Intelligentes Energiemanagement im Zusammenhang mit Vitocaldens 222-F und PV Anlage mit Home Manager

[Basti2803]

Kurz zu meinem Problem: Ich besitze eine Viessmann Vitocaldens 222f Hybridheizung mit einem Mix aus Gasbrennwerttherme und einer Luftwärmepumpe.

In den ersten Jahren lief unser Gerät nur fehlerbehaftet (regelmäßig Fehler D06-Strömungswächter/Paddelschalter defekt). Zum Hintergrund sollte gesagt werden, dass die einbauende Heizungsfirma diese Bezeichnung nicht verdient hat. Naja… nach zwei Jahren hin und her stellte eine andere von mir beauftragte Heizungsfirma in Zusammenarbeit mit dem Viessmann Außendienstler fest, dass (ich zitiere) die Heizungsumwälzpumpe in der Heizzentrale es teilweise nicht schafft, die erzeugte Wärme in einem akzeptablen Zeitraum in die Heizungsanlage zu transportieren. Unserer Meinung nach liegt das vermutlich an der Dimensionierung des angeschlossenen Heizungsverteilungssystem. Die Leitungen sind nur im Heizraum zu begutachten, außerhalb dessen wurden sie im Estrich verlegt. Um hier Abhilfe zu schaffen, bedarf es sehr wahrscheinlich einer höheren Pumpenleistung für die angeschlossene Heizungsverteilung. Eine stärkere Pumpe im Heizgerät zu installieren ist nicht zulässig. Daher kommt nur eine hydraulische Entkopplung mittels Heizungspuffer als Lösung in Frage. In Folge wurden u.a. ein Vitocell 100 (200l Pufferspeicher) und eine Divicon 1 (Heizkreispumpe) eingebaut. Seit dem läuft die Anlage endlich fehlerfrei. Seit wenigen Wochen habe ich das System um eine PV Anlage erweitert (5,85 kWp, Wechselrichter: SMA Tripower STP 6.0-3AV-40). Dazu wurde ein Sunny Home Manager 2.0 zum intelligenten Energiemanagement eingebaut.

Hierzu https://files.sma.de/downloads/HM-20-DS-de-31.pdf

Das ist auch das Stichwort, in welchem Zusammenhang ich um Hilfe bitte: intelligentes Energiemanagement. Durch den Sunny Home Manager hat man ja eine sehr detaillierte Übersicht zum Stromverbrauch des Hauses. Hierbei stellte ich fest, dass es – insbesondere nachts – große Energiespitzen gibt. Ich gehe davon aus, dass die Wärmepumpe für diese Spitzen sorgt.

Unabhängig von der nachträglich eingebauten PV-Anlage bin ich der Meinung, dass unser Haus, für einen 150qm Neubau aus 2017 (jedoch kein „zertifizierter“ KfW Standard), relativ hohe Nebenkosten aufweist (Strom ca. 150 Euro monatlich – kein separater WP Zähler – daher Trennung zwischen Hausstrom und WP Strom schwierig - ca. 6000 kWh jährlich, Gas ca. 30 Euro, jährlicher Verbrauch ca. 5000 kWh). Die Heizung läuft im „ökonomisch“-Modus.

Nun meine Fragen:

Was mache falsch? 🙂 Warum sind die monatlichen Strom/Gaskosten vergleichsweise so hoch?

Gibt es Einsparpotentiale? Insbesondere in Anbetracht der jetzt installierten PV-Anlage?

Aktuell besitze ich ja quasi zwei Pufferspeicher – ein in der Heizung verbauter 130l Speicher sowie der nachträglich eingebaute 200l Speicher. Sollte es da nicht möglich sein, tagsüber – insbesondere bei Sonnenschein – die Pufferspeicher so zu erhitzen, dass die Energiespitzen des Nachtens hinfällig werden? (Aktuell ist eine Warmwassertemperatur von 47° eingestellt.)

