Block Speicher Optimierer
Block Speicher OptimiererDieses Bedienelement gehört zu einem Batteriespeicher, der nach Strompreis und Sonnenprognose geladen und entladen wird. Es zeigt, wie die Energie im Haus gerade fließt, was Strom gerade kostet und bringt, und den Fahrplan für die nächsten bis zu 48 Stunden: wann der Speicher laden und wann er entladen soll. In den Diagrammen lassen sich Erzeugung, Verbrauch, Netzbezug, Kosten und Erlöse der Vergangenheit nachsehen.
Ein Tippen auf ein Feld öffnet sein Diagramm. Die Akku-Kachel hat zwei Tippflächen: oberhalb des Symbols das Entladen, unterhalb das Laden. Die beiden Preis-Kreise öffnen die Kosten bzw. Erlöse in Euro. Das Zahnrad und jede freie Fläche öffnen den Fahrplan; von dort sind die berechneten Daten und die Einstellungen erreichbar.
Steht -.-- statt einer Zahl da, liegt kein Wert vor. Beim Sollwert heißt das auch, dass es keinen Fahrplan gibt und der Baustein nichts vorgibt.
Gezeigt wird der Einspeisepreis und nicht der Bezugspreis: er ist der Erlös, den eine Entladung ins Netz in dieser Stunde bringt, und damit der Wert, gegen den sich der geplante Sollwert lesen lässt. Den Bezugspreis zeigen der Kreis Import und die berechneten Daten.
Der Fahrplan beginnt immer bei der laufenden Stunde; vergangene Stunden werden nicht gezeigt. Er reicht so weit, wie Preise vorliegen, höchstens 48 Stunden. Die Stunden des Folgetags erscheinen erst, sobald dessen Preise bekannt sind – bis dahin endet der Fahrplan um Mitternacht. Nebeneinander stehen auf einer Seite im Querformat 24 Stunden, im Hochformat 12. Der Fahrplan wird bei jeder Neuberechnung und zu jedem Stundenwechsel aktualisiert, auch bei geöffnetem Dialog. Ohne Verbindung zur Steuerung erscheint „Kein Fahrplan verfügbar“.
Was jedes Feld zeigt:
Die Beträge in Euro werden laufend mit dem Preis gerechnet, der im jeweiligen Moment gilt – sie stimmen deshalb auch bei einem Tarif, dessen Preis stündlich wechselt. Ohne Verbindung zur Steuerung bleiben die Diagramme leer.
Die Liste im Fahrplan öffnet die berechneten Daten: eine reine Anzeige, ob ein gültiger Fahrplan vorliegt, was als Nächstes geplant ist, welche Preise gerade gelten und in welchem Zustand der Speicher ist. Die Liste lässt sich mit dem Finger oder dem Mausrad verschieben.
Das Zahnrad im Fahrplan öffnet die Einstellungen. Ein Tippen auf einen Wert schaltet Ein/Aus um, schaltet eine Auswahl weiter oder öffnet die Eingabe einer Zahl. Für den Alltag wichtig sind vor allem die Betriebsart sowie Netzladung sperren und Einspeisung sperren; die übrigen Werte richtet der Errichter ein. Erst Speichern überträgt die Änderungen, ohne Speichern bleibt alles beim Alten. Was die einzelnen Werte bedeuten, steht unten unter Dialog Einstellungen.
Dieser Abschnitt richtet sich an den Errichter der Anlage.
Das Bedienelement wird mit dem Funktionsbaustein Block Speicher Optimierer verknüpft (rechte Maustaste auf das Bedienelement). Die Adressen werden dabei übernommen. Das Bedienelement hat keine eigenen Parameter: bis auf das Limit des Netzanschlusses und die Anlagenart, die am Baustein stehen, werden alle Einstellungen des Bausteins hier im Dialog Einstellungen vorgenommen. Ohne Verknüpfung weist ein Tippen im Studio darauf hin, die Kacheln zeigen dann -.--.
Wichtig: die Messwert-Eingänge des Bausteins brauchen Adressen. Die Kacheln lesen ihre Werte von den Eingängen Netzleistung, PV Leistung, Verbrauch, Batterieleistung und Ladezustand. Sind diese Eingänge nur intern mit einem anderen Baustein verdrahtet, gibt es dazu keine Adresse und die Kachel zeigt „-.--“. Der Baustein selbst rechnet auch ohne diese Adressen vollständig – die Anforderung betrifft nur die Anzeige. Ist dem Eingang Verbrauch keine Adresse zugewiesen, nimmt die Verbrauchs-Kachel den Ausgang Verbrauch gemessen, den der Baustein ohnehin rechnet.
