Gut zu wissen: Die Smart-Grid Funktion bei Wärmepumpen nutzen.

[Andreas_Gröne]

Ihr betreibt eine Viessmann- Wärmepumpe und habt zusätzlich noch eine PV-Anlage auf dem Dach? Und jetzt wollt Ihr die beiden Geräte so kombinieren, dass die Wärmepumpe mit dem eigens erzeugten Solarstrom betrieben wird? Dann heißt das Zauberwort “Smart-Grid”. Doch was genau ist das und wie geht Ihr bei der Umsetzung vor? Das alles erfahrt Ihr hier im neuen Artikel.

Mit der Smart-Grid-Funktion könnt Ihr eine aktuelle Viessmann-Wärmepumpe (WP) von einer PV-Anlage anfordern lassen, sobald ausreichend Solarertrag vorhanden ist. Nötig ist hierzu eigentlich nur eine Vitotronic 200 Regelung vom Typ WO1C. Über den dort integrierten Schaltkontakt 216 lässt sich die Verbindung herstellen, worüber ein Wechselrichter schließlich die WP anfordert. Und ab hier wird es jetzt technisch.

Ihr aktiviert Smart-Grid, indem Ihr von einem externen Gerät (bspw. Wechselrichter) die Phase der Regelung X3.1 auf den schon erwähnten Kontakt 216.1 schaltet. Nun lassen sich innerhalb der Codierebene 1 (“Parametergruppe Smart-Grid”) unterschiedliche regelungstechnische Szenarien definieren. Um in diese Ebene zu gelangen, geht ihr wie folgt vor: haltet die “OK” und die “Menütaste” für vier Sekunden gleichzeitig gedrückt. Dann wählt Ihr die Codierebene 1 und anschließend die Parametergruppe Smart-Grid an. Bitte behaltet dabei aber immer im Sinn, dass alle Änderungen innerhalb der Codierebene bei fehlerhafter oder fahrlässiger Konfiguration zu einem fehlerhaften Betrieb der gesamten Anlage führen können. Wenn Ihr Euch bei irgendetwas unsicher seid, zieht besser einen Fachbetrieb hinzu. Auf Nummer sicher geht Ihr außerdem, wenn Ihr Arbeiten an spannungsführenden Teilen nur durch elektrotechnisch geschultes Fachpersonal ausführen lasst.

Innerhalb der Parametergruppe “Smart Grid” könnt Ihr nun Euer eigenes Anforderungsprofil anpassen. Zunächst muss der Parameter 7E80 (Freigabe Smart Grid) auf 4 gestellt und damit aktiviert werden. Anschließend lässt sich definieren, was genau erfolgen soll, wenn per “Smart-Grid” anfordert wird:

- eine Sollwertanhebung für die Trinkwassererwärmung (Parameter 7E91),
- eine Sollwertanhebung für die Beheizung des Pufferspeichers (Parameter 7E92),
- die Sollwertanhebung für Raumbeheizung (Parameter 7E93) oder
- eine Sollwertabsenkung für die Raumkühlung (Parameter 7E95).

Geht Ihr nach dieser Beschreibung vor, dann könnt Ihr PV und Wärmepumpe von nun an effizient und nachhaltig kombinieren. Noch Fragen offen? Stellt Sie den Experten hier in der Community.

[DominiqueWalter]

Ok dann besorge ich mir die mal.

gibt es dazu einen Schaltplan wie genau das Teil in der Wärmepumpe sowie an der PV/am Speicher angeschlossen werden muss?

[Flo_Schneider]

In der Montageanleitung ist dies ersichtlich. An der Wärmepumpe wird sie über einen KM-BUS-Stecker angeschlossen und der digitale Eingang muss potentialfrei geschlossen werden um die Funktion zu aktivieren. 

Viele Grüße
Flo

[ChrisW]

Ich verstehe leider nicht den Unterschied zwischen den beiden aktivierbaren Funktionen „SmartGrid“ und/oder „PV-Anlage“. Ich habe die PV-Anlage u. Wärmepumpe heuer bekommen. Es wurde auch der Energiezähler vom Viessmann im Zählerkasten eingebaut und angeschlossen. Kommunikation läuft auch erfolgreich über Mod-Bus (Adresse 060).

