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.

[Stadtvilla11]

Also ich habe eine Vitocal 222G von 2019 und ich dachte die Vitoconnect  macht die Wärmepumpe  Smart.

Ich nutze auch die ViCare App und ich kann auch meine Gridbox  über EEBUS  mit der Vitoconnect  verbinden, ebenso funktioniert  Smart Grid und ich kann PV Überschuss  in die Wärmepumpe  schicken. 

Leider gibt's halt nur irgendwo ein Übertragungs oder Anschlussfehler so das die Gridbox  plötzlich  falsche Verbrauchswerte von der Wärmepumpe  bekommt.

Ich habe zwei Energiemeter von SMA verbaut, eins für die Wärmepumpe  und eins hinterm Stromzähler. Ohne EEBus werden halt die richtigen  Werte die am Energiemeter gemessen  werden angezeigt, mit EEBus sollen die verbrauchswerte direkt  von der Wärmepumpe  kommen, habe ich gehört 🤷‍♂️ und da ist ein Fehler im System, den Viessmann  selbst nicht nachvollziehen  kann, erklären wie auch immer... 

[MrksHfmn]

Wir haben eine Split-WP (Vitocal 200-S AWB-E-AC 201.D09). Wie komme ich an den Heizstab? Die Anlage ist relativ kompakt zusammengebaut und von außen nicht ersichtlich. Welche zusätzliche Komponenten benötige ich, um den Heizstab zu steuern? Wir haben zusätzliche eine 10 kWP Anlage auf dem Dach. Würde sich anbieten, den Überschuss an den Heizstab zu schicken ...

[Joshy-1]

Hi Markus,

deine WP hat soviel ich weiß einen 9kW Heizstab der m.E . nicht modulierend betrieben wird, sondern entweder ON oder OFF ist - je nachdem ob deine Bivalenztemperatur unterschritten ist oder nicht.

Wenn du die aber spät, sprich bei zu tiefen Temperaturen (-2°C oder tiefer) eingestellt hast, läuft deine WP dann schon im unwirtschaftlichen Bereich (niedr. COP) und zieht ggf. teuren Strom vom Netz, da deine PV-Anlage dann nichts mehr (oder nur noch ca. 10%) bringt.

Der WP-interne Heizstab wird auch nicht losgelöst durch deine PV-Anlage separat gesteuert, sondern ausschließlich durch die Anforderung aus deiner eingestellten Heizkennlinie und der Leistung deiner WP, wenn diese auch läuft (was ja Sinn macht). 

Da deine WP im Hybridbetrieb für Trinkwasser und/oder Heizungswasser laufen kann (mit externem Gas-/Ölkessel oder mit deinem internen Heizstab (den du im übrigen auch als externen Heizstab bekommen hättest…🤔), ist nur eine Kopplung (Vorrang) mit  Wärmepumpenbetrirb bei PV-Überschussstrom möglich. 

Das heißt aber, dass du…

1. im Sommer dein Trinkwasser 100% mit dem überschüssigen Solarstrom, aber nur im WP-Betrieb kostengünstig erwärmen kannst. Hier kannst du im PV-Vorrangbetieb auch noch eine höhere Wassertemperatur im Speicher (ich glaube das ist bei der Pumpe überdenken STB begrenzt auf 65°C) ausnutzen - das war’s dann aber auch schon. 

2. in der Übergangszeit (Frühjahr/Herbst) kannst du zwar ggf. noch etwas verbleibenden Überstrom von der PV-Anlage zusätzlich zur Stromaufnahme der Wärmepumpe nutzen, aber auch dann müsstest du eine erhöhte Speichertemperatur für deinen Pufferspeicher einstellen um so deine überschüssige Energie zu speichern/puffern. 

3. im Winter (bei Temperaturen unter 0°C) wirst du gar nicht genug PV-Strom übrig haben, um die Wärmepumpe und deinen Haushaltsstrom abzudecken. Hier erübrigt sich das Thema.
Dann zieht dein 9kW Heizstab in der Wärmepumpe massiv Strom aus dem Netz und zusätzlich läuft deine Wärmepumpe in einem schlechten COP-Bereich von unter 3.