Zur Aufzeichnung. Der Funktionsbaustein legt stündlich je einen Wert ab, aufbewahrt werden zwei Jahre, in einer eigenen Datei je Baustein in der Steuerung. Aufgezeichnet wird nur, was gemessen wird: ist ein Eingang gar nicht belegt – weder mit einer Adresse noch mit einem anderen Baustein –, entsteht der Kanal nicht und das Diagramm meldet „Keine Daten vorhanden“. Eine interne Verdrahtung genügt der Aufzeichnung. Für Kosten und Erlöse genügt der Eingang Netzleistung, die Preise kennt der Baustein selbst.
Der Parameter Anlagenart des Bausteins entscheidet, was geregelt wird: bei Batterievorgabe gibt der Baustein die Leistung des Speichers vor und regelt selbst, bei Netzvorgabe gibt er nur den Sollwert am Netzübergabepunkt vor und die Anlage regelt selbst. Davon hängen der Sollwert Hand und die Gruppe Regler ab.
Der Dialog ist reine Anzeige. Er liest die Ausgänge des Bausteins und ist deshalb auch dann vollständig, wenn den Messwert-Eingängen keine Adressen zugewiesen sind. Einzig „Fahrplan berechnet vor“ stammt aus dem Fahrplan selbst.
Fahrplan |
|
| Plan gültig | Ja, solange ein gerechneter Fahrplan vorliegt. Steht hier Nein, arbeitet der Baustein nach dem Verhalten bei Datenausfall. |
| Fahrplan berechnet vor | Minuten seit der letzten Neuberechnung. Der Wert darf nicht dauerhaft über dem eingestellten Abstand zwischen zwei Neuberechnungen liegen. |
| Ladezustand Soll | Geplanter Ladezustand am Ende der laufenden Stunde in Prozent. |
| Geplante Ladung Geplante Entladung |
Summe der geplanten Lade- bzw. Entladeenergie über die nächsten 24 Stunden in kWh. |
| Erwarteter Ertrag | Erwarteter Gewinn des Fahrplans über die nächsten 24 Stunden in Euro, nach Abzug aller Verluste. Bei flachem Preis steht hier 0, weil sich kein Verschieben lohnt. |
| Nächste Ladung in Nächste Entladung in |
Minuten bis zum nächsten geplanten Lade- bzw. Entladefenster. Läuft das Fenster bereits, steht dort aktiv – im Eigenverbrauch der Normalfall. Ist kein Fenster mehr vorgesehen, steht dort keine. Auf einer Adresse liefert der Ausgang die Minuten als Zahl: 0 für ein laufendes Fenster, -1 wenn keines vorgesehen ist. |
Preise |
|
| Preis Bezug aktuell | Bezugspreis des laufenden Intervalls in Cent je kWh. |
| Preis Einspeisung aktuell | Einspeisepreis des laufenden Intervalls. Kennt die Preisquelle keinen Einspeisepreis, steht hier der eingestellte feste Einspeisetarif. |
Zustand |
|
| Betrieb | Der Betriebszustand im Klartext: Standby, Laden aus PV, Laden aus Netz, Entladen Eigenverbrauch, Entladen ins Netz, Manuell, Notbetrieb, Aus oder Laden Einspeisegrenze. |
| Laden aktiv Entladen aktiv |
Ja, solange der Speicher geladen bzw. entladen wird. |
| Netzladung aktiv | Ja, wenn die Ladeenergie aus dem Netz kommt. |
| Einspeisung aktiv | Ja, wenn aus dem Speicher ins Netz geliefert wird. |
| Netzladung gesperrt | Ja, wenn eine Netzladung rentabel wäre, aber durch die Sperre oder den Mindestgewinn verhindert wird. So lässt sich unterscheiden, ob eine Einstellung bremst oder es schlicht nichts zu verdienen gibt. In den Betriebsarten Manuell und Aus steht hier immer Nein. |
| Fehler | Ja, wenn keine gültige Preisreihe vorliegt oder die Batteriekapazität auf 0 steht. Fehlende oder veraltete Messwerte setzen diesen Ausgang nicht; dort greift das Verhalten bei Datenausfall. |
Aufzeichnung |
|
| Verbrauch gemessen | Der gerade verwendete Verbrauch – vom Eingang Verbrauch oder aus Netz, Erzeugung und Batterie gerechnet. |
