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).

Einrichtung

Die Einrichtung erfolgt über Konfiguration → Externe Steuerung. Das Umsetzen der Begrenzung erfolgt über das Lastmanagement. Dabei wird automatisch ein “Externe Begrenzung” Stromkreis (gridcontrol) erstellt, der als oberste Ebene über eventuell bestehende Stromkreise gesetzt wird.

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

Raspberry Pi GPIO

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.

MQTT

Wenn die Steuerbox oder ein Gateway MQTT-Nachrichten sendet:

External Control

type: relay
maxPower: 11340 # Beispiel für 3 SteuVE mit Gleichzeitigkeitsfaktor 0,9
limit:
  source: mqtt
  topic: hems/limit/status
  # Erwartete Werte: 0/false = normal, 1/true = begrenzt

HTTP-API

Für Steuerboxen mit REST-API:

External Control

type: relay
maxPower: 13440 # Beispiel für 4 SteuVE mit Gleichzeitigkeitsfaktor 0,8
limit:
  source: http
  uri: http://steuerbox.local/api/limit
  jq: .limited # JSON-Pfad zum Boolean-Wert

Modbus

Wenn die Steuerbox oder ein Gateway das Leistungslimit via Modbus bereitstellt:

External Control

type: relay
maxPower: 4200 # Beispiel für 1 SteuVE
limit:
  source: modbus
  uri: 192.168.179.200:4703 # Beispiel: am 2. S0-Zähler einer cFos Power Brain solar Wallbox
  id: 3 # Modbus Slave-ID
  timeout: 5s
  register:
    type: holding
    decode: uint16
    address: 8056
  # Rückgabewert: 0 = nicht begrenzt, 1 = begrenzt

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

Alle dem “Externe Begrenzung” Stromkreis (gridcontrol) zugeordneten Ladepunkte werden entsprechend dem Limit heruntergeregelt. 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 “Externe Begrenzung” Stromkreis (gridcontrol) 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

• Lastmanagement - Grundlagen der Lastverteilung
• Plugins - Erweiterte Plugin-Konfigurationen