Wenn du höhere Heizwassertemperaturen brauchst als 35°C (was ich bei deiner WP-Größe = Heizlast annehme), sinkt der COP sogar unter 2,5.

Bei einem zukünftig gedeckelten Gaspreis von 12 ct/kWh und einem gedeckelten Strompreis von vorauss. 40ct/kWh, ist für einen wirtschaftlichen WP-Betrieb ein COP mehr als 3,5 erforderlich - verglichen mit einem Gasbrennwertsystem mit 108% Nutzungsgrad. 

Das ist auch der Grund, dass ich mir die Vitocal 250 AH - ohne integrierten Heizstab - und mit externer Gas-Brennwerttherme angeschafft habe, die dann im ökonomischen Betrieb zuschaltet (also bivalent parallel), wenn der COP der WP bei einem Verhältnis (= mein aktueller Strompreis / Gaspreis) unterschritten wird.

So läuft die WP immer in ihren wirtschaftlichen Optimum in Teillast und die Gastherme muss nur die letzten Grade über 40/45°C zusätzlich aufbringen.

Ich habe übrigens auch eine 17kWp PV-Anlage und nutze den Stromüberschuss hauptsächlich in der Übergangszeit  (von Oktober bis November und von März bis April) wenn der Heizbetrieb begonnen hat zur Erhöhung der Heizwassertemperatur (bis zu 70°C) mit einem separaten „vollmodulierenden“ 3,5 kW-Heizstab im Heizwasser-Pufferspeicher. Der Heizstab wird direkt vom Wechselrichter gesteuert und schaltet sich zu, sobald (trotz WP-Betrieb) noch Überschussstom vorhanden ist und schaltet sich aus, wenn die eingestellte max. Temperatur erreicht ist (was aber selten passiert, weil nicht mehr so viel von der PV-Anlage kommt). 

Ich würde dir raten, eine kleine Gastherme dazuzuschalten - dann brauchst du den riesigen internen Heizstab nicht mehr. Die WP nimmt dann die Gastherme als zweiten (viermal günstigeren) Wärmeerzeuger.

Außerdem könnte (was bei deiner WP grundsätzlich ja nicht möglich ist) deine 10kWp-Anlage auch niemals den großen 9kW-Heizstab füttern…der zieht nun mal auch seine 9kW….! Wenn du in der meisten Zeit dann zwischen 1 und 4kW Überschussstrom hast, würdest du gleichzeitig 5-8 kW aus dem Netz beziehen - den Stromanbieter freuts….!

[KJW54]

Was würde eher für die Viessmann Gridbox 2.0 sprechen?

[KJW54]

Zum Thema <<Eigenverbrauch für die Wärmepumpe nutzen>>

Bedeutet dies auch, dass Meßkonzept 8 (Zähler für Wärempumpenstrom) und Nutzung PV-Strom für die WP sich ausschließen?

[DerWastl]

jetzt noch eine "dumme" Frage von mir:

Ich habe ein Vitocaldens Hybridlösung. Steuerung ist auf "ökonomisch" gestellt - das die Steuerung also selbst den Bivalenzpunkt rechnet.

Nehmen wir mal an das es einen klaren Wintertag gibt wo der Brennwertteil arbeitet (-5°C z.B.). Jetzt kommt der Kontakt des Wechselrichters mit "Sollwerterhöhung" - was passiert dann?  

Macht die Brennwerttherme jetzt die höheren Sollwert oder läuft die WP alleine oder zus.? Alle Dokumente oder diese Thread - was ich las - geben dieses Szenario nicht wieder.

Danke für die Erklärung! 

[Dr_Shiwago1]

Hallo zusammen,

Kurze Frage:

Welcher Leitungsquerschnitt wird denn mindestens für die Verbindung  X3.1 zu 216.1 / 216.4 benötigt?