| Verbrauch gelernt | Der für die laufende Stunde angesetzte gelernte Wert. Ist die Zelle dieses Wochentags noch leer, steht hier der Mittelwert derselben Stunde der bereits gelernten Wochentage. 0 bedeutet, dass zu dieser Stunde noch nichts gelernt ist und die Grundlast gilt. |
| Abdeckung | Anteil der bereits belegten Zellen des Verbrauchsprofils in Prozent. Das Profil hat für jede Stunde jedes Wochentags eine Zelle; nach einer vollen Woche Laufzeit stehen hier 100 %. Bis dahin rechnet der Baustein für leere Stunden mit der Grundlast. |
Betrieb |
|
| Betriebsart | Automatik (Vorgabe): der Speicher folgt dem gerechneten Fahrplan. Manuell: es gilt der Sollwert Hand. Aus: der Sollwert ist 0, der Speicher steht. Eigenverbrauch: der Fahrplan wird weiter gerechnet und angezeigt, aber nicht ausgeführt – Überschuss wird geladen, Bezug aus dem Speicher gedeckt, Netzladung und Einspeisung finden nicht statt. In Manuell und Aus wirken die beiden Sperren nicht; die Schutzgrenzen – Ladezustand und Limit des Netzanschlusses – gelten in jeder Betriebsart. |
| Sollwert Hand | Wirkt nur in der Betriebsart Manuell und folgt der Anlagenart: bei Batterievorgabe die Leistung des Speichers (negativ = Laden, positiv = Entladen), begrenzt auf die eingestellte Lade- und Entladeleistung; bei Netzvorgabe der Sollwert am Netzübergabepunkt (positiv = Bezug, negativ = Einspeisung). Dort wird er unverändert ausgegeben – ohne Umrechnung, Totband und Rampe, begrenzt nur auf das Netzanschluss-Limit. |
| Netzladung sperren | Ein verhindert, dass eine im Fahrplan vorgesehene Ladung aus dem Netz ausgeführt wird – der Sollwert ist in diesen Stunden 0. Der Fahrplan wird unverändert weiter gerechnet; der Ausgang Netzladung gesperrt meldet den Fall. Vorgabe Aus. |
| Einspeisung sperren | Ein verhindert, dass eine im Fahrplan vorgesehene Lieferung ins Netz ausgeführt wird. Entladen für den Eigenverbrauch bleibt erlaubt. Auch diese Sperre wirkt erst bei der Ausführung, nicht auf die Berechnung. Vorgabe Aus. |
Speicher |
|
| Batteriekapazität | Nutzbare Kapazität in Wh, Vorgabe 10000 Wh. Sie ist die Bezugsgröße für alle Prozentangaben dieses Dialogs. Steht sie auf 0, wird kein Fahrplan gerechnet und der Ausgang Fehler geht auf Ja. |
| Ladeleistung maximal Entladeleistung maximal |
Höchste Leistung beim Laden bzw. Entladen, Vorgabe je 2500 W. Sie begrenzt die Energie, die der Fahrplan einer Stunde zuteilen kann, und den ausgegebenen Sollwert. |
| Wirkungsgrad Laden Wirkungsgrad Entladen |
Zusammen der Umlaufwirkungsgrad, Vorgabe je 95 %. Er steckt in den Kosten jeder geplanten Verschiebung: was eingelagert wird, muss um die Verluste teurer wieder heraus. Ein zu hoch angesetzter Wirkungsgrad lässt Geschäfte rentabel erscheinen, die es nicht sind – gerade bei der Netzladung. Zulässig sind 10 bis 100 %, ein Wert außerhalb wird auf 95 % gesetzt. |
| Ladezustand minimal Ladezustand maximal |
Arbeitsbereich des Speichers in Prozent, Vorgabe 10 bis 100 %. Unterhalb des Minimums wird nicht mehr entladen, oberhalb des Maximums nicht mehr geladen – in der Planung wie in der Ausführung. Ist das Maximum nicht größer als das Minimum, gelten 10 % und 100 %. |
| Notstromreserve | Hebt den minimalen Ladezustand über den gesamten Planungszeitraum an; die höhere der beiden Grenzen gewinnt. Vorgabe 0 %. |
| Reserve am Planungsende | Untergrenze für die letzten sechs Stunden des Planungshorizonts, und dort nur, solange die Preise des Folgetags noch fehlen. Sie verhindert, dass der Plan den Speicher am Abend leert, weil er hinter dem Horizont keine teure Stunde mehr sieht. Vorgabe 20 %. |