Nur weiß weder der Elektriker noch der Installateur noch der Viessmann-Techniker welche Funktion jetzt genau die bessere oder richtige ist??!!

Anlage VitoCal 200-S, Bedienung B920W250/D, Wärmepumpe WPR_4510/65, Codierstecker 41D1-08/4D…. laut Beschreibung vom Energiezähler bzw. Handbuch muss man die PV freigeben, hier in der Community wird „SmartGrid“ empfohlen…. Meiner Meinung nach ist SmartGrid eigentlich nur für Überschüsse aus dem Energieversorgerunternehmen (EVU) relevant oder? Ich kann beides aktivieren PV auf 1 bzw. SmartGrid auf 4.

Nun meine Fragen:

1.) Was stimmt jetzt wirklich? Welche der beiden Funktionen sollte man für die Verwendung von überschüssigem PV-Strom für die Wärmepumpe aktivieren? Wo liegen die Unterschiede?

2.) Ab wann startet/läuft eigentlich die Wärmepumpe über die PV-Anlage, also wie viele Watt muss die PV-Anlage an Überschuss in etwa liefern?

3.) Ich nehme an dass noch das Vorzeichen über die Codierebene 2 umgedreht werden muss (Stromrichtung, laut Beschreibung vom Energiezähler) damit die Anlage richtig funktioniert oder?.... alle drei Phasen (L1, L2, L3) zeigen negative Werte… und damit bleibt Mittelwert auf 0…. Ist mein Verdacht richtig? bis dato nämlich in der Statistik immer alles auf 0 obwohl zuletzt teilweise Sonnentage mit über 3000 W PV-Strom waren, außerdem zeigt das Symbol rechts oben „Bezug vom EVU“ obwohl nur die Umlaufpumpen in Betrieb waren u. die WP nicht aktiv war. Die Summe der 3 Phasen stimmt exakt mit dem Wert der PV-Anlage überein, aber nur mit negativem Vorzeichen.

4.) Welchen Schwellwert stellt man idealerweise ein? … das heißt ja z.B. wenn mehr als 1kW zusätzlicher Strom (der nicht im Haushalt verbraucht wird) zur Verfügung steht versucht die Wärmepumpe zu starten (sofern natürlich genug Energie vorhanden) oder?

Anbei noch ein paar aktuelle Fotos! Bitte um Info!

[Flo_Schneider]

Hallo ChrisW,

du kannst im Endeffekt beides nehmen. Da du aber bereits den Energiezähler installiert hast, solltest du ihn auch nutzen. Darüber lässt sich die Funktion des PV-Eigenenergieverbrauchs noch feiner einstellen. 

Ab wann die Wärmepumpe die jeweiligen Sollwerte erhöhen soll, hängt davon ab, wie du den Parameter 7E04 (Schwelle elektrische Leistung) eingestellt hast. Bedenke dabei, dass der Rest des noch benötigten Stroms aus dem Netz bezogen wird. Hier sollte gut bedacht sein, was notwendig ist. Natürlich muss deine PV-Anlage die Schwelle auch regelmäßig übersteigen können, ansonsten hat die Funktion auch wiederum keinen bzw. wenig Sinn. 

Was die Erhöhung betrifft, bei Warmwasser zum Beispiel, muss die Wärmepumpe die "neue" Solltemperatur auch alleine erreichen können. Das bedeutet, ist der Sollwert vorher schon so hoch eingestellt, dass damit die Wärmepumpe bereits annähernd an ihrer maximal erreichbaren Vorlauftemperatur liegt, so wird keine weitere Erhöhung möglich sein. 

Die Polarität kannst du über den Parameter 7E06 umstellen. Um dorthin zu gelangen musst du in der Serviceebene die "OK"- und "Rückstell"-Taste für ca. 4 Sek. gedrückt halten. Anschließend gibst du den Code 344 254 1331 ein. Wichtig! Über Falscheinstellungen in der Expertenebene kann es zu Geräteschäden kommen.