Zum Energiemanagment: Ich habe von Smart Grid gelesen, ich habe allerdings auch die Informationen zum Sunny Home Manager gelesen.

Hierzu: https://solarcluster-bw.de/fileadmin/user_upload/Stellungnahmen/Leitfaden_Waermepumpe_Energieagentur...

Und: https://www.viessmann-community.com/t5/Waermepumpe-Hybridsysteme/SMA-Sunny-Home-Manager-2-0-Modbus-V...

Insbesondere zum Punkt 4 – Kommunikation zwischen PV-Anlage und Wärmepumpe

Wie komme ich nun zu dem vielfach propagierten intelligenten Wärmemanagement, d.h. wie lassen sich da evtl. Nebenkosten einsparen? Wer kann mir da weiterhelfen? Heizungsfirma (Stichwort SmartGrid)? Elektriker, der PV Anlage und Home Manager eingebaut hat (Stichwort Home Manager)? Oder jemand ganz anderes? 😊

Ich danke im Vorfeld für die Beantwortung dieser wahrscheinlich schon etliche Male beantworteten (Laien-)Fragen!!

Liebe Grüße

Sebastian

[qwert089]

Hallo Sebastian,

verabschiede dich von dem Gedanken in den 200l des Puffer viel zu speichern.

Ein Heizungsanlage pumpt im Schnitt 1000l/h durch das System.

D.h. der Puffer ist nach 12 Min. 5 Grad kälter. Nach 30-60 Min kommt da nichts verwertbares mehr raus.

Im Estrich deiner Fußbodenheizung hat ungefähr 50% der Wärmekapazität von Wasser.

Aus der Aufbauhöhe und der Fläche kannst du dir das Volumen ausrechnen. Vermutlich ist das irgendetwas um die 10m³ Estrich. Also ca 5m³ Wasser -Äquivalent.

Um den Estrich mit PV aufzuladen, muss bei Überschuss  die Heizkurve angehoben werden UND die Raumthermostate dürfen nicht geschlossen werden!

Mit vielleicht 6h Verzögerung wird es dann vielleicht 2 Grad zu warm in den Räumen, aber dann ist die Sonne schon weg und man braucht die Wärme sowieso..

Die Aktivierung per SG-Ready Schnittstelle ist hier beschrieben:

https://www.viessmann-community.com/t5/Waermepumpe-Hybridsysteme/Gut-zu-wissen-Die-Smart-Grid-Funkti...

Dazu muss der Elektriker  ein 2 poliges Kabel und ein Relais verbauen.

VG

[Basti2803]

Besten Dank für die schnelle Antwort!!

Was ist denn aber nun mit dem Home Manager zur PV Anlage? Der hat quasi gar keinen Nutzen?

[qwert089]

Hallo,

lies dir mal diesen recht aktuellen Beitrag durch.

https://www.viessmann-community.com/t5/Waermepumpe-Hybridsysteme/Vitocal-250-S-Vitogate-300-SMA-Sunn...

Der Homemanager kann doch über den SG-Ready Kontakt die WP beeinflussen.

Das mit dem Extra Stromzähler und Modbus ist deutlich komplexer und erfordert mehr Hardware und Umbauten.

Den Mehrwert halte ich marginal.

 VG

[Konto wurde gelöscht]

Ich denke auch, dass eine reine Zeitsteuerung den größten Nutzen bringt. Falls die PV am Nachmittag guten Ertrag liefert, Heizung 1-2 K hochziehen und das Brauchwasser analog.

