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Externe Steuerung (§14a EnWG & §9 EEG)

evcc unterstützt die externe Steuerung von Ladepunkten und anderen Verbrauchern durch Netzbetreiber oder übergeordnete Energiemanagementsysteme. Folgende Anwendungsfälle werden abgedeckt:

  • §14a EnWG: Temporäre Leistungsreduzierung und Dimmung von Verbrauchern durch den Netzbetreiber
  • §9 EEG: Abregelung von PV-Anlagen bei Netzüberlastung
  • EMS-Integration: Umsetzung von Limits anderer Energiemanagementsysteme

Hintergrund​

Steuerbare Verbrauchseinrichtungen (§14a EnWG)​

§14a des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) regelt die netzdienliche Steuerung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen (SteuVE). Netzbetreiber können bei Netzüberlastung die Leistung großer Verbraucher wie Wallboxen, Wärmepumpen oder Batteriespeicher temporär reduzieren.

Wichtige Punkte:

  • Betrifft Verbraucher ab 4,2 kW Leistung
  • Steuerung erfolgt über Smart Meter Gateway und Steuerbox

Einspeisemanagement (§9 EEG)​

In Entwicklung

Der Mechanismus ist implementiert. Die Integration und Dokumentation unterstützter Wechselrichter ist in Arbeit.

Nach §9 des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) können Netzbetreiber bei drohender Netzüberlastung die Einspeisung von Erneuerbare-Energien-Anlagen abregeln. Dies betrifft hauptsächlich größere PV-Anlagen, kann aber auch im privaten Bereich relevant werden.

Anbindungsmöglichkeiten​

Die Anbindung erfolgt über Relais (über einen Schaltkontakt) oder EEBus (über das EEBus-Protokoll).

Vorbereitung​

Die externe Steuerung nutzt das Lastmanagement. Lastmanagement muss konfiguriert sein (mindestens minimale Konfiguration).

1. Lastmanagement konfigurieren

In der Benutzeroberfläche unter Konfiguration > Lastmanagement muss folgender Eintrag angelegt werden:

Lastmanagement (Minimale Konfiguration)
- name: lpc

Hinweis: Falls bereits Lastmanagement mit bestehenden Stromkreisen genutzt wird, wird lpc automatisch als oberste Ebene darüber gesetzt.

2. Ladepunkte zuordnen

Alle Ladepunkte und Wärmepumpen, die durch die externe Steuerung geregelt werden sollen, müssen im jeweiligen Konfigurationsdialog diesem Stromkreis zugeordnet werden.

Jetzt kann die Einrichtung der externen Steuerung erfolgen. Extern gesetzte Limits sind in der Lastmanagement-Statusübersicht dargestellt (lpc Stromkreis).

Konfiguration via Relais​

Die Anbindung über einen Schaltkontakt ist die einfachste Lösung. Die Steuerbox aktiviert einen Kontakt, der von evcc ausgewertet wird.

Grundkonfiguration​

External Control
type: relay
maxPower: 8400 # Gesamtleistungslimit bei aktivem Signal (in Watt)
limit:
  # Plugin-spezifische Konfiguration

Ermittlung des Leistungslimits​

Das Leistungslimit wird dir vom Netzbetreiber mitgeteilt. Bei mehreren steuerbaren Verbrauchseinrichtungen (SteuVE) wird der Gleichzeitigkeitsfaktor berücksichtigt. Du kannst das Limit auch selbst berechnen mit der Formel: Gesamtlimit = Anzahl SteuVE × 4,2 kW × Gleichzeitigkeitsfaktor. Details zur Berechnung findest du hier.

Beispiele für verschiedene Anbindungen​

Bei Verwendung eines Raspberry Pi kann der GPIO-Pin direkt ausgelesen werden:

External Control
type: relay
maxPower: 8400 # Beispiel für 2 SteuVE
limit:
  source: gpio
  function: read
  pin: 17 # GPIO Pin 17 auslesen
  # Rückgabewert: false = nicht begrenzt, true = begrenzt

Weitere Details zum GPIO-Plugin findest du in der Plugin-Dokumentation.

Konfiguration via EEBus​

Die digitale Anbindung über EEBus ist die zukunftssichere und bevorzugte Lösung. Die Steuerbox kommuniziert über das EEBus-Protokoll direkt mit evcc und übermittelt das Leistungslimit automatisch.

Voraussetzungen​

  • Steuerbox mit EEBus-Schnittstelle
  • Netzwerkverbindung zwischen evcc und Steuerbox

EEBus ist vorkonfiguriert. SHIP-ID und SKI der evcc Instanz können unter Konfiguration > EEBus eingesehen werden.