Viele Grüße
Flo

[ChrisW]

Hallo Flo!

Danke für die hilfreichen Informationen. Aber dennoch hab ich 3 kurze Fragen:

1.) Soll ich also besser die Funktion "Freigabe Energieverbrauch PV" aktivieren und nicht "SmartGrid" oder?

2.) In meinem Fall ist die Polarität in der Wärmepumpe falsch eingestellt oder ist der Energiezähler falsch angeschlossen? (siehe Fotos!)

3.) Wie viel kW benötigt die Vitocal 200-S Wärmepumpe in etwa bei z.B. 5 Grad Außentemp. und 22 Grad Raumtemparatur - d.h. wie viele Watt muss hier die PV-Anlage liefern damit die Wärmepumpe auf Eigenverbrauch läuft?

LG Chris

[Flo_Schneider]

Wegen der Polarität musst du den von mir genannten Parameter 7E06 umstellen. Ich empfehle dir, aufgrund der bereits vorgenommenen Installation des Energiezählers diesen zu nutzen und nicht die SmartGrid-Funktion.

Bitte teil mir die Herstellnummer deiner Anlage mit. Anschließend kann ich dir die Frage zur Leistungsaufnahme beantworten.

Viele Grüße
Flo

[ChrisW]

Hallo Flo!

Eine wesentliche Frage noch: muss der Energiezähler sinnvollerweise nach den Verbrauchern im Haus angehängt werden und nicht direkt an die PV (also vor den Verbrauchern)?

.... aus meiner Sicht wäre das logisch, dass die Wärmepumpe erst dann schaltet, wenn nach den üblichen Verbrauchern (wie Kühlschrank etc.) noch genug Restenergie von der PV vorhanden ist (also der Energiezähler noch die verbleibende Restmenge zählt, die ansonsten ins Netz eingespeist werden würde) und dann den z.B. den Pufferspeicher um 5 Grad mehr aufheizt.

LG Chris

[Flo_Schneider]

Ja, so ist es. 

PV-Anlage -> Hausverbraucher -> Energiezähler -> Wärmepumpe -> Netz

Viele Grüße
Flo

[Lisa_]

Hallo Flo,

wenn die WP über SmartGrid mit der PV-Anlage Verbunden ist, kann man dann die elektrische Schwelle z.B. von 1000W auf einen der Jahreszeit angepassten Wert stellen?

Regelt dann die WP auf den von der PV-Anlage aktuell produzierten Strom, damit keine Energie vom Netz bezogen wird und somit die Laufzeit verlängert wird?

Danke für deine Hilfe

Gruß

Lisa

[Flo_Schneider]

Hallo Lisa,

eine Schwelle kann nur eingestellt werden, wenn der 3-phasige Energiezähler via Mod-BUS mit der Wärmepumpenregelung eingebunden wurde. Für die SmartGrid-Funktion gibt es keine Möglichkeit eine Schwelle einzustellen.

Viele Grüße
Flo

[Jörg3]

Hallo Flo,

ich bekomme demnächst eine vitocal 200-s Awb-e-ac 201.d09 und ich möchte diese mit einer SPS ansteuern wenn die PV einen Überschuss hat. Wenn ich das richtig gelesen habe, kann ich das mit dem Kontakt 216 realisieren. Kann ich damit direkt den Heizstab ansteuern oder nur die die WP.

Kannst Du mir vllt auch sagen mit welcher Leistung ich rechnen kann?

Danke 

Gruß Jörg 

[ChrisW]

Hy! Ich habe noch eine Frage zum Betreiben der Wärmepumpe im Bedarfsfall mit einem Notstromaggregat (Vitocal 200-S). Welche Mindestanforderungen gibt es an das Stromaggregat damit die Wärmepumpe (Steuerungen etc.) keinen Schaden nehmen?

LG, Chris

[Flo_Schneider]

Hallo Jörg3,

ja, du kannst das über den Kontakt 216 realisieren.