Gruß Thorsten

[Basti2803]

Guten Abend an Alle,

es ist etwas Zeit vergangen und ich habe Kontakt zu Elektriker + Heizungsfirma aufgenommen. Nach Vorort Termin der Heizungsfirma wurde bekannt, dass "nach Rücksprache [der örtlichen Heizungsfirma] mit Viessmann" von der Smart-Grid Installation abgeraten wird. Auf Nachfrage warum wurde mir erklärt, dass es zwar richtig ist, dass bei Sonnenschein und Vorhandensein von PV-Strom durch Smart-Grid von der Heizung eine zuvor definierte, erhöhte Wassertemperatur produziert wird. Allerdings habe dies (nach angeblichen Angaben von Viessmann) den Nachteil, dass der Prozess der Wassertemperaturerhöhung einmal begonnen immer bis zur definierten erhöhten Temperatur durchgezogen wird - auch wenn zwischenzeitlich kein Sonnenschein und überschüssiger PV Strom mehr zur Verfügung stehen. Daher wäre das in Summe wohl unwirtschaftlich. Nach Angaben der Heizungsfirma bestehe die Möglichkeit der Installation einer Heizpatrone, die zwar im Gegensatz zur WP unwirtschaftlich läuft aber besser steuerbar wäre. Jetzt meine Frage: Stimmt das? Das wäre doch aber völliger Quark von Viessmann, wenn kurzzeitig z.B. 3kw ins Netz gehen, über Smart-Grid die Heizung/WP anläuft, um von meinetwegen 40 Grad auf 60 Grad zu erhöhen und dann nach 5min Wolken aufziehen, der Wäschetrockner beispielsweise angeschmissen wird und kein PV Strom mehr ins Netz geht - und dann trotzdem weiter auf 60 Grad erhöht wird, auch wenn kein PV Strom "über" ist? Könnte mir jemand bitte mal diese Smart-Grid Funktion vereinfacht erklären und auf die Angaben meiner Heizungsfirma (und Viessmann) eingehen?

Vielen Dank im Voraus!! 😉

[Konto wurde gelöscht]

Ja, das stimmt grundsätzlich. Ist in der Anleitung von Viessmann so beschrieben. Wenn das Programm zur Temperaturerhöhung nach "SG-Signal" erstmal gestartet ist, läuft es durch, egal, ob noch PV-Strom zur Verfügung steht.

Der Heizstab ist - soweit ich die knappe Viessmann-Anleitung verstehe - nicht unabhängig von der WP ansteuerbar, sondern nur als Stufe 2 im Programm zur Temperaturerhöhung auf 70 Grad nutzbar. Ich gehe davon aus, dass man den Heizstab von der Steuerung trennen und über eine zusätzliche externe Steuerung bedienen muss. Ist sicher nicht ganz trivial, wenn man zusätzliche Sensoren zur Abschaltung usw. braucht.

Das ganze "SG-Zeugs" ist noch nicht zu Ende gedacht. Einfach ein Signal schalten, das dann "dumm für eine Zeit x anliegt", ist schon recht primitiv. Deshalb braucht es ja die Prognosefähigkeit der PV-Steuerung, z.B. SHM 2.0, um einen PV-Stromertrag für eine gewisse Zeit vorherzusagen. Leider ist das nicht so einfach. 
Einfacher wäre es ohne Prognose über eine auswählbare Funktion, z.B. "überschüssigen PV-Strom an Gerät xy leiten", genau diese Strommenge zu verbrauchen. Das können die meisten Geräte aber nicht, weil eine bestimmte Mindestleistung gefordert ist, eine Programmlaufzeit abgearbeitet werden muss usw. Hätten wir modulierende Gerät, z.B. kleine BWWP, die im Zweifel auf "0 kW" runtermodulieren können, wäre der überschüssige Strom einfach und effizient nutzbar. Vielleicht kommt ja in den nächsten Jahren was, wenn mehr Verbraucher danach fragen. Bis dahin hilft am besten, selber manuell einschalten, wenn die Sonne scheint, oder zeitgesteuert laufen lassen.