Grüße!

[Joshy-1]

Hi Wastl,

warum sollte im Winter bei -5°C eine Sollwerterhöhung kommen? Da hast du doch in aller Regel gar keinen PV-Überschussstrom…!?

Und zum anderen Thema „Brennwert“: Der Gaskessel selbst kann i.d.R. den Brennwertanteil bereits bei Temperaturen unter 45°C nutzen….klar - je niedriger desto besser. Aber das hat nichts mit der Außentemperatur zu tun, sondern mit der Rücklauftemperatur aus dem Heizkreis bzw. deiner max. WP-Vorlauftemperatur. Undxdie ist wiederum abhängig von deiner Gebäude-Heizlast und deinem hydraulischen Abgleich, sowie der Frage nach deinem Anteil an konventionellen Heizkörpern und Fußbodenheizung…,

Das Ganze Thema Hybrid und der Wirtschaftlichkeit ist dann noch  abhängig von deiner individuellen Einstellung, Wärmeempfinden , deinem aktuellen persönlichen Strom- und Gaspreis und ob du zu dem Zeitpunkt noch PV-Strom nutzen kannst etc etc.

Meine Erfahrung zeigt, dass Wärmepumpen bei Außentemperaturen unter 0°C stark in die Knie gehen (siehe auch COP-Kurven oder der dann stark ansteigende Stromverbrauch und die zurückgehende Wärmeleistung, wenn der Bedarf am höchsten ist.

Das beste wäre, wenn du die WP nur noch soweit die Temperatur erhöhen lässt, bis der wirtschaftliche Bivalenzpunkt (Strompreis/Gaspreis = Grenz-COP) erreicht ist und dann die Gastherme übernimmt.

Bei dem Strompreisdeckel von 40 ct und Gaspreisdeckel von 12ctvwärexdas schon bei einem CoP von ca. 3,33 der Fall, also wahrscheinlich schon bei einer  Außentemperatur von weit größer 0°C. 
Wann das genau der Fall ist, müsstest du bei deiner WP herausfinden und dann die Heizkurve so einstellen, dass die WP nicht höher heizt, sondern dann die Gastherme übernimmt.

[DerWastl]

Dr_Shiwago1,

wir reden hier um Kleinsignale - da muß keine Last übertragen werden. In der Annahme das wir über Entfernungen unter 10 m oder so reden wirst Du mit 0.75mm² sehr gut hinkommen, auf kurzem Weg klappen auch 1/2mm².

Bitte nicht das Koppelrelais vergessen! die Geräte dürfen nicht direkt miteinander verbunden werden!

[DerWastl]

Hallo Joshy,

Danke für die Antwort. Es ist wirklich leicht aneinander vorbei zu reden.. Schnieff...

Hier im Rheinland ist der Winter meist wolkig und 0-10°C oder kalt und dann oft sonnig. Natürlich kommt dann Leistung auf die PV!  Es sind dann vielleicht nur 3-4 Stunden aber ohne Batteriespeicher - wohin damit?

In den einschlägigen Unterlagen (auch dem Beginn des Thread hier) wird diese Szenario nicht besprochen, deshalb die Frage hier, Hybrid ist unüblich und wird gerne vergessen.

Gruß - Wastl

[Butschi]

Hi,

nun würde ich einfach für die Verbindung  X3.1 zu 216.1 / 216.4 einfach einen Standard KNX Schaltaktor dazwischenklemmen. Dann brauche ich kein Relai, oder?

Alles läuft bei mir über ein standardisiertes Bussystem.

viele Grüße 

[Flo_Schneider]

Hallo Butschi, 

es geht darum, dass der Kontakt potentialfrei geschlossen wird. 

Viele Grüße
Flo

[Butschi]

Danke.

[DerWastl]

Hallo @Flo_Schneider - auch wenn Ihr gut zu tun habt  - kannst Du bitte Dir meiner Frage knapp unter der Mitte dieser Seite ansehen? Danke!

