Energie Management System Dokumentation

Systemzugang

Auf der Systemebene finden sich die zur Einrichtung und zum zuverlässigen Betrieb des Systems unverzichtbaren Funktionen und Einstellungsmöglichkeiten wie beispielsweise die Möglichkeit zum Software-Upgrade und zum Backup bzw. zur Wiederherstellung des Systems.
Für den Zugang zur Systemebene – der sogenannten Shell des zugrundeliegenden Linux-Betriebssystems – benötigen Sie eine Terminal-Software, die das Secure Shell (SSH) Protokoll unterstützt. Das gängigste unter etlichen solcher – kostenlos verfügbarer – Programme ist PuTTy. Laden und installieren Sie sich PuTTy bitte auf ihrem PC, Mac oder Tablet.
Anschließend können Sie auf den Rechner namens smarthouse zugreifen oder dessen IP-Adresse.
Benutzername und Paßwort erhalten Sie auf Anfrage.

Das Konfigurationstool smart-house-config

Auf der Systemebene (der sogenannten Shell des zugrundeliegenden Linux-Betriebssystems) können
Sie das Programm zur zentralen Administration und Konfiguration durch die Eingabe von sudo smart-house-config starten.
Beim ersten Start in einer Sitzung werden Sie zur Sicherheit noch einmal nach dem Paßwort des Systembenutzers gefragt.

Die Steuerung Ihrer Geräte

Das EMS startet Ihre steuerbaren(*) elektrischen Verbraucher in der folgenden Reihenfolge mit Überschußstrom bzw. wenn gemäß aktueller Prognose Überschuß an eigenproduziertem Strom dafür zur Verfügung stehen wird.
Ist der Energiemengenbedarf eines Gerätes im EMS eingestellt (wie bei Spül- und Waschmaschinen), dann wird die Prognose benutzt.

  • E-Auto wird mit dem Überschuss geladen
    Andere vom EMS gesteuerte Verbraucher werden während einer E-Auto-Ladung ggfs. trotzdem gestartet, das wiederum reduziert während deren Betrieb den zur Verfügung stehenden Überschußstrom, mit dem das E-Auto geladen wird.
  • eine Brauchwasserpumpe heizt jeden Tag bis spätestens zu einem von Ihnen festlegbaren Zeitpunkt eine in Litern festlegbare Menge Wasser. Dazu wird die dafür nötige Energiemenge ermittelt und die Pumpe rechtzeitig morgens gestartet bzw. eine SGready Brauchwasserwärmepumpe auf präferiertes (durch die Pumpensteuerung kontrolliertes) Laden gestellt.
  • eine Spülmaschine wird gestartet
  • eine Waschmaschine wird gestartet
    Ein Trockner ist nicht einzeln vorgesehen, weil es erfahrungsgemäß Probleme gibt, wenn man die Wäsche aus der Maschine zu holen vergißt.
    Der zusätzliche Zeit- und Energiebedarf wird bei Waschmaschinen-Läufen mit anschließender Trocknung aber berücksichtigt.
  • eine SGready Heizwasser-Wärmepumpe wird auf bevorzugtes Laden gestellt, solange noch Überschuss zur Verfügung steht

    Parallel zur Wärmepumpe wird
  • eine konfigurierbare Gruppe beliebiger generischer Verbraucher eingeschaltet
    In diese Gruppe kann man schaltbare Heizstäbe, Heizstrahler, Pool-Pumpen oder generell jegliche Geräte mit simpler AN/AUS Steuerung aufnehmen.
    Konfigurierbare Prioritäten bieten zusammen mit Sicherheitsfunktionen wie einer maximalen Laufzeit und Mindest-Abkühldauer viel Flexibilität und Betriebssicherheit.

(*) steuerbar sind diese entweder direkt über eine eingebaute Steuerung (z.B. HomeConnect) oder indirekt über einen Zwischenstecker oder Aktor (z.B. an einer SG-ready Schnittstelle)
Die feste Installation eines Aktors zur Steuerung einer Wärmepumpe erfolgt durch Sie als Kunden oder durch Ihren Installateur.

Vorbereitungen

Um nicht erst bei der Installation auf unliebsame Überraschungen zu stoßen, sollten Sie bereits mit dem Kaufvertrag bestimmte Leistungen von Ihrem Verkäufer und/oder Installateur zusichern lassen.

Da aufgrund von Kapazitätsengpässen zwischen dem Kaufvertragsabschluß und der Installation einer PV-Anlage inzwischen leider häufig mehrere Monate liegen, sollten Sie in dieser unvermeidbaren Zeit die Formalitäten der Anschlußanmeldung klären und vorbereiten. Und da Netzbetreiber nicht auf eine Reaktionszeit verpflichtet sind, dauern Anmeldungen häufig Monate.