Gruß Thorsten

[Flo_Schneider]

Grundsätzlich ist das richtig. Es gibt bei Smartgrid aber zwei Programme. Einmal wird auf den maximalen Temperaturwert angefordert und einmal wird eine Erhöhung des Sollwertes um eine frei einstellbare Temperaturdifferenz vorgenommen. Wenn die PV-Anlage den Unterschied erkennen kann und so die jeweilige Funktion freigibt, entsprechend des vorliegenden Ertrages, funktioniert es super. Dass die Wärmepumpe nicht sofort wieder ausschalten soll ist allerdings auch klar, denn dadurch könnte es zu einem extremen Taktverhalten kommen, was sich wiederum auf die Lebenszeit der Maschine auswirkt.

Wer gerne eine Modulationssteuerung entsprechend des vorhanden PV-Strom realisieren möchte (geht nur bei invertergesteuerten Wärmepumpen), der muss auf den 3-phasigen Modbus-Energiezähler zurückgreifen. Darüber lässt sich diese Funktion nutzen, da er den vorhandenen PV-Strom zur Wärmepumpenregelung kommuniziert. SmartGrid ist die einfach Umsetzung und je noch Baujahr sogar ohne zusätzliches Modul nutzbar.

Viele Grüße
Flo

[Basti2803]

Hallo Flo,

vielen Dank auch für deine Nachricht. Schön, eine Antwort von einem Viessmann Mitarbeiter zu erhalten!

Da ich absoluter Laie bin, muss ich jetzt aber nochmal nachfragen. Für mich als Verbraucher, Hausbesitzer und Viessmann-Kunde zählt doch jetzt in Summe "nur", wie ich mein vorhandenes Heizungssystem (siehe ganz oben) wirtschaftlich sinnvoll ergänzen kann. Der Grundgedanke, weshalb ich den ersten Post geschrieben habe war: Wir haben eine neue PV Anlage mit Home-Manager. Beim nunmehr möglichen Monitoring fiel mir auf, dass es Energiespitzen durch die WP abends und nachts gibt - und es in der Regel tagsüber erhebliche Energieüberschüsse gibt. Und jetzt das entscheidende: Wie kann ich das wirtschaftlich sinnvoll (!!!) ändern? Da ich wie geschrieben nicht vom Fach bin und für die meisten Arbeiten Firmen beauftragen müsste besteht jetzt nach wie vor die Frage, welche Optionen wirtschaftlich sinnvoll sind. Das bedeutet (für mich), dass sich meine jetzigen Kosten für etwaige Installationsarbeiten in den nächsten Jahren amortisieren müssen. Wenn ich es richtig verstanden habe, hat @Konto wurde gelöscht vorgeschlagen, bei Vorliegen von "überschüssigem" PV Strom die Heizleistung via App bei geöffneten Raumthermostaten zu erhöhen. Am Abend müsste der Wert dann wieder nach unten angepasst werden. Das wäre logischerweise kostenlos, aber sehr umständlich. Jetzt schreibt @Flo_Schneider wenn ich es richtig deute, dass die SmartGrid Variante, von welcher mir ja von meiner Heizungsfirma nach Rücksprache mit einem Viessmann Außendienstler abgeraten wurde, doch nicht so unwirtschaftlich wäre?! Das wäre ja klasse, da sich die Kosten hierfür absolut in Grenzen halten. Ohne den "3-phasigen Modbus Energiezähler" detalliert für Laien zu erklären: Ist das jetzt sinnvoll und wirtschaftlich für mich? Wenn ja: Was kostet sowas und wieviel Ersparnis bringt mir das, etwa? Als Ergänzung zu meiner Heizung, da du das Baujahr angesprochen hast - Einbaujahr war 2017.

Vielen lieben Dank nochmals. Ich bin wirklich begeistert, dass hier neben Viessmann Mitarbeitern solch fachkundige Privatnutzer aktiv sind und nach Lösungen für Laien wie mich suchen!!! @Konto wurde gelöscht @qwert089

Liebe Grüße

Sebastian

[Konto wurde gelöscht]

Hallo Sebastian,

ich befürchte, dass sich eine Regelung über den Energiezähler (3-phasig) nicht rechnet. Der kostet "im Netz" schon rund 360 EUR, beim Heizungsbauer vermutlich das Doppelte. Dann noch Einbau, Verkabelung usw.