| Einspeisung erst ab | Eigene, höhere Untergrenze nur für die Lieferung ins Netz, Vorgabe 30 %. Darunter bleibt die gespeicherte Energie dem Eigenverbrauch vorbehalten – verkaufte Energie müsste sonst später zum höheren Bezugspreis zurückgekauft werden. |
Wirtschaftlichkeit |
|
| Preisquelle | Automatisch (Vorgabe) nimmt die Preisreihe aus den im Projekt vorhandenen Preisbausteinen: eine Quelle mit eigenem Einspeisepreis schlägt jede reine Börsenquelle, bei gleicher Eignung gewinnt die zuletzt aktualisierte. eFriends, aWATTar und ENTSO greifen auf genau diese Quelle zu; fehlt der zugehörige Baustein, liegt keine Preisreihe vor. Feste Preise baut aus dem festen Bezugspreis und dem Einspeisetarif eine flache Reihe – ohne Preisunterschiede entsteht kein Lade- oder Entladeplan, der Speicher fährt Eigenverbrauch. Ein Fehler wird dabei nicht gemeldet. |
| Netzladeleistung maximal | Höchste Leistung für das Laden aus dem Netz, zusätzlich gilt die Ladeleistung des Speichers. Vorgabe 2000 W. Der Wert 0 schaltet die Netzladung in der Planung ganz ab – anders als die Sperre, die den Plan unberührt lässt. |
| Mindestgewinn PV | Schwelle in Ct/kWh für jede Verschiebung, deren Energie aus der Erzeugung oder dem vorhandenen Speicherinhalt stammt, Vorgabe 3. Nur wenn die Spanne zwischen Erlös und Kosten – Verluste eingerechnet – mindestens so groß ist, wird die Stunde eingeplant. Der Wert deckt Alterung und Verschleiß ab; je höher er steht, desto seltener wird umgeladen. |
| Mindestgewinn Netzladung | Dieselbe Schwelle für Energie aus dem Netz, Vorgabe 8 Ct/kWh. Sie liegt üblicherweise höher, weil hier das Preisrisiko dazukommt. Bleibt eine rentable Netzladung darunter, meldet das der Ausgang Netzladung gesperrt. |
| Fester Bezugspreis | Arbeitspreis in Ct/kWh, Vorgabe 25. Er gilt nur bei der Preisquelle Feste Preise. |
| Einspeisetarif | Erlös in Ct/kWh für Energie ins Netz, Vorgabe 5. Er gilt immer dann, wenn die Preisquelle keinen eigenen Einspeisepreis kennt – bei den reinen Börsenquellen. Zugleich ist er der Preis, der beim Laden aus der Erzeugung entgeht, also die Kosten einer PV-Verschiebung. |
Prognose und Aufzeichnung |
|
| Grundlast | Angenommener Verbrauch in W für jede Stunde, für die noch nichts gelernt ist, und wenn die Aufzeichnung des Verbrauchs aus ist. Vorgabe 350 W. Ein zu niedriger Wert lässt den Plan mehr Energie verkaufen, als das Haus später übrig hat. |
| Verbrauch aufzeichnen | Lernt den Verbrauch in ein Profil mit einer Zelle je Stunde und Wochentag, Vorgabe Ein. Für eine an diesem Wochentag noch leere Stunde gilt der Mittelwert derselben Stunde der übrigen Wochentage, erst ohne jeden Wert die Grundlast. Ohne die Eingänge Verbrauch oder Erzeugung wird bewusst nicht aufgezeichnet. |
| PV Ertrag aufzeichnen | Lernt den Tagesverlauf der Erzeugung in ein Profil mit einer Zelle je Stunde, Vorgabe Ein. Damit wird die Tagessumme der Prognose über den Tag verteilt statt über eine feste Glocke zwischen 6 und 20 Uhr. Ist kein Prognosewert verknüpft, dient das Profil selbst als Erwartung. |
| Lernrate | Gewicht, mit dem das Mittel der abgelaufenen Stunde in die Profilzelle eingeht, 1 bis 50 %, Vorgabe 25 %. Klein heißt träge und ruhig, groß schnelle Anpassung mit mehr Ausschlag nach einem ungewöhnlichen Tag. Eine leere Zelle wird sofort mit dem ersten Wert belegt, ein Ausreißer auf das Vierfache des bisherigen Wertes begrenzt. |
| Planungshorizont | Wie weit der Fahrplan reicht, 2 bis 48 Stunden, Vorgabe 36. Geplant wird nur so weit, wie die Preisquelle Preise liefert. Der Horizont bestimmt auch, wo die Reserve am Planungsende greift: in seinen letzten sechs Stunden. |