(

-- Hybrid läuft weil draussen kalt mit dem Gas-Brenner

- was passiert dann wenn man über smart grid die "Sollwerterhöhung" schaltet - geht dann die WP an (weil die PV vom Dach liefern würde) oder bleibt es beim Gas mit dem höheren Sollwert?

) 

[Butschi]

Hallo Flo,

ich habe gerade die Smart Grid Konfiguration eingestellt auf den Parameter 7E80 in der Codierebene 1 von "0" auf "1" gestellt. Dann meldet der "Konfigurationsfehler 03".

Die Kontakte habe ich aufgelegt also X3.1 auf 216.1 und X3.1 auf 216.4. Aber das Relais (KNX Schaltaktor in meinem Fall) nicht geschaltet. Ferner kann ich die anderen Parameter nicht in der Codierebene 1 sehen, bspw. 7E91 und 7E92.

Viele Grüße

Ergänzung: Kann das sein, dass ich eine alte Anleitung habe, da sobald ich auf 4 Stelle als den Parameter. Ist alles für mich verfügbar.

[Flo_Schneider]

@DerWastl: Das ist eine gute Frage. Wenn über Smart Grid der Sollwert erhöht wird, wird für den externen Wärmeerzeuger die Bivalenztemperatur verschoben, damit die Wärmepumpe ausreichend Laufzeit bekommt. Sie arbeiten aber auf den alten Sollwerten weiter. Das bedeutet, dass das wichtigste der normale Sollwert ist und dabei trotzdem der externe Wärmeerzeuger weiter mitläuft. Bei Temperaturen darüber hinaus wird nur die Wärmepumpe heizen. Hintergrund ist der, dass es sonst passieren könnte, dass sich die Anlage aufhängen könnte, wenn die Leistung der Wärmepumpe bei kalten Temperaturen nicht ausreichen sollte und somit der Sollwert nicht mehr erreicht wird, wenn der externe Wärmeerzeuger abschaltet. 

@Butschi: 7E80 auf 1 bedeutet, dass Smart Grid über die EA1 ausgeführt wird. Der Konfigurationsfehler kommt, weil keine EA1 einprogrammiert und angeschlossen ist. 7E80 auf 4 ist für die internen Kontakte. Es kann sein, dass deine Anleitung älter ist, wenn die Funktion 7E80 auf 4 nicht aufgeführt ist. 

Viele Grüße
Flo

[DerWastl]

Hallo @Flo_Schneider , Danke für die Antwort. So richtig ist mir nicht alles klar geworden, ich glaube zu verstehen das smart grid für hybrid Systeme unterhalb des ökonomischen Bivalenzpunkt mit der jetzigen Steuerung nicht funktioniert (nicht sinnvoll nutzbar ist). Wenn es richtig kalt wird kann (je nach Modell und Haus) die WP natürlich alleine Probleme bekommen und die Bude wird kalt - das stimmt natürlich. Für moderat kalte AT muß das natürlich nicht stimmen, dann ist die WP schon leistungsfähig genug - wäre nur mit dem Netzstrom zu teuer. 

Heißt - da Ihr die alte Vitocaldens nicht mehr anpacken werdet, ist die smart-grid Funktion unterhalb des Bivalenzpunktes nicht hilfreich?!?

Als Vorschlag für die neue Generation: warum nicht WP und externer Wärmeerzeuger gleichzeitig laufen lassen? Wenn die WP nicht reichen sollte kann z.B. der Gasteil den Rest übernehmen, bei eigenem Strom (PV) macht das immer Sinn.

[Flo_Schneider]

Wenn der Gaspreis sehr teuer ist, macht eine Sollwerterhöhung aus meiner Sicht keinen Sinn.

Viele Grüße
Flo

[DerWastl]

Hallo Flo,

wie sage ich dann der WP "ich habe Strom für Dich zum Sonderpreis" ??? Smart grid scheint es bei "unter Bivalenz" ja dann nicht zu sein.

