw. Gebäudeautomation mit KNX:

https://www.knx.de/news/chancen-fuer...2024-02-13/31/

Da kann man ggf. Potentiale identifizieren, und bei großen / alten Gebäuden gibt es da bestimmt auch Ansatzpunkte. Im modernen Neubau ist das meiner Einschätzung nach aber größtenteils Zeitvertreib / Hobby.

[TheOlli]

lässt sich so nicht pauschalisieren. Gibt ja genug mit Heimarbeitsplätzen, Zweitwagen, etc.

Das ist richtig, aber ich denke das ist immer noch die Minderheit. Aber ich verstehe den Punkt.

Außerdem hilft hier ein Energiemangement bzw. dynamische Strompreise, weil man dann das Aufladen auch in die Nachtstunden verschieben kann

Zumindest bei uns im Süden gibt es den günstigen Strom nur wenn die Sonne ausreichend scheint.
Die "günstige Phase" (zwischen 24 und 29 Ct/kWh) ist bei uns gerade von 11-17 Uhr. Ratet wer da nicht daheim ist.

[gbglace]

Ich arbeite viel im HO könnte also auch viel ins Auto laden. aber ich benutze mein Auto auch nur für um die max 4000 km im Jahr. insofern ist das Ding auch eh immer voll.

Also ist alles was man sich da so bauen will viel individuelle Maßnahme.

Ilse

Ich würde als erstes mal schauen ob es nicht im Homassistent oder NodeRed und den anderen Vertretern der IoT Integrationsplattformen einen Adapter zu Deinem Sunny-Home-Portal gibt.

Wenn nein dann halt großzügig an den relevanten Stellen im Strompfad Zähler nachrüsten. günstige China-Zähler mit Modbus wie die EASTRONS, oder die neuen ELTAKOS, die mit dem Zusatzmodul auch keinen Modbus-Empfänger sondern nur einen MQTT Empfänger benötigen.

Mehrere solcher Zähler mit nativer KNX-Schnittstelle bringt Dich nicht weiter außer Das du den Bus mit Telegrammen flutest.

Mit so einer Plattform wie HA kannst dann ganz gut auswerten wieviel Überschuss ist denn gerade da und wo ist da gerade schon Verbrauch. Dann kannst mit Logiken entsprechende Entscheidungen bauen und per KNX das ein oder andere Gerät dazu schalten / wegschalten. Einige Plattformen bieten auch die Integration von Wetter und Solarertragsforecast. Das kannst dann noch zu Deinem Akku-Stand dazu rechnen und dann noch besser entscheiden ob da jetzt zwar gerade Überschuss ist der aber für die Akkuladung gebraucht wird, damit die nächste Nacht möglichst noch ohne Netzbezug funktioniert oder ob das alles übern Tag Überschuss ergibt und dann statt Einspeisung dann jetzt günstiger ne Wama oder die Heizung läuft.

Aber all diese Entscheidungen sind schon etwas mehr Logik die ich glaube nicht im nativen KNX sehe.

Und fertige Lösungen die nativ KNX sprechen brauchen dann aber auch die notwendigen Inputs, die diese Module dann aber auch bevorzugt nicht aus dem KNX erwarten. Weil dynamische Stromzählerdaten sind ganz schnell zu viel Telegramm-Last für eine KNX-Linie.

[CaptainFuture]

Ich bin mit meinem Sunny Home Manager soweit, dass ich hier die Shellys der Pro-Serie verwende: Die sind direkt kompatibel mit dem SHM, d.h. ich kann sie jetzt verwenden um meiner WP Bescheid zu geben etc. (die hat auch nur einen 230V-PV-Schaltkontakt). Und die Pro-Shellys haben mittlerweile KNX-IP-Unterstützung, d.h. ich kann sie auch direkt per KNX ansprechen, bspw. wenn ich eines Tages der Unzulänglichkeiten von SMA überdrüssig werde. =)

Bitte für die konkreten Shellys vorher die Listen von SMA bzgl. der SHM-Kompatibilität und von Shelly bzgl. der KNX-Unterstützung checken, die sind da teilweise etwas inkonsistent mit dem Support..