Hinweis
zur vollständigen Nutzung der EMS-Funktionen muß bei den meisten Wechselrichtern die Option zur externen Batteriesteuerung aktiviert werden. Das ist technisch bei vielen Wechselrichtern nur auf der „Installateur“s- oder „“Administration“s-Ebene Ihrem Solarteur bzw. Elektriker möglich.

Klären Sie mit Ihrem Installateur möglichst frühzeitig, dass er bereit ist, diese Einstellungen vorzunehmen. Sie sind Eigentümer der Geräte und haben Anrecht auf Freischaltung aller Funktionen Ihres Wechselrichters.
Bei einigen Netzbetreibern müssen Sie die Entladung eines Akkus ins Netz erst beantragen. Setzen Sie sich frühzeitig mit ihm in Verbindung und lassen Sie sich dieses Recht bestätigen. Bei Vorliegen der Bescheinigung des Netzbetreibers sollte kein Solarteur sich weigern, die nötigen Einstellungen vorzunehmen.
Sie als Anlagenbetreiber sind weiterhin verpflichtet, die gesetzlichen regulatorischen Anforderungen einzuhalten. Dazu gehört die Begrenzung der Einspeisung auf max. 70% der installierten Peak-Kapazität (*). Die externe Batteriesteuerung durch das storm.house EMS verletzt Ihre Pflichten nicht. Erklären Sie das Ihrem Solarteur und weisen Sie ihn darauf hin, daß Sie von ihm nicht das Aufheben der Kappungsgrenze erwarten, sondern lediglich das Aktivieren der externen Batteriesteuerung.
Das EMS entlädt ggfs. in der Batterie vorhandene Restenergie bereits frühmorgens ins Netz, wenn noch keine Einspeisung stattfindet. Die so eingespeiste Strommenge entspricht daher höchstens der Netto-Akkukapazität bzw. liegt wegen des Verbrauchs der Nacht zuvor normalerweise noch weit darunter. Die maximale Einspeiseleistung beschränkt der Wechselrichter wie im Normalbetrieb auch auf max. 70% der Dachkapazität oder weniger, in der Regel liegt die maximale Entladeleistung der Batterie darunter.

(*) Diese Regelung soll abgechafft werden. Bis Jahresende 2022 gilt sie aber weiterhin für alle neuen Anlagen. Auch für alle Altanlagen ist die Abschaffung in der Diskussion. Rückwirkende Änderungen sind in Deutschland aber aufgrund der Rechtfolgen unwahrscheinlich selten. Und selbst wenn es noch so kommen sollte, haben die meisten PV-Anlagenbesitzer das Problem, dass sie ihre Installation nicht selbst anpassen können und der Installateur ihnen dabei nicht mehr helfen kann oder will (er hat gegenwärtig genug Lukrativeres zu tun).

Installation

Wechselrichter

In den Einstellungen können Sie das Wechselrichter-Modell und Ihre Wallbox auswählen.
Tragen Sie zuerst die IP-Adresse ein und klicken Sie auf das Häkchen. Wählen Sie erst anschließend das Wechselrichter-Modell aus.

Sungrow

Tipp am Rande: überlegen Sie sich vor der Installation gut, welche Stromkreise Sie an den Backup-Ausgang hängen wollen, und besprechen Sie das ausführlich mit Ihrem Elektriker. Bei mehr als 3,3kW Dauerleistungsbedarf auf einer Phase startet der Wechselrichter sich neu, was zum Stromausfall führt.

Benutzen Sie NUR das Ethernet-Interface am Wechselrichter – nicht die IP-Adresse des WLAN-Adapters und auch nicht das Ethernet des neuen WiNet-Adapters.

Geben Sie dem Wechselrichter eine unveränderliche (statische) IP-Adresse und konfigurieren Sie diese im den EMS Einstellungen. Auch wenn Sie DHCP zur dynamischen Vergabe von IP-Adressen benutzen, gibt es auf dem Router, beispielsweise bei Fritzboxen, meist die Möglichkeit, einem Gerät immer wieder dieselbe Adresse zuzuteilen.

Kostal

Bei einem Kostal müssen Sie die externe Batteriesteuerung per Modbus aktivieren. Dazu wird der Installateurszugang benötigt. Bringen Sie Ihren Installateur möglichst frühzeitig dazu, diese Einstellung vorzunehmen, siehe auch vorstehenden Hinweis.

Stellen Sie unter Servicemenü / Batterieeinstellungen die Batteriesteuerung auf „Extern über Protokoll (Modbus TCP)“.
Deaktivieren Sie außerdem die Intelligente Batteriesteuerung. Letzteres ist nicht zwingend, führt bei Kostal Wechselrichtern aber zu besseren Erträgen, da deren „Intelligenz“ steuerrelevante Werte nur mit dem Vortag vergleicht, nicht aber wie das EMS die Wettervorhersage berücksichtigt. Das führt zu suboptimalen Ergebnissen.

