FEMS App Power-to-Heat

Zur Integration einer SG-Ready Wärmepumpe mit der »FEMS App Power-to-Heat« ist erforderlich:

Die Einbindung einer "SG-Ready" (Smart-Grid-Ready) Wärmepumpe in das Energiemanagement ist eine fortgeschrittene Form der Sektorkopplung von Elektrizität und Wärme.

Die Ansteuerung sorgt dafür, dass die Wärmepumpe zu Zeiten, in denen PV-Überschussstrom zur Verfügung steht, den thermischen Speicher leicht überheizt, um dann in Zeiten ohne günstigen Überschussstrom elektrische Energie einzusparen.

Im Folgenden finden Sie die Antworten zu häufigen Fragen zu unserer App

Ja. Bei diesen Wärmepumpen dient der Regler der automatischen Ansteuerung und ermöglicht eine Erhöhung der Warmwasser-Solltemperatur zum Zweck der thermischen Speicherung. Auch hier lässt sich die App einsetzen. Allerdings muss bei der Verwendung beachtet werden, dass bei nur einem potenzialfreien Kontakt auch nur zwei Zustände (0 oder 1) geschaltet werden können. Wir empfehlen deshalb die Auswahl der beiden folgenden Kombinationen von Betriebszuständen.

Technisch unterscheiden sich die Kombinationen oben nicht für die Wärmepumpe, da in beiden Fällen ein Kontakt geschaltet wird und die Vorlauftemperatur angehoben wird. Der Unterschied liegt rein in der Auswahl an Parametrierungsmöglichkeiten in der App. Mit der ersten Kombination wird das Relais nur in Abhängigkeit der Überschusseinspeisung geschaltet. Mit der unteren Kombination kann zusätzlich der Ladezustand des Speichers als weiterer Schwellwert hinzugezogen werden.

Das Beispiel unten zeigt die Verwendung der App mit einer Stiebel Eltron WWK200 Warmwasserwärmepumpe. Die Wärmepumpe ist nur über einen potenzialfreien Kontakt mit der EMS Anschlussbox (Harting Stecker) verbunden.

Hier wurde sich für die obere der zwei Kombinationen entschieden. Ab einer Überschusseinspeisung von 2000 W wird der potenzialfreie Kontakt der Wärmepumpe geschaltet. Der Verdichter erhöht anschließend die Vorlauftemperatur von 55 °C auf 65 °C. Unabhängig davon, ob das Signal noch anliegt, bleibt die Wärmepumpe nun mindestens 20 Minuten in diesem gesteigerten Betriebsmodus. Sollte nach 20 Minuten das Signal weiterhin anliegen, bleibt die Wärmepumpe weiterhin in diesem Modus. Anderenfalls wechselt sie in den normalen Betriebsmodus (Normalbetrieb) zurück.

Die Einbindung eines elektrischen Heizstabes in das Energiemanagement ist die einfachste Form der Sektorkopplung von Elektrizität und Wärme. Wenn untertags das Speichersystem vollbeladen ist, muss der PV-Überschuss mit geringer bzw. ohne Vergütung in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Stattdessen ist es sinnvoller, den Eigenverbrauch zu erhöhen und den PV-Überschussstrom zur Beheizung/Kühlung des Wohngebäudes oder zur Warmwasseraufbereitung zu verwenden (z. B. für Warmwasser-Pufferspeicher, Pool-Heizung).

Die App ermöglicht die Integration eines Heizstabs dynamisch in drei Leistungsstufen.

Die Tabelle weiter unten zeigt diese exemplarisch bei einem 6-kW-Heizstab. Bei einem Heizstab mit anderem Leistungswert sind die Leistungsstufen entsprechend angepasst.

Insgesamt tragen Heizstäbe dazu bei, die Energieeffizienz zu steigern, Kosten zu senken und die Integration erneuerbarer Energien zu fördern.