Die Einbindung in ein Gesamtkonzept ist auch nicht trivial...

Ich würde es erstmal mit - wie oben gesagt - zeitgesteuerter Erhöhung der VL-Temp während der "guten" PV-Tageszeiten versuchen. Da Du einen SHM hast, kannst Du noch ca. 2 Monate in der noch laufenden Heizsaison beobachten, ob und was das bringt.

Gruß Thorsten

[Flo_Schneider]

Ich sehe dies beim Energiezähler ähnlich. Hier musst du rechnen, ab wann sich der Einbau rentiert hat. Wenn die Anlage aus 2017 ist, sollte SmartGrid gehen. Das kannst du prüfen, wenn du in der Codierebene 1 (OK- + Menü-Taste 4 Sek. gedrückt halten) die Gruppe Smart Grid aufrufen kannst. Aufgrund des Baujahres wird dies aber nur über die EA1 möglich sein.

Du hast aber auch die Möglichkeit, über die Schaltzeiteneinstellung die Warmwasseraufbereitung in die Sonnenstunden zu legen. Geht natürlich nur, wenn du aus Komfortgründen nicht am Morgen duschen willst oder dort noch ausreichend Warmwasser vorhanden ist. Auch für den Heizbetrieb kannst du so mit den Zeiten "spielen", dass du in den geringen Sonnenstunden reduziert einstellst und in den meisten Sonnenstunden normale. Wenn du jetzt die Raum-Soll-Temperaturen nur um ca. 2K auseinander einstellst (z.B.: 20°C reduziert und 22°C normal), kannst du mehr Eigenstrom nutzen ohne einen zu starken Komfortverlust . bzw. Temperaturschwankungen zu erleiden. Alles was du machst, muss immer mit den Komfortwünschen von dir und deiner Familie übereinstimmen.

Die Entscheidung, was du tun möchtest, können wir dir nicht abnehmen. Die musst du letzten Endes selbst treffen. 🙂

Viele Grüße
Flo

[Basti2803]

Guten Abend an Alle.

Entschuldigt die verspätete Antwort.

@Konto wurde gelöschtdas ist doch mal ein Wort, danke 😉

@Flo_Schneiderauch an dich vielen Dank. Habe eben mal in Codierebene 1 nachgeschaut: Solar, Photovoltaik, Smart Grid, Kommunikation usw. Alles da. Die Erklärung über Warmwasserzeiten sowie Heizzeiten habe ich soweit verstanden. Jetzt aber bitte nochmal abschließend: Ist Smart Grid wirtschaftlich sinnvoll und gibt es einen Mehrwert für mich als Anlagenbesitzer... Ja oder nein?

Wenn es (doch) wirtschaftlich sinnvoll ist, was muss dann wie eingestellt werden? Würde deine Darstellung/Erklärung unserer "Viessmann" Fachfirma zur Verfügung stellen.

Vielen Dank im Voraus.

Liebe Grüße

[Flo_Schneider]

Ob es sich für dich lohnt, kann ich dir nicht beantworten. Das hängt vom Ertrag und der jeweiligen Vergütung ab. Es muss bei deiner Anlage ja auch in die Erweiterung investiert werden. Du solltest dir dazu ein Angebit machen lassen und anschließend das Ganze einmal durchrechnen, ab wann es sich amortisiert hat.

Über DE3 (B) bzw. DE2 (A) kann die SmartGrid-Funktion an der EA1 ausgeführt werden. Die Ansteuerung erfolgt dabei über ein separates Schütz oder Relais, welches über einen potentialfreien Kontakt die Digitalen Eingänge jeweils schließt.

Hinweis:
-  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.

Viele Grüße
Flo