Fronius

Stellen Sie zuerst sicher, daß die „Solar API“ aktiviert ist. Überprüfen Sie unter Kommunikation – Modbus, daß zur korrekten Repräsentation der Daten als SunSpec Model Type float-Werte benutzt werden, das ist die Voreinstellung. Aktivieren Sie ausserdem „Wechselrichter-Steuerung über Modbus“. Zuletzt können Sie in den EMS-Einstellung unter „Photovoltaik“ als Batterie-Wechselrichter den Typ „Hybrid“ auswählen.
Sie

EMS

Nach erfolgreicher Installation können Sie auf die EMS-Benutzeroberfläche unter http://smarthouse:8080/ ohne Eingabe eines Benutzernamen zugreifen. Für Änderungen ist sie allerdings gesperrt. Um Geräte einrichten zu können, müssen Sie sich erst mit dem Administrations-Benutzer anmelden (Benutzername: admin, Paßwort: admin).
Ändern Sie das initiale Paßwort am besten sofort über die Schaltfläche, die nach der Anmeldung links unten erscheint.

Benutzerverwaltung

Zur Verwaltung der Benutzerdaten, mit denen Sie auf die EMS-Oberfläche zugreifen, benötigen Sie Zugang zur Console.
Starten Sie in der Shell mit openhab-cli console. Alternativ können Sie sich auch per SSH mit dem Port 8101 und dem Benutzer openhab mit Ihrem System verbinden. Das Passwort, welches Sie beim Start eingeben müssen, erhalten Sie auf Anfrage. Geben Sie anschließend openhab:users ein, um sich die zur Benutzerverwaltung zur Verfügung stehenden Befehle anzeigen zu lassen. Mit z.B. openhab:users add nutzer passwort user würden Sie einen Account für einen Benutzer „nutzer“ mit dem Paßwort „passwort“ anlegen, mit dem dieser Zugriff auf die Betriebsdaten in der Oberfläche erhält. Für weitergehende Aufgaben wie die Programmierung benötigen Sie einen Benutzer mit der role (Rolle) „admin“. Standardmäßig ist dafür der Nutzer „admin“ mit demselben Paßwort eingerichtet.
Dieses Paßwort sollten Sie mit openhab:users changePassword admin neuesPasswort ändern.

Aktoren

Die Steuerung vorhandener Haustechnikgeräte erfordert die physische Installation eines Aktors, der auch den Stromfluss messen kann. Das kann ein simpler Zwischenstecker wie ein Shelly S sein.

Benachrichtigungen

Einige Funktionen in einem Smart House nutzen den Telegram Messenger für Benachrichtigungen und einfache Dialoge.
Um diese nutzen zu können, sollten Sie sich Telegram aus dem Play oder Apple Store installieren und einrichten und wie hier beschrieben die Chat ID ermitteln, um diese dann im System zu hinterlegen. Ihren Chatbot sollten Sie openhab taufen.

Wallbox und E-Auto

Das EMS verwendet zur Wallboxen-Steuerung die Open Source Software EVCC. Die Freischaltung und Nutzung bestimmter Wallbox-Modelle und Funktionen erfordert ein Sponsorship Token, das für z.Zt. 2$ monatlich erhältlich ist. Bitte unterstützen Sie die EVCC-Entwicklung und erwerben Sie dieses Token über den vorstehenden Link.
Viele E-Auto-Hersteller bieten darüberhinaus eigene Dienste zur Steuerung ihrer Fahrzeuge. EMS und EVCC nutzen diese, um bestimmte Informationen wie z.B. den Ladestand aus dem Fahrzeug auszulesen, diese Funktion ist hier kostenfrei.

Konfiguration der Photovoltaik-Anlage und Wallbox

storm.house liefert das Programm mit einer auf Ihren Wechselrichter und ggfs. Wallbox angepaßten Konfiguration aus. Wählen Sie das passende Modell in den Einstellungen aus.

Wenn Ihre Anlage mehr als einen Strom erzeugenden Wechselrichter besitzt oder andere Stromerzeuger wie z.B. ein Blockheizkraftwerk oder Notstromgenerator, dann sollten Sie diese Werte dem EMS bekanntmachen, damit es diese berücksichtigen kann. Die Vielzahl möglicher Installationsvarianten und wie man diese auslesen kann, sprengt leider den Rahmen dessen, was an dieser Stelle dokumentiert werden kann. Dennoch möchten wir Sie auf eine häufig funktionierende Möglichkeit dazu hinweisen, dazu müssen Sie in der openHAB-Oberfläche (die Sie unter „Einstellungen“ erreichen) ein Thing zur Repräsentation des Gerätes sowie ein auf dieses Thing verweisendes Item für den Erzeugungsleistungs-Wert erzeugen. Wenn Sie einen weiteren Wechselrichter des gleichen Typs wie ihr Hauptgerät besitzen, dann existiert bereits ein Item PVErzeugungsLeistungHaupt und damit verlinkt ein Thing, die Sie beide als Vorlage nutzen können. (Hinweis: die mit einem Schloss versehenen Komponenten entstammen dem EMS, diese können Sie nicht ändern). Machen Sie die zusätzliche Erzeugungsleistung dem EMS bekannt, indem Sie das Item gleich beim Anlegen zu einem Mitglied der Gruppe PVErzeugungsLeistung machen. Das EMS wird dann den Summenwert aller Gruppenmitgleider in seinen Steuerungsalgorithmen verwenden.