Steuerbox verbinden​

Konfiguriere die Verbindung zur Steuerbox. Die SKI findest du in der Dokumentation deiner Steuerbox:

External Control
type: eebus
ski: "1234-5678-90AB-CDEF" # SKI der Steuerbox
Hinweis

Bei EEBus wird das Leistungslimit automatisch von der Steuerbox übermittelt.

Pairing​

SKI von evcc ermitteln​

Die SKI kann unter Konfiguration > EEBus eingesehen werden.

Pairing durchführen​

  1. In der Steuerbox: evcc als HEMS hinzufügen

    • Die SKI von evcc eingeben
    • IP-Adresse von evcc angeben
    • Pairing-Vorgang starten

  2. In evcc: Konfiguration mit SKI der Steuerbox ergänzen

    • SKI der Steuerbox in der Konfiguration eintragen
    • evcc neu starten

Funktionsweise​

Normalbetrieb​

Im Normalbetrieb lädt evcc ohne externe Leistungsbegrenzung. Die Ladepunkte arbeiten mit ihrer normalen Konfiguration und werden ggf. durch weitere Lastmanagement-Einschränkungen koordiniert.

Reduzierungssignal aktiv​

Wenn der Netzbetreiber ein Reduzierungssignal sendet:

  1. Relais: Der Kontakt wird geschlossen, evcc aktiviert das konfigurierte maxPower Limit
  2. EEBus: Die Steuerbox übermittelt das berechnete Gesamtlimit digital

evcc regelt alle dem lpc Stromkreis zugeordneten Ladepunkte entsprechend dem Limit herunter. Bei zu hohem Gesamtverbrauch können Ladevorgänge auch gestoppt werden. Die Regelung betrifft alle Modi (PV, Min+PV, Schnell).

Batteriesteuerung während der Reduzierung: Ist aktive Batteriesteuerung konfiguriert und ein Netzladevorgang der Hausbatterie aktiv, wird dieser automatisch pausiert. Die Batterie wird in den "Hold"-Modus versetzt, sodass sie nicht mehr entlädt. Das Laden der Batterie bei PV-Überschuss ist idR. weiterhin möglich. Nach Ende der Leistungsreduzierung wird das Netzladen automatisch fortgesetzt.

Wenn ein Regellimit aktiv ist, wird ein Banner mit Regelhinweis auf der Hauptseite in evcc angezeigt.

Protokollierung​

Alle Limitierungsanfragen durch den Netzbetreiber werden automatisch dokumentiert. Die Protokolldaten können unter Konfiguration > Externe Steuerung als CSV-Datei heruntergeladen werden.

Jeder Eintrag enthält:

  • Start- und Endzeitpunkt der Limitierung
  • Art der Steuerung (Verbrauchsreduzierung oder Einspeisebegrenzung)
  • Gemessene Netzleistung zu Beginn der Limitierung
  • Gesetztes Leistungslimit

Diese Dokumentation kann auf Anfrage dem Netzbetreiber vorgelegt werden, um die Einhaltung der Steueranfragen nachzuweisen.

Verantwortung (§14a, §9)

Die Elektrofachkraft muss nach der Einrichtung überprüfen, dass die externe Steuerung wie vorgesehen funktioniert. Der Anlagenbetreiber ist für den ordnungsgemäßen Betrieb verantwortlich und muss das Protokoll für mindestens 2 Jahre aufbewahren.

Steuerung weiterer Verbraucher​

Neben Ladepunkten können auch weitere steuerbare Verbraucher in das §14a Lastmanagement einbezogen werden. Dies betrifft z. B. Wärmepumpen oder Batteriespeicher, die über EEBus angebunden oder als Zähler mit zusätzlichem Relaisausgang konfiguriert sind.

Die Steuerung berücksichtigt dabei die aktuelle Leistungsaufnahme aller dem internen lpc Stromkreis zugeordneten Verbraucher. Dazu zählen automatisch alle Ladepunkte und alle Zähler mit entsprechenden Schaltausgängen oder EEBus-Schnittstelle mit LPC Use Case als sonstige Verbraucher.

Zunächst werden alle sonstigen Verbraucher gedimmt. Die verbleibende Leistung wird dann auf die aktiven Ladepunkte verteilt. Durch pauschale Dimmung der sonstigen Verbraucher kann die verfügbare Ladeleistung für aktive Ladepunkte in Ausnahmefällen sogar höher sein als im Normalzustand. Reicht die Drosselung der Ladepunkte einschließlich der Dimmung aller sonstigen Verbraucher nicht aus, werden Ladevorgänge an Ladepunkten unterbrochen.

Verfügbarkeit

Aktuell existiert nur ein dimmbarer Zähler (EEBus Verbraucher). Diese Funktion wird weiter ausgebaut und entsprechende Zähler werden in der Gerätedokumentation markiert.

Weiterführende Informationen​