Über die Kontakte 216.1 (B) bzw. 216.4 (A) kann die SmartGrid-Funktion direkt an der Wärmepumpenregelung ausgeführt werden. Die Ansteuerung erfolgt dabei über ein separates Schütz, welches einen potentialfreien Kontakt zwischen X3.1 und 216.1 (A) bzw. 216.4 (B) herstellt.

Hinweis:
-  Falls Smart Grid an die beiden Digital-Eingänge auf der Grundleiterplatte angeschlossen ist („Freigabe Smart Grid 7E80“ auf „4“), darf die externe Aufschaltung für die Heiz-/Kühlkreise nicht eingeschaltet werden („Fernbedienung 2003“ auf „2“). Sonst ist Smart Grid nicht aktiv.
-  Die EVU-Sperre ist im Funktionsumfang von Smart Grid enthalten. Daher darf in diesem Fall das EVUSperrsignal nicht an den Anschlüssen X3.6 und X3.7 angeschlossen werden.

Die Funktionen die darüber ausgeführt werden können, sind folgende:

■ kein Kontakt geschlossen: Wärmepumpe ist im Normalbetrieb

■ Kontakt (A) geschlossen: EVU-Sperre
- Verdichter AUS
- Heizwasser-Durchlauferhitzer kann eingeschaltet werden („Leistung für Heizw.-Durchlauferh. bei EVU-Sperre 790A“).

■ Kontakt (B) geschlossen: Betrieb der Wärmepumpe mit angepassten Temperatur-Sollwerten für verschiedene Funktionen. Die Änderungen werden mit folgenden Parametern eingestellt:
- Trinkwassererwärmung: „Smart Grid Sollwertanhebung für Warmwasserbereitung 7E91“
- Beheizung Pufferspeicher: „Smart Grid Sollwertanhebung für Heizwasser-Puffersp. 7E92“
- Raumbeheizung: „Smart Grid Sollwertanhebung für Raumtemperatur Heizen 7E93“
- Raumkühlung: „Smart Grid Sollwertabsenk. für Raumtemperatur Kühlen 7E95“

- Der Verdichter schaltet sich nur bei Bedarf ein. Die gültigen Einschaltbedingungen für die jeweilige Funktion müssen erfüllt sein. Für die jeweilige Funktion muss im Zeitprogramm eine Zeitphase aktiv sein.
- Auf die Zusatzheizungen haben die angepassten Temperatur-Sollwerte keinen Einfluss. Die Zusatzheizungen werden bei den Grenzen ausgeschaltet, die ohne Smart Grid gelten.

■ Kontakt (A) und (B) geschlossen: Die Anlagenkomponenten werden auf die eingestellten max. Temperaturen beheizt oder auf die Mindesttemperaturen gekühlt. Der Verdichter schaltet sich
sofort ein, auch wenn keine Zeitphase im Zeitprogramm aktiv ist.
Max. Temperaturen für verschiedene Funktionen:
- Trinkwassererwärmung: „Max. Warmwassertemperatur 6006“
- Beheizung Pufferspeicher: „Max. Temperatur Pufferspeicher 7204“
- Raumbeheizung: „Max. Vorlauftemperatur Heizkreis 200E“
- Raumkühlung: „Min. Vorlauftemperatur Kühlung 7103“

- Zum Erreichen der max. Temperaturen darf der Heizwasser-Durchlauferhitzer eingeschaltet werden. Die max. Stufe ist einstellbar („Smart Grid Freigabe E-Heizung 7E82“).
- Auf die übrigen Zusatzheizungen, z. B. externer Wärmeerzeuger haben die max. Temperatur-Sollwerte keinen Einfluss. Die Zusatzheizungen werden bei den Grenzen ausgeschaltet, die ohne Smart Grid gelten.
- Die Anlagenkomponenten werden nacheinander gemäß den festgelegten Prioritäten beheizt oder gekühlt, z. B. Trinkwassererwärmung vor Raumbeheizung.
- Die „Ausschaltgrenze Wärmepumpe bivalenter Betrieb 7B0F“ wird auf –30 °C verschoben, sodass die Wärmepumpe auch bei niedrigen Außentemperaturen in Betrieb bleibt.