Anlegen der IoT-Geräte im EMS

Haustechnik, die das EMS steuern soll, müssen Sie normalerweise durch Zwischenschalten eines smarten „Internet of Things“ Gerätes steuerbar machen.
Im Rahmen dieser Dokumentation wird exemplarisch beschrieben, wie Sie dem EMS einen Shelly Plug S Zwischenstecker hinzufügen, den Sie zwischen Steckdose und Netzanschlußstecker Ihrer Waschmaschine platzieren.
Shelly-Geräte können Sie direkt vom Hersteller oder überall im Internet beziehen. Sie erfüllen alle in Deutschland relevanten Sicherheitsnormen und sind vielfach erprobt.
Für SGready-Anschlüsse empfehlen wir einen Shelly 2.5 Aktor, der sich sowohl mit 230V Netzspannung als auch mit 24V Niederspannung betreiben läßt. Ein SG-Ready Anschluss hat typischerweise 24V, so dass Sie ihn ohne fremde Hilfe vornehmen können.

ACHTUNG
Überlassen Sie die physische Installation unbedingt einer Elektrofachkraft, wenn der Anschluß
230 Volt Netzspannung nutzt. Lebensgefahr !!

Alternativ lassen sich Aktoren aus verschiedensten Technologien von vielen Herstellern einsetzen, wenn dies Ihnen wichtig ist oder Ihr Elektroinstallateur darauf besteht.
Leider (im Sinne einer einfachen Inbetriebnahme und Nutzung) ergibt sich dadurch eine riesige Menge an möglichen Kombinationen, welche IoT-Geräte mit welchen Einstellungen verwendet werden können bzw. müssen. Schauen Sie in diesem Fall in die Dokumentation und das Community-Form von openHAB.


Geräte einzubinden funktioniert immer nach dem selben Schema:

* das zum IoT-Gerät bzw. Aktor passende binding installieren
* ein Thing anlegen, das das physikalische Gerät repräsentiert
* die unten genannten Items mit den passenden Channels des Things verlinken, das das zugehörige Gerät repräsentiert

Shelly Konfiguration

Ab Fabrik oder nach einem Reset sind die Shelly Aktoren im „Access Point Mode“. Wenn Sie die Stromversorgung anschließen, werden Sie nach kurzer Zeit ein neues WLAN-Netzwerk mit einem auf den Shelly hindeutenden Namen entdecken.
Verbinden Sie Ihr Smartphone damit und greifen Sie über die Webadresse auf das Konfigurationsmenü des Gerätes zu.

Hier geht es zur Shelly Hersteller-Dokumentation und zur Dokumentation des Shelly binding in openHAB bzw. EMS.

Nachfolgend ein Video-Tutorial zur Konfiguration von Shellies in openHAB, an das man sich bis zu dem Punkt halten kann, an dem das Thing für den Shelly erstellt wurde.
Anschließend daran müssen abweichend vom Video einige Items mit den passenden Channels auf dem Shelly verlinkt werden, siehe dazu die darunter stehende Tabelle.

Konfiguration im EMS

Die nachfolgenden Channel werden auf die in der ersten Spalte genannten Items verlinkt. Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten, bei der einfachsten sucht man unter „Einstellungen“ – „Things“ das IoT-Gerät – Thing genannt – und klickt dann auf den Channel Reiter. Dort klickt man dann für jeden Channel Add Link to Item, wobei man Use an Existing Item selektiert, Item to Link anwählt und dieses aus der dann erscheinenden Liste auswählt.

Wählen Sie außerdem die geeignete Semantic Class „WhiteGood“ für Haushaltsgeräte oder „HVAC“ für Heizungstechnik aus. Das neue Gerät erscheint dann in der „Geräte“-Übersicht unter dem passenden Stichwort.

Am einfachsten ist es, die ersten Buchstaben der Beschreibung (nicht des Namens) des Items im Suchfeld einzugeben.

