Netzdienliche Steuerung PV

Warum Netzdienlichkeit, was ist das?

Die Energiewende bringt eine fundamentale Herausforderung mit sich: Unser Stromnetz wurde für zentrale Erzeugung gebaut, nicht für Millionen dezentraler Solaranlagen. Genau hier kommt Netzdienlichkeit ins Spiel – Netzdienlichkeit ist ein Konzept, bei dem die dezentralen Solaranlagen aktiv zur Netzstabilität beitragen.

Das Problem:

Vormittags laden Millionen PV-Anlagen ihren Speicher voll, obwohl es Strombedarf im Netz gibt.
Mittags speisen Millionen PV-Anlagen gleichzeitig Strom ins Netz ein, da ihr Speicher voll ist.
Dies führt zu Netzüberlastungen und teurem Redispatch

Die Lösung: Netzdienliches Verhalten

Statt den Speicher erst zu laden, unterstützen wir das Netz
Morgens: PV-Überschuss einspeisen (statt Batterie zu laden) → dämpft die Morgenlastspitze
Nachmittags: Batterie mit lokalem Überschuss laden → entlastet das Netz bei der Mittagsspitze
Ergebnis: Weniger Netzausbau, stabileres System, geringere Systemkosten

Die Automatisierung der PV-Anlage

verwendete Home Assistant Entitäten

PV-Prognose (Solcast-Integration)
- sensor.solcast_pv_forecast_prognose_verbleibende_leistung_heute: Prognose für die Rest-PV-Energie des Tages
- sensor.solcast_pv_forecast_zeitpunkt_spitzenleistung_heute: Zeitpunkt der maximalen Leistung der eigenen PV-Anlage
Batteriemanagement
- sensor.deye8k_battery: Aktueller Ladestand des eigenen PV-Speichers
- number.deye8k_battery_max_charging_current: Steuerung des Ladestroms der eigenen Batterie

Die Logik der Automatisierung im Detail

Schlüsselentscheidungen:

Vor der PV-Spitze (morgens):
- „Kann ich die Batterie später noch voll bekommen?“ → Nur wenn die Prognose knapp ist, wird geladen
- Sonst: Einspeisung priorisieren → Entlastung der Morgenspitze mit Netzbezug
Nach der PV-Spitze (nachmittags):
- Batterie laden ->Entlastung der Mittagsspitze mit PV-Überschuss
Sicherheitsfaktor (10%):
- Berücksichtigt Umwandlungsverluste
- Puffer für Prognoseungenauigkeiten

Konfigurationsanleitung für Home Assistant

Voraussetzungen:

Solcast-Integration, oder ähnliche PV-Vorhersage
Batterie Sensor für den Füllstand der Batterie
Möglichkeit das Laden der Batterie zu steuern

Schritt-für-Schritt:

Neue Automatisierung anlegen
YAML-Code einfügen:

Die eigenen Werte für den PV-Speicher können in der Automatisierung angepasst werden.

variables:
  battery_capacity: 10.0    # Batteriegröße in kWh
  max_charge_current: 100   # Maximalstrom WR
  max_fill_level: 99.5      # Maximaler Füllstand der Batterie in %
  safety_factor: 1.1         # Bei ungenauen Prognosen erhöhen