Die Leistung der Wärmepumpe richtet sich nach dem jeweiligen Modulationsgrad, der in dem Moment für den aktiven Heizb- bzw. Warmwasserbetrieb angewandt wird. 

Viele Grüße
Flo

[Flo_Schneider]

Hallo Chris,

welche Mindestanforderungen du für die interne Regelung inklusive der angeschlossen Verbraucher und der Außeneinheit benötigst, kannst du der Serviceanleitung deiner Anlage entnehmen.

Viele Grüße
Flo

[ChrisW]

Hy!

1.) Muss es beim Notstromaggregat ein Invertergerät sein oder reicht ein "normales" auch?

2.) Nach welcher Formel wird eigentlich der Schwellwert (Mittelwert) in der PV-Statistik für die Aktivierung der jeweiligen Funktionen (vorzeitiges Aufheizen Pufferspeicher/Warmwasser etc.) bei 3 Phasen berechnet? ... ich habe beobachtet dass nach Überschreiten des Schwellwertes die Wärmepumpe zu laufen beginnt, der Mittelwert aber wieder sinkt sobald zusätzlicher Strom vom Netz bezogen wird (wenn der Energiezähler=PV-Anlage zu wenig liefert, z.B. 2kW statt benötigter 3 kW).

Diese Formel ist für mich sehr wichtig um diesen Schwellwert sinnvoll zu setzen!

[Flo_Schneider]

Du benötigst nicht zwingend eine Inverterwärmepumpe. Bei ausreichender Leistung kannst du auch eine mit Fixspeed-Verdichter nehmen.

Bei der Anzeige Mittelwert wird das Leistungsmittel aller 3 Phasen in den letzten 10 Minuten dargestellt.

Viele Grüße
Flo

[sciliar]

Hallo,

wir planen das aktuell genau so im Neubau.

Wie läuft das mit der Sollwertanhebung der Raumtemperatur? Das sehe ich als einzig sinnvolle Lösung an, denn der Estrich puffert ja bekanntlich wesentlich mehr als ein Pufferspeicher. 

ABER: arbeiten nicht die ERRs dagegen? Wenn die Vitocal die RT anheben will, weil wir solaren Pv Ertrag haben, und die Raumtemperatursensoren schließen, dann ist das doch nicht möglich, oder?

[Flo_Schneider]

Hallo scliar,

das ist richtig, du musst dann dafür sorgen, dass diese offen sind. Alternativ hast du die Kennlinie so eingestellt, dass sich die einstellende Erhöhung nicht bemerkbar macht, auch wenn du die Regler schon vorab soweit aufgedreht hast.

Um die optimale Einstellung der Heizkennlinie zu finden, benötigt es etwas Zeit. Normalerweise solltest du die ideale Einstellung nach einer Heizsaison gefunden haben. Am besten gehst du dabei wie folgt vor.

Stell die Raumthermostate in allen Räumen, in denen du es immer warm haben willst (Küche, Bad, Wohnzimmer, ...) auf die höchstmögliche Stufe. Die anderen Räume, wie zum Beispiel das Schlafzimmer, stellst du auf die gewünschte niedrigere Temperatur ein. Anschließend musst du die Raum-Soll-Temperatur an der Regelung auf die Temperatur einstellen, die du dir für den Wohnbereich wünscht. Jetzt nimmst du entsprechend der Temperaturen in den zu beheizenden Räumen nur noch an der Kennlinien Änderungen vor. Dadurch, dass du die Raumthermostate voll aufgedreht hast, bemerkst du die notwendigen Änderungen sofort. Die Neigung und das Niveau änderst du bitte entsprechend der Tipps unter dem nachfolgenden Link.

https://www.viessmann-community.com/t5/Innovations-Blog/Das-Viessmann-Heiztechniklexikon-H-wie-Heizk...

Viele Grüße
Flo

[Oener]

Hallo Andreas,
danke für die Zusammenfassung. Mein PV Anlagentechniker weis nicht, wo er beim SMA Tripower 8.0 die Phase der Regelung X3.1 finden kann. Die 216.4 ist ja einfach zu finden.