itemzeigt auf IoT GerätChannelDatentypParameterbedeutungBeispiel
Waschmaschine, SpuelmaschineZwischenstecker m. Strommessung, z.B. Shelly Plug Sshelly:shellyplugs:<ID>:relay#output
oder
homeconnect:dishwasher:f2ef36c870:e9ce5235ce:power_state
SwitchStromversorgung der MaschineON
HCBetriebszustandWaschmaschine, HCBetriebszustandSpuelmaschineHomeConnect fähiges Geräthomeconnect:dishwasher:f2ef36c870:e9ce5235ce:operation_stateStringBetriebszustand der MaschineRun
LeistungWaschmaschine, LeistungSpuelmaschinez.B. Shelly Plug Sshelly:shellyplugs:<ID>:meter#currentWattsNumber:Poweraktuelle Leistungsaufnahme2010 W
VerbrauchWaschmaschine, VerbrauchSpuelmaschine, VerbrauchWaermepumpe z.B. Shelly Plug S shelly:shellyplugs:<ID>:meter#currentWattsNumber:Energy Verbrauchszähler42 kWh
BrauchwasserWaermepumpeIn1, BrauchwasserWaermepumpeIn2 Doppel-Relais
an den SGReady-Eingangskontakten der Brauchwasser-Wärmepumpe
z.B. Shelly 2.5
shelly:shelly25-relay:<ID>:relay1#output
SwitchBeide Relais bzw. Eingänge bilden zusammen die SGready Modi ab.OFF und OFF
= Normalbetrieb
HeizwasserWaermepumpeIn1, HeizwasserWaermepumpeIn2
z.B. Shelly 2.5
shelly:shelly25-relay:<ID>:relay2#output SwitchBeide Relais bzw. Eingänge bilden zusammen die SGready Modi ab.
Items der steuerbaren Verbraucher

Smart Grid Ready

Eingang-1Eingang-2SG ready BetriebsmodusBedeutung
AUSAN1 – Sperrung bzw. ZwangsabschaltungIm Sperrmodus darf die Wärmepumpe nicht laufen, d.h. keine wesentliche Leistung aufnehmen.
Unter bestimmten, eng eingegrenzten Bedingungen kann das Energieversorgungsunternehmen Wärmepumpen aus der Ferne sperren.
AUS AUS 2 – NormalbetriebDie in der Wärmepumpe eingebaute Steuerung entscheidet, wann sie heizt, ggfs. speichert und wieder abschaltet.
AN AUS 3 – EinschaltempfehlungDie Wärmepumpe sollte vorhandenen Strom bevorzugt JETZT zum Heizen (oder Kühlen) verwenden, die Steuerung der Pumpe kann darüber aber selbst entscheiden.
Wird von einem externen System wie dem EMS signalisiert, wenn z.B. Photovoltaik-Strom im Überschuß vorhanden ist.
ANAN4 – ZwangseinschaltungDie Wärmepumpe muß jetzt Strom aufnehmen
(insofern der Selbstschutz dies nicht verhindert).
Smart Grid Ready Betriebsmodi

Home Connect

Wenn Sie mit HomeConnect ausgestattete Geräte von Bosch oder Siemens besitzen, dann lassen sich diese auch ohne zusätzliche Hardware direkt steuern.
Erzeugen Sie ein HomeConnect Thing und verbinden Sie die Items mit den laut Tabelle passenden Channels, die auf der Thing-Seite angeboten werden.

AN/AUS Verbraucher

Um weitere Verbraucher bevorzugt zu starten, die nur AN bzw. AUS schaltbar sind, müssen diese als item vom Typ Switch in openHAB eingerichtet und Mitglied der Gruppe generisch sein.

Achtung:
Mindestens die items Verbraucher, Verbraucher_Leistung und Verbraucher_Prioritaet müssen Mitglied der Gruppe generisch sein.

Durch Anlegen weiterer items mit speziellen Namen lassen sich betriebsrelevante Konfigurationsparameter einstellen:

Namenszusatz
Hauptname Verbraucher frei wählbar.
Im folgenden Verbraucher damit ersetzen!
DatentypParameterbedeutung
muß Mitglied in der Gruppe generisch sein
Beispiele
Verbraucher_PrioritaetNumberRangfolge (einheitenlos, „1“ bedeutet höchste Priorität)
muß Mitglied in der Gruppe generisch sein
2
Verbraucher_SchwellwertNumber:PowerSchwellwert, bei dem der Verbraucher eingeschaltet wird, wenn mehr als soviel Überschuß zur Verfügung steht. Typischerweise ist dies die Nennleistung des Verbrauchers.
Mit Einheitenangabe, Standardeinheit Watt
2 kW
750 W
Verbraucher_LeistungNumber:PowerLeistungsaufnahme dieses Verbrauchers mit Einheitenangabe,
Standardeinheit Watt
Dieses item kann auch auf einen den tatsächlichen Verbrauch messenden Channel verlinkt werden (siehe unter Konfiguration).
2 kW
750 W
Verbraucher_startklarSwitchText ON oder OFFOFF
Verbraucher_minLaufzeitNumber:TimeDauer, die der Verbraucher mindestens ununterbrochen läuft, wenn er aktiviert wird
mit Einheitenangabe, Standardeinheit Sekunden
1h
0 s
Verbraucher_maxLaufzeitNumber:Timemaximale Dauer, die der Verbraucher aktiviert wird
mit Einheitenangabe, Standardeinheit Sekunden
für dauerhafte Aktivierung „0 s“ eintragen (VORSICHT, Folgen bedenken!)
1h
0 s
Verbraucher_AbklingzeitNumber:TimeDauer, die der Verbraucher vor dem nächsten Lauf abkühlt mit Einheitenangabe,
Standardeinheit Sekunden
nur aktiv, wenn Laufzeit einen Wert größer 0 s hat
600 s
Items der vom Benutzer definierten („generischen“) Verbraucher