| Maximales Alter der Preise | Wie lange die letzte erfolgreiche Abfrage bei der Preisquelle zurückliegen darf – nicht der Zeitraum, den die Preise abdecken. Liegt sie länger zurück, verwirft der Optimierer die Reihe: kein Fahrplan, Plan gültig Nein, Fehler Ja, und der Speicher fährt nach dem Verhalten bei Datenausfall. Schlägt eine Abfrage fehl, behält der Preisbaustein seine letzten Preise, nur der Zeitstempel rückt nicht nach. Die Preisbausteine fragen stündlich ab; die Vorgabe von 120 Minuten überbrückt damit zwei erfolglose Versuche. Bei Feste Preise ist die Einstellung wirkungslos. Nach einem Neustart gilt eine aus der Datenbank wiederhergestellte Reihe zunächst als alterslos, bis die Quelle einmal erfolgreich abgefragt wurde. Einstellbar 5 bis 1440 Minuten. |
| Neuberechnung alle | Größter Abstand zwischen zwei Berechnungen des Fahrplans, 1 bis 120 Minuten, Vorgabe 15. Dazwischen wird zusätzlich gerechnet, sobald eine Stunde abgelaufen ist, der Ladezustand um mehr als 5 % der Kapazität vom geplanten abweicht oder sich die PV-Prognose um mehr als 10 % ändert – frühestens 60 Sekunden nach der letzten Berechnung. |
Regler |
|
| Die ersten vier Werte wirken nur bei der Anlagenart Batterievorgabe. Bei Netzvorgabe regelt die Anlage selbst. Das Verhalten bei Datenausfall gilt in beiden Anlagenarten. | |
| Regelzyklus | Abstand in Sekunden, in dem ein neuer Sollwert gebildet wird, 1 bis 300 s, Vorgabe 5 s. Die Netzleistung wird über den abgelaufenen Zyklus gemittelt. Ein sehr kurzer Zyklus lässt eine träge Anlage gegen ihre noch nicht eingeschwungene Messung regeln. |
| Totband | Änderungen unter diesem Wert in W werden nicht ausgegeben, Vorgabe 100 W. Das hält die Zahl der Stellbefehle klein – manche Speicher sperren ihre Schnittstelle bei zu häufigem Schreiben. Von einer Grenze erzwungene Änderungen und Bedienhandlungen bleiben davon unberührt. |
| Regelverstärkung | Anteil der Regelabweichung, der je Zyklus ausgeglichen wird, Vorgabe 50 %. Bei 100 % wird der Fehler in einem Schritt korrigiert, darunter über mehrere Zyklen. Zulässig 1 bis 100 %, ein Wert außerhalb wird auf 50 % gesetzt. |
| Rampe | Größte Änderung des Sollwerts in W je Sekunde, unabhängig vom Regelzyklus, Vorgabe 2000 W/s. Verlangt eine harte Grenze – Netzanschluss oder Ladezustand – die Änderung, gilt sie sofort. |
| Verhalten bei Datenausfall | Gilt, sobald kein gültiger Fahrplan vorliegt, etwa weil die Preise fehlen oder zu alt sind. Standby: der Sollwert ist 0. Eigenverbrauch (Vorgabe): Überschuss wird geladen, Bezug aus dem Speicher gedeckt – der Speicher bleibt auch ohne Preise nutzbar. |
Diagnose |
|
| Diagnosemeldungen | Schaltet die Meldungen des Bausteins im Protokoll ein. Nur zur Inbetriebnahme gedacht, Vorgabe Aus. |
Für den Ladezustand gelten damit vier Untergrenzen nebeneinander, die jeweils höchste gewinnt: Ladezustand minimal immer und für alles, die Notstromreserve über den gesamten Planungszeitraum, die Reserve am Planungsende nur in dessen letzten sechs Stunden und Einspeisung erst ab allein für die Lieferung ins Netz.
Geändert wird auf einer Arbeitskopie: erst Speichern überträgt die Werte in die Steuerung. Die Einstellungen liegen in der Steuerung und nicht im Projekt; sie bleiben beim Einspielen eines Projekts erhalten, sind aber nur bei bestehender Verbindung les- und schreibbar. Sind mehrere Bedienelemente gleichzeitig offen, erscheint eine Änderung dort sofort.
Siehe auch Allgemeine Eigenschaften aller Bedienelemente.