Gibt es da ein Bild? Kann jemand, der so eine Verbindung aufgebaut hat ein Bild machen und posten?

Danke vorab.

[Flo_Schneider]

Hallo Oener,

X3.1 ist an der Regelung deiner Wärmepumpe und nicht am SMA Tripower zu suchen. Der Kontakt wird über ein Schütz geschaltet, welches zum Beispiel vom Wechselrichter vorgenommen wird.

Viele Grüße
Flo

[Dirk_H]

Hallo Flo,

danke schon mal für die bisherigen Beiträge zu dem Thema. Da mein technischer Sachverstand bescheiden ist, muss ich nochmal grundlegend was nachfragen:

Ich bekomme im März eine Vitocaldens 222-F HAWB-M 222.A26, die ich gerne mit meiner vorhandenen PV-Anlage (7,6 kwp, Wechselrichter Kostal Plenticore plus 7.0, mit integriertem Energiemanager EM300 LR) koppeln will. Prinzipiell sollte das über die SG-Funktion ja anscheinend möglich sein. Wenn ich es richtig verstehe, braucht es dann auch nicht eines zusätzlichen Energiezählers zwischen Hauptzähler und Verteiler, der Signale per Modbus gibt (das hatte mir ein Viessmann Mitarbeiter am Telefon empfohlen)!?

Jetzt aber noch das grundlegende Problem, das hier in dem Forumsthread noch gar nicht zur Sprache kam: der besagte Viessmann Mitarbeiter und auch mein "Solarberater" meinten, dass die WP nur dann den eigenen PV-Strom nutzen kann, wenn sie am selben Stromzähler angeschlossen sind - oder aber in einer "Kaskadenschaltung" hintereinander geschaltet sind (zur Kaskadenschaltung, s. hier: https://www.commetering.de/images/PDF/ComMetering_Diskussionspapier_Kaskadenmessung_M%C3%A4rz-2019.p...), aber nicht, wenn die WP ihren Strom von einem eigenen Stromzähler bezieht! Können Sie das bestätigen?

Das Problem ist: die 30% BAFA-Förderung für die neue Heizung (in Ersatz einer alten Gastherme) gibt es nur unter der Bedingung, dass ein separater Stromzähler für die WP installiert wird!! Dann wäre meine letzte Hoffnung ja, dass sowohl BAFA als auch der Elektriker bzw. mein Verteilnetzbetreiber der Kaskadenschaltung zustimmen!?

Freundliche Grüße,

Dirk

[Flo_Schneider]

Hallo Dirk_H,

danke für die Info. Davon hatte ich bisher noch nichts gehört. Bei zwei separaten Zählern, nicht Kaskade, kannst du keinen Eigenverbrauch für die Wärmepumpe nutzen.

Viele Grüße
Flo

[qwert089]

Hallo Dirk,

für die BAFA brauchst du keinen eigenen Stromzähler vom EVU, da reicht ein einfacher Hutschienenstromzähler z.B. Eltako.

Das kannst du dir auch noch mal von der BAFA bestätigen lassen.

VG 

[Dirk_H]

@qwert089: Vielen Dank für den Hinweis! Das hat mir auch gerade jemand von der Heizungsbaufirma bestätigt. Da hatte ich die BAFA falsch verstanden bzw. die haben sich unpräzise ausgedrückt. Glücklicherweise konnte ich die Bestellung des zusätzlichen Stromzählers vom Netzbetreiber jetzt noch rückgängig machen...

[AxelH]

@Flog 

Hallo Flo, ich habe eine Vitocal 200 G-BWC 201.B08 mit der Seriennummer 7727805001345124 im Einsatz und möchte gerne über den Kontakt 216 meine PV Anlage damit verbinden. Diese hat einen SG Ready potentialfreien Kontakt. Nun ist das Signal aus der Heizung 230 V, die kann die PV Anlage nicht verarbeiten. Kann ich dazu ein Ralais zwischenschalten oder muss ich das EA1 Modul verwenden?

Danke und Gruß

Axel