Hat man also beispielsweise zwei Items namens Teichpumpe und Heizluefter jeweils vom Typ Switch, die beide der Gruppe generisch angehören, dann wird durch Anlegen der Items Teichpumpe_Prioritaet vom Typ Number mit Wert 1, Teichpumpe_startklar vom Typ String mit Wert ON und Teichpumpe_Schwellwert vom Typ Number:Power mit einem Wert von 100 W sowie den Items Heizluefter_Prioritaet vom Typ Number mit Wert 2, Heizluefter_startklar vom Typ String mit Wert ON und Heizluefter_Schwellwert vom Typ Number:Power mit einem Wert von z.B. 2 kW zuerst die Teichpumpe aktiviert, wenn mehr als 100 Watt Überschußstrom zur Verfügung steht sowie zusätzlich der Heizlüfter aktiviert, wenn Überschußstrom von mindestens 2,1 Kilowatt (= 100W + 2kW) zur Verfügung steht. Setzt man Teichpumpe_startklar auf den Wert OFF, dann wird ab 2000 Watt nur der Heizlüfter eingeschaltet. Legt man zusätzlich Heizluefter_minLaufzeit vom Typ Number:Time mit dem Wert 900 s, Heizluefter_maxLaufzeit vom Typ Number:Time mit dem Wert 60 min und Heizluefter_Abklingzeit vom Typ Number:Time mit dem Wert 600 s an, dann heizt der Heizlüfter immer für eine Stunde und pausiert dann für 10 Minuten, ehe er weiterheizt, solange Überschußstrom von mindestens 2000 Watt anliegt. Ist zwischenzeitlich nicht genug Überschuß vorhanden, dann wird er ausgeschaltet und bei wieder ausreichendem Überschuß auch wieder eingeschaltet. Nach einem Einschalten bleibt das Gerät mindestens 15 Minuten angeschaltet. So wird verhindert, durch zu hektisches Ein- und Ausschalten die betroffenen Geräte zu schädigen.

Tipp:
Bei der Einrichtung eines Items läßt sich kein Wert setzen. Das zu tun ist leider etwas umständlich, muß aber ja nur einmalig erfolgen. Dazu sollten Sie das Item nach dem Anlegen bearbeiten und per „Add Metadata“ ein „Default Standalone Widget“ hinzufügen und auf „Widget“ klicken um als Typ eine „Input Card“ auszuwählen. In der Widget-Konfiguration sollten Sie für numerische Werte als Type number und als Input Mode decimal hinterlegen und nur für den startklar Switch für beide Felder text eintragen. Aktivieren Sie unbedingt auch den Send button. Erst danach können Sie im Feld, das den Wert anzeigt, den von Ihnen gewünschten Wert eintragen. Unbedingt zum Schluss das „Sende-Häkchen“ drücken um die Einträge wirksam werden zu lassen. Eine ausführliche Erklärung gibt es hier. Um übrigens auch die Einheit angezeigt bekommen möchten, müssen Sie unter Add metaData - State Description - pattern eine passende Formatierungsanweisung hinterlegen, z.B. %d %% für eine ganzzahlige Prozentzahl oder %.1f W für einen Leistungswert (Einheit „W“ = Watt) mit einer Nachkommastelle.

Tipp:
Wenn Sie für spezielle Anwendungsfälle eine andere Schaltlogik als die des EMS benötigen, richten Sie ein „virtuelles“ Gerät bzw. item ein, d.h. eines, das Sie nicht mit einem Aktor verbinden. Über die Benutzeroberfläche können Sie eigene Regeln erstellen und diese ausführen lassen, wenn der Schaltzustand Ihres virtuellen Gerätes durch das EMS geändert wird. Darin können Sie beliebige Abläufe programmieren.

Hinweis: Sie können die Benutzeroberfläche der Übersichts- und Einstellungen-Webseite unter Einstellungen – Pages auch selbst erweitern, um diese Parameter über die Weboberfläche einstellen zu können. Legen Sie für Ihre eigenen Erweiterungen am besten eine eigene ‚page‘ an und verlinken bei einem Klick dorthin, vgl. das ‚Einstellungen‘-Widget auf der Hauptseite.

Ertragsprognose

Wenn die Werte der Solarertragsprognose dauerhaft von Ihren Erfahrungswerten abweichen, können Sie die Prognosewerte mit einem eigenen Faktor skalieren und ein Offset addieren (siehe Dokumentation der Einstellungen).