Gruß - Wastl

[Flo_Schneider]

Die Eingabe der Stromgestehungskosten für den ökonomischen betrieb können nur genutzt werden, wenn der 3-phasige Energiezähler genutzt wird. Ist allerdings ein Batteriespeicher im System vorhanden, kann dies nicht umgesetzt werden (für Anlagen mit WO1C-Regler). 

Viele Grüße
Flo

[DerWastl]

Hallo Flo,

Spannend!

Ich habe keine Batterie, der Fronius Wechselrichter hat einen 3-Phasenzähler am Netzübergabepunkt und kann bei freier Leistung einen Kontakt schließen.  Wie geht es dann weiter? Ich habe keine Möglichkeit gefunden, dem Vitocaldens/WO1C Gespann zu sagen "Strom ist da". Wie mache ich das? Bisher habe ich niedrige Stromkosten per Zeituhr vergeben - das ist aber nicht das gleiche..

Gruß - Wastl

[Flo_Schneider]

Wenn dann  muss der 3-phasige Modbusenergiezähler verwendet werden, welchen dein Fachbetrieb über uns bestellen kann. 

Viele Grüße
Flo

[DerWastl]

Hallo Flo,

Danke. Um diesen Thread dann auf dem Punkt zu halten (weil "smart grid") dann als Resümee:

- Bei Hybridsystemen macht smart grid unter dem Bivalenzpunkt  keinen Sinn so wie die WO1C arbeitet

- deshalb nicht unnütz! Eine Logik die smart grid nur über dem Bivalenzpunkt freigibt ist dann hilfreich

- Mit dem 3-Phasen Zähler am Übergabepunkt habt Ihr eine Lösung für unter dem BV-Punkt

Ok?

Vielleicht redigiert Ihr Euren Artikel am Anfang -dann wird der für Hybridbesitzer einfacher einzuschätzen.

[Dr_Shiwago1]

Hallo zusammen,

Ab welcher eingestellten Sollwerttemperatur für das Trinkwasser wird der in der Wärmepumpe Vitocal 200-A AWCI-AC 201.A10 verbaute Durchlaferhitzers zum erreichen der Temperatur zugeschaltet?

Anders formuliert:

Ich möchte den Parameter 7E91 so wählen, dass der Durchlauferhitzer bei aktuell eingestellter Sollwerttemperatur von 45°C nicht zum Einsatz kommt.

 Gibt es da eine definierte Sollwerttemperatur oder ist das Zuschalten z.B. noch von der Außentemperatur abhängig?

Grüße!

[max526]

Hallo zusammen, 

wir sind Besitzer einer Vitocal 200-A (AWO-E-AC 201.A16, Außeneinheit 16kW 400V).

Gleichzeitig haben wir eine 15,4kWp PV-Anlage auf dem Dach (ohne Speicher) und die WP ist über die SmartGrid-Funktion mit der PV-Anlage verbunden (KOSTAL Wechselrichter).

Dazu habe ich 2 Fragen:

1. Ich kann der PV-Anlage sagen, ab welcher Leistungsaufnahme bzw. Überschuss das Signal zum Anschalten (und auch abschalten) der WP erfolgen soll. Welche Einstellungen werden seitens Viessmann bei der o.g. Wärmepumpe empfohlen, ab wann ist die Überschussnutzung sinnvoll, evtl. auch mit zusätzlichem Netzbezug? z.B. Anschaltgrenze 3000W, Ausschaltgrenze 2500W?

2. Welche Einstellungen werden für smartgrid hinsichtlich der Anhebung der Warmwassertemperatur, des Heizpufferspeichers und der Raumtemperatur empfohlen? WW-Temp soll ist bei uns 50°C (mit Frischwasserstation) und im smartgrid sind +8K bei PV-Überschuss eingestellt (gut so?). Macht ein Anheben der Raumtemperatur Sinn um das Haus als Speicher zu nutzen? Gleiche Frage zur Anhebung der Temperatur des Heizpufferspeichers.

VIelen Dank für eure Hilfe,

LG