Zur Integration eines Heizstabs mit der »FEMS App Power-to-Heat« ist erforderlich:

Sobald die »FEMS App Power-to-Heat« zur Integration eines Heizstabes auf Ihrem System installiert wurde, sehen Sie dieses Widget in Ihrem Monitoring:

Mit einem Klick auf das Widget öffnet sich die Detailansicht:

Hier haben Sie die Möglichkeit, zwischen drei Betriebsmodi zu wechseln:

Im Modus “An” schalten Sie den Heizstab manuell ein. Sie können auch hier das “Level” (siehe Tabelle oben) auswählen, mit dem der Heizstab betrieben werden soll.

Im Modus “Automatisch” aktiviert sich der Heizstab automatisch, sobald überschüssiger Strom in das Netz eingespeist wird.

Sie haben hier optional die Möglichkeit, eine “Minimale Beheizung zu garantieren”, um sicherzustellen, dass das Brauchwasser auch an Tagen mit wenig PV-Stromerzeugung ausreichend erhitzt wird. Wählen Sie dazu die “Endzeit”, bis zu der die minimale Laufzeit erfüllt sein muss, sowie die “Mindestlaufzeit” aus. Sie können außerdem angeben, mit welchem “Level” (siehe Tabelle oben) diese Mindestlaufzeit erreicht werden soll.

Funktion im Detail:

Im Modus “Aus” wird der Heizstab dauerhaft abgeschaltet.

Darüber hinaus können Sie im Online-Monitoring in der historischen Ansicht (s. Heizstab - Historie (1)) die Einschaltzeiten des Heizstabs nachvollziehen:

Über die Einschaltzeiten kann der Stromverbrauch des Heizstabs theoretisch wie folgt berechnet werden:

Stromverbrauch = Einschaltdauer Level 1 (in Std.) * 2 kW + Einschaltdauer Level 2 (in Std.) * 4 kW + Einschaltdauer Level 3 (in Std.) * 6 kW

Berechnung für das Beispiel oben:
Einschaltdauer Level 1: 7.53 Std * 2 kW = 15,06 kWh
Einschaltdauer Level 2: 0.23 Std * 4 kW = 0,92 kWh
Einschaltdauer Level 3: 0 kWh
Stromverbrauch Heizstab: 15,06 kWh + 0,92 kWh = 15,98 kWh

Ein BHKW erzeugt durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) gleichzeitig Strom und Wärme, die an Heizungen abgegeben werden kann. Die Beziehung von externem Strom kann reduziert werden, was Kosten spart. Ein BHKW macht daher unabhängiger von Strompreisanbietern und der Strompreisentwicklung. Ferner benötigt ein BHKW weder Sonne noch Wind, um Strom und Wärme zu produzieren. BHKW sind in verschiedenen Ausführungen und Größen erhältlich und bieten einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 90 % bei der Produktion von Wärme und, je nach Betriebsart, von 10 bis 40 % bei der Stromerzeugung.

Zur Integration eines BHKW mit der »FEMS App Power-to-Heat« ist erforderlich:

Die Einbindung eines BHKW in das Energiemanagement ist eine fortgeschrittene Form der Sektorkopplung von Elektrizität und Wärme.

Sobald die »FEMS App Power-to-Heat« zur Integration eines BHKW auf Ihrem System installiert wurde, sehen Sie dieses Widget in Ihrem Monitoring:

In dieser Ansicht können Sie den aktuellen Betriebsmodus einsehen und ob das BHKW gerade aktiv oder inaktiv ist.

Mit einem Klick auf das Widget öffnet sich die Detailansicht der App:

Hier haben Sie die Möglichkeit, zwischen drei Betriebsmodi zu wechseln:

Mit der Betriebsart "Automatisch" macht man sich die Eigenschaft des BHKW als tageszeit- und witterungsunabhängigen elektrischen Erzeuger zunutze.

Sinkt der Ladezustand unter den unteren Schwellwert, wird dem BHKW ein Einschaltsignal gegeben. Dadurch wird der Bezug von teurerem Strom aus dem Netz vermieden. Übersteigt der Ladezustand den oberen Schwellwert, wird das Einschaltsignal zurückgenommen, um eine unnötige Einspeisung des BHKW Stroms zu verhindern.

In der folgenden Tabelle sind die voreingestellten Schaltschwellen angegeben (vgl. Detailansicht):

Über das zugehörige Widget in der historischen Ansicht kann das Verhalten des BHKW im Laufe der Zeit eingesehen werden.