Einspeiseoptimierung

Das EMS optimiert die Einspeisemenge mit heuristischen Verfahren. Eine ideale Steuerung ist nicht möglich, da viele vorab unbekannte Variablen wie der jeweilige Verbrauch und das aktuelle Wetter eine Rolle spielen.
Diese Werte können sich im Zeitverlauf ändern und Prognosen sich als falsch erweisen – das kennt man ja von der Wettervorhersage – und können Steuereingriffe auslösen, die für Sie als Betreiber mitunter nicht nachvollziehbar sind. Beispielsweise entlädt das System die Batterie ggfs. bereits zu Beginn des Tages, auch wenn die Batterieladung zu dem Zeitpunkt ohnehin auf dem Tiefstand ist. Dennoch macht dies in den Fällen Sinn, denn muß zusätzlich Strom eingespeist werden, dann macht man dies am besten so früh wie möglich: Solange der Ertrag vom Dach noch minimal ist, ist die noch erlaubte einspeisbare Menge maximal. Später am Tag läßt sich diese Menge unter Umständen aufgrund der Kappungsgrenze nicht mehr vollständig zusätzlich einzuspeisen.
Eine etwaige Ladung sollte natürlich nicht stattfinden, ehe Strom vom Dach fliesst. Die Zeit, die es vom Sonnenaufgang bis zum Ertragsstart dauert, läßt sich in den Einstellungen ändern.

Als Tipp: versuchen Sie nicht unbedingt jede Kurvenbewegung verstehen zu wollen.

Sie können die Optimierung deaktivieren, indem Sie die Abregelungsgrenze auf einen (Prozent-)Wert von 100 oder größer setzen.

Einstellungen

E-Auto

Die Ladestrategie für elektrische Autos ist auf der Hauptseite auswählbar, damit diese für jeden Ladevorgang geändert werden kann.
In den Einstellungen kann ausgewählt werden, mit welcher Leistung nach Sonnenuntergang geladen werden soll. Dort läßt sich außerdem der Ziel-Ladestand einstellen.

Batterie

HINWEIS:
Je nach verwendetem Wechselrichter- und Wallbox-Modell sind einzelne der Funktionen nicht verfügbar oder funktionieren unterschiedlich.

Bei der verfügbaren Batteriekapazität handelt es sich um die dem EMS zugängliche Menge. In den meisten Wechselrichtern lassen sich – ggfs. nur auf der Administrationsebene – Unter- und Obergrenzen für den Ladestand in % festlegen, die der Ladestand also nicht unter- bzw. überschreiten darf. Legen Sie diese Werte zum Schutz der Batterie selbst fest. Das EMS nutzt den gesamten ihm zugänglichen Speicher, der aber eben nur das vom Wechselrichter als zur Verfügung gestellte Fenster umfaßt. Einstellungen im EMS wie die vorzuhaltende Menge (Mindest-Ladestand) beziehen sich ebenfalls auf dieses Fenster und nicht auf die Gesamtkapazität.

Für die Sommer- und Wintermonate lassen sich getrennt Werte einstellen, damit Sie den Akku ggfs. bei Winterkälte nicht so weit entladen lassen wie sommers. Beim „Ziel-Ladestand nachts“ ist die dahinterliegende Idee, auf einem Stromausfall vorbereitet zu sein. Wenn der hier festgelegte Ladestand unterschritten wird, lädt das System die Batterie immer vorzeitig Netzstrom nach, wenn weniger Vorrat nicht ausreichen würde, um die restliche Nacht zu überbrücken bis am nächsten Tag wieder mit Strom vom Dach gerechnet wird.

Über die Chat-ID kommuniziert das EMS mit dem Telegram Messenger mit Ihnen.

VPN

Smart Houses verfügen zu Diagnose- und Wartungszwecken über die Möglichkeit eines Fernzuganges über ein VPN für storm.house Logostorm.house.
Standardmäßig ist dieser Zugang nach einer Installation des Images aktiviert, Sie können diesen unter „storm.house VPN“ in den Einstellungen unterbinden.

Generelle Einstellungen zur Laststeuerung

Ist „Grundlast dynamisch ermitteln“ aktiviert, wird der aufgezeichnete (nicht durch steuerbare Verbraucher) Stromverbrauch von vor einer Woche als Prognosewert verwendet. Um als gültig übernommen zu werden, dürfen neu ermittelte Verbrauchsmengen aber nicht um mehr als den im Punkt darunter konfigurierbaren Prozentsatz vom bisher gespeicherten Wert abweichen, um nicht etwaige nicht-repräsentative Werte als Standard zu übernehmen.
Sollte irgendwann dieser Wert nicht verfügbar sein, wird der unter „Grundlast Voreinstellung“ konfigurierbare Wert benutzt.

„Strombedarf dynamisch ermitteln“ ermittelt desgleichen, wieviel Energie die einzelnen Waschgänge benötigen. Ist diese Einstellung deaktiviert oder der Wert nicht ermittelbar, werden die untenstehenden Standard-Werte benutzt.

Die Einstellung im Heizung-Bereich legt fest, zu welcher Uhrzeit morgens Brauchwasser zum Duschen warm zur Verfügung stehen soll.