alias: Netzdienliche Batterieladesteuerung
description: Regelt Ladeleistung basierend auf Tageszeit, Batteriestand und PV-Prognose
triggers:
  - minutes: /45
    trigger: time_pattern
  - entity_id:
      - sensor.deye8k_battery
      - sensor.solcast_pv_forecast_prognose_verbleibende_leistung_heute
      - sensor.solcast_pv_forecast_zeitpunkt_spitzenleistung_heute
    trigger: state
actions:
  - variables:
      battery_level: "{{ states('sensor.deye8k_battery') | float }}"
      remaining_pv: >-
        {{
        states('sensor.solcast_pv_forecast_prognose_verbleibende_leistung_heute')
        | float }}
      peak_time_str: >-
        {{ states('sensor.solcast_pv_forecast_zeitpunkt_spitzenleistung_heute')
        }}
      battery_capacity: 25
      max_charge_current: 185
      max_fill_level: 99
      safety_factor: 1.1
      needed_energy: "{{ (battery_capacity * (100 - battery_level) / 100) }}"
      peak_time_ts: >-
        {{ as_timestamp(peak_time_str) if peak_time_str not in ['unknown',
        'unavailable', ''] else none }}
      is_after_peak: |-
        {% if peak_time_ts != none %}
          {{ now().timestamp() > peak_time_ts }}
        {% else %}
          false
        {% endif %}
  - if:
      - condition: template
        value_template: "{{ battery_level >= max_fill_level }}"
    then:
      - target:
          entity_id: number.deye8k_battery_max_charging_current
        data:
          value: 0
        action: number.set_value
    else:
      - if:
          - condition: template
            value_template: "{{ not is_after_peak }}"
        then:
          - if:
              - condition: template
                value_template: "{{ (remaining_pv * safety_factor) < needed_energy }}"
            then:
              - target:
                  entity_id: number.deye8k_battery_max_charging_current
                data:
                  value: "{{ max_charge_current }}"
                action: number.set_value
            else:
              - target:
                  entity_id: number.deye8k_battery_max_charging_current
                data:
                  value: 0
                action: number.set_value
        else:
          - target:
              entity_id: number.deye8k_battery_max_charging_current
            data:
              value: "{{ max_charge_current }}"
            action: number.set_value
mode: single

alias: Netzdienliche Batterieladesteuerung
description: Regelt Ladeleistung basierend auf Tageszeit, Batteriestand und PV-Prognose
triggers:
  - minutes: /45
    trigger: time_pattern
  - entity_id:
      - sensor.deye8k_battery
      - sensor.solcast_pv_forecast_prognose_verbleibende_leistung_heute
      - sensor.solcast_pv_forecast_zeitpunkt_spitzenleistung_heute
    trigger: state
actions:
  - variables:
      battery_level: "{{ states('sensor.deye8k_battery') | float }}"
      remaining_pv: >-
        {{
        states('sensor.solcast_pv_forecast_prognose_verbleibende_leistung_heute')
        | float }}
      peak_time_str: >-
        {{ states('sensor.solcast_pv_forecast_zeitpunkt_spitzenleistung_heute')
        }}
      battery_capacity: 25
      max_charge_current: 185
      max_fill_level: 99
      safety_factor: 1.1
      needed_energy: "{{ (battery_capacity * (100 - battery_level) / 100) }}"
      peak_time_ts: >-
        {{ as_timestamp(peak_time_str) if peak_time_str not in ['unknown',
        'unavailable', ''] else none }}
      is_after_peak: |-
        {% if peak_time_ts != none %}
          {{ now().timestamp() > peak_time_ts }}
        {% else %}
          false
        {% endif %}
  - if:
      - condition: template
        value_template: "{{ battery_level >= max_fill_level }}"
    then:
      - target:
          entity_id: number.deye8k_battery_max_charging_current
        data:
          value: 0
        action: number.set_value
    else:
      - if:
          - condition: template
            value_template: "{{ not is_after_peak }}"
        then:
          - if:
              - condition: template
                value_template: "{{ (remaining_pv * safety_factor) < needed_energy }}"
            then:
              - target:
                  entity_id: number.deye8k_battery_max_charging_current
                data:
                  value: "{{ max_charge_current }}"
                action: number.set_value
            else:
              - target:
                  entity_id: number.deye8k_battery_max_charging_current
                data:
                  value: 0
                action: number.set_value
        else:
          - target:
              entity_id: number.deye8k_battery_max_charging_current
            data:
              value: "{{ max_charge_current }}"
            action: number.set_value
mode: single

Warum machen wir das?

Praktischer Klimaschutz:
- Reduziert Netzausbaukosten
- Ermöglicht höheren PV-Zubau ohne Netzengpässe
Wirtschaftlicher Vorteil: (Wenn die Pläne zu dynamischen Netzentgelten umgesetzt werden)
- Höhere Einspeisevergütung durch gezielte Einspeisung
- Vermeidung teuren Netzausgleichsstroms
- Höhere Einspeisevergütung durch gezielte Einspeisung
- Vermeidung teuren Netzausgleichsstroms
Technische Eleganz:
- Nutzt vorhandene Hardware intelligent
- Keine zusätzlichen Investitionen nötig

Netzdienlichkeit ist kein Verzicht, sondern intelligente Kooperation mit dem System.