Waschmaschine, Geschirrspüler und weitere Verbraucher

Darunter läßt sich auswählen, zu welchen Zeitpunkten Waschgänge von Spül- bzw. Waschmaschine beendet sein sollen. Damit soll u.a. verhindert werden, daß fertige Wäsche unnötig lange nass in der Maschine verbleibt.

Tipp:
Wenn Ihnen die zur Auswahl stehenden Zeitpunkte nicht gefallen, können Sie einfach ohne Nachteile die Laufzeiten der Maschinen anpassen.

Sie können außerdem festlegen, ob die Maschinen auch dann gestartet werden sollen, wenn dafür Batteriestrom aufgewendet werden müßte.

In der Betriebsart „Automatik“ erkennt das EMS den Start eines Waschgangs anhand des Stromverbrauchs und unterbricht diesen ggfs., wenn dies verbrauchsoptimal sein sollte. Da die Erkennung in einigen Fällen etwas länger dauern kann, können Sie die Maschine alternativ auch direkt nach dem Start mithilfe des Schalters am Zwischenstecker in der Stromzuleitung ausstellen.
Waschmaschine und Geschirrspüler verwenden als Laufzeiten und Energiemengen die Voreinstellungswerte für Vollwäsche bzw. Normalprogramm. Ist die Halbautomatik aktiviert, dann fragt das EMS sie mithilfe des Telegram-Messengers, wie mit einer erkannten Wäsche umgegangen werden soll.

Weiter unten sind die Schwellwerte für die elektrischen Leistungen konfigurierbar, anhand derer das System automatisch erkennt, ob eine Waschmaschine oder ein Geschirrspüler angestellt wurden bzw. ihren Waschgang beendet haben.

Die konfigurierbaren Laufzeiten und Stromverbräuche werden vom System genutzt, um möglichst mit Ihrer Nutzung kompatible Startzeiten zu ermitteln. Im Normalfall wird nur die „Vollwäsche“ ausgewertet.

Wärmepumpensteuerung

Die Winter-Betriebsart für die Wärmepumpe bewirkt, daß überschüssiger Strom der Wärmepumpe zum Laden (Heizen) eines Wärmespeichers angeboten wird. Die letztendliche Entscheidung dazu liegt gemäß der SGready-Spezifikation aber immer bei der Wärmepumpensteuerung (es wird nur der Modus zum „bevorzugten“ Laden, nicht aber der „Zwangladen“-Modus verwendet). In der Sommer-Betriebsart wird dafür kein selbst erzeugter Strom eingesetzt.
Die „Auto“-Voreinstellung sorgt für eine Umschaltung zwischen den Modi zu Beginn der jeweiligen Jahreszeit.

auch bei Software an die Wartung denken

Wie jede Vorsorge ist Wartung lästig und wird schnell vergessen, aber im Bedarfsfall werden Sie heilfroh darüber sein, es gemacht zu haben. Machen Sie sich zur Erinnerung am besten einen wiederkehrenden Kalendereintrag z.B. einmal alle 3 Monate.

Melden Sie sich zur Wartung auf der Kommandozeile Ihres Servers an und starten Sie das Wartungs-Tool mit sudo smart-house-config .

Sorgen Sie für ein dauerhaft funktionierendes System vor, hier einige Tipps.

  • Über das Menü von `smart-house-config` können Sie das EMS auf den neuesten Stand aktualisieren. Sollte dies auch für die dem EMS zugrundeliegenden Softwarepakete (openHAB, EVCC und das Linux Betriebssystem) erforderlich sein, können Sie auch das im u.g. Tool anstossen.
    Unter dem Menüpunkt 00 erfahren Sie die neuesten mit dem EMS getesteten Versionen.
  • Sichern Sie nach erfolgreicher Installation sowie vor jedem Update den gesamten Systemzustand.
    Überlegen Sie sich auch, ob Sie die Funktion zum SD-Karten Mirroring einsetzen wollen (s.u. im Menü 50 des Tools).
  • Erstellen Sie ein Backup der Konfiguration mit Menüpunkt 50 und kopieren Sie sich die daraufhin erzeugte Datei /var/lib/openhab/backups/latest.zip zur Sicherheit auch auf einen anderen Rechner. Nutzen Sie dazu z.B. das Tool `WinSCP`.
  • Schliessen Sie einen SD-Kartenschreiber per USB an und erstellen Sie eine Kopie der SD-Karte Ihres Systems:
    wählen Sie den Menüpunkt 53, wenn Sie den Kartenleser permanent angeschlossen lassen können, ansonsten benutzen Sie einmalig den Menüpunkt 54.
    Der Kopiervorgang dauert ca. 20 Minuten, danach können Sie den Kartenleser abziehen.
    Setzen Sie die kopierte Karte bei Bedarf in den Raspberry ein, beispielsweise wenn die ursprüngliche Karte kaputtgegangen sein sollte.