Aria

Aria: Wie funktioniert die Optimierung?

Info
Aria ist ein neues Feature aus dem Premium-Abo und wird derzeit im Beta-Test-Verfahren an ausserwählte Kunden ausgerollt.

Mehr PV-Anlagen und Grossverbraucher erhöhen den Druck aufs Stromnetz: Überschüsse mittags, hoher Bedarf morgens und abends. Energieversorger setzen zunehmend auf dynamische Tarife und Vergütungen, was die Optimierung komplexer macht. Je nach Situation lohnt sich Netzbezug, Einspeisung oder Speicherung unterschiedlich.

Da sich die Bedingungen laufend ändern, braucht es eine flexible Steuerung. Die Geräte werden zum Portfolio, die Optimierung zum Portfolio-Management.

Aria im Überblick

Aria wurde entwickelt, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Während der normale Solar Manager Algorithmus in Echtzeit optimiert, benutzt Aria verschiedene Vorhersagen, um die den zukünftigen Einsatz der Geräte zu planen:
  1. Produktionsvorhersage
  2. Verbrauchsvorhersage
  3. Bezugstarife und Einspeisevergütungen
  4. Temperaturvorhersagen

Aria optimiert jene Geräte, die einen planbaren und wiederkehrenden Verbrauch haben. Das sind die Geräte, welche zwingend laufen müssen, aber trotzdem eine gewisse Flexibilität aufweisen:
  1. Wärmepumpe
  2. Boiler/Wasserheizer
  3. Ladestation
  4. Batterie

Aria analysiert das Verhalten der Geräte und berechnet das kostengünstigste Szenario. Die Optimierung wird in regelmässigen Intervallen wiederholt, um auf unvorhergesehene Ereignisse und abweichende Prognosen reagieren zu können.


Lohnt sich Aria für mich?

Die Optimierung hinter Aria wurde für das klassische Einfamilienhaus implementiert (Ein Gerät pro Gerätetyp). Deshalb kann jeweils nur ein Boiler und eine Wärmepumpe beachtet werden. Batterien und Ladestationen können mehrere optimiert werden.

Aria’s Einsparpotential hängt stark von der Preisspanne der Tarife und der verfügbaren Flexibilität ab. Unter den unterschiedlichen Geräten ist die Batterie klar für den grössten Anteil des Einsparpotentials verantwortlich. Ist weder der Bezugstarif noch die Einspeisevergütung dynamisch, ist das Einsparungspotential stark reduziert. Wird eine Wärmepumpe optimiert, kann Aria durch die Effizienzsteigerung die Heizkosten reduzieren.


Tipps & Tricks

  1. Da Aria ein geräteübergreifender Optimierungsalgorithmus ist, ist es wichtig, dass möglichst viele Geräte von Aria gesteuert werden. Ansonsten verfälschen die nicht von Aria gesteuerten Geräte die Verbrauchsprognose und erhöhen so das Risiko für ungeplante & teure Netzimporte.
  2. Um das Laden des Elektroautos in die Optimierung zu integrieren, kann man im Aria-Modus der Ladestation ein Ladeziel konfigurieren. So weiss die Optimierung, wie viel Energie ins Auto geladen werden muss, und kann die Operation der anderen Geräte um diese Vorgabe herumplanen. Das Ladeziel wird berücksichtigt, wenn die Ladestation im Aria-Modus ist, und das Auto eingesteckt ist.
  3. Aria sollte nur für die Hauptwarmwasserquelle aktiviert sein. Ansonsten kann es sein, dass Heizstäbe, welche nur für Überschuss verwendet werden sollten, auch ohne Solarstrom eingeschaltet werden und so unnötig Energie verbraucht wird. Heizsstäbe, welche nur mit Überschuss geladen werden sollen, sollten daher im „Nur Solar“ Modus bleiben.
  4. Das beste Ergebnis ist zu erwarten, wenn die Geräte basierend auf ihrer Flexibilität priorisiert werden. Wir empfehlen folgende Priorisierung:
    1. Ladestation
    2. Wärmepumpe
    3. Boiler/Wasserheizer
    4. Weitere Geräte (ohne Aria)
    5. Aktive Batterien (Aria)
    6. Passive Batterien (ohne Aria)
  5. Die Optimierung wird in regelmässigen Zeitintervallen ausgeführt. Es dauert daher ein Optimierungszyklus, bis eine Veränderung der Ausgangslage erkannt wird und ein neuer Plan vorliegt.


Wärmepumpe

Aria analysiert das Verhalten der Wärmepumpe der vergangenen Wochen. Die Daten werden benötigt, um die thermischen Eigenschaften des Hauses zu modellieren. Basierend auf diesen Parametern berechnet Aria die optimalen Laufzeiten für Wärmepumpe. Durch die Analyse des Zyklusverhalten, wird die Wärmepumpe schonend betrieben, indem die Zyklenzahl minimiert wird.

Aria berechnet die Heizleistung der Wärmepumpe in Abhängigkeit deren Wärmequelle. Für Luft-Wasser Wärmepumpen ist die Aussentemperatur massgebend für einen effizienten Betrieb, da die Leistungszahl direkt von der Temperatur der Wärmequelle abhängt. Durch das Berücksichtigen der Leistungszahl verbessert Aria langfristig die Jahresarbeitszahl und reduziert so den Energieverbrauch der Wärmepumpe. Es ist deshalb möglich, dass die Wärmepumpe trotz fehlendem Überschuss im Überschussmodus betrieben wird, um hohen Aussentemperaturen optimal auszunutzen.

Aria benutzt dieselben Schnittstelle wie die anderen Wärmepumpenmodi. So wird gewährleistet, dass die eingestellten Komforttemperaturen jederzeit eingehalten werden. Allerdings heisst das auch, das die Wärmepumpe zum Teil ungeplant heizen wird, was zu Netzbezug führen kann.

Aria kann auf alle Wärmepumpen angewendet werden, ausser sie sind durch die SG-Ready oder PV-Ready Schnittstelle eingebunden. In diesem Fall benötigt die Wärmepumpe zusätzlich eine Energiemessung. Es wird generell empfohlen, eine Energiemessung zu installieren, sofern die Leistung nicht durch das Gateway ausgelesen werden kann.

Kann die Wärmepumpe nicht durch Aria gesteuert werden, oder ist nicht im Solar Manager eingebunden, sollte das Feld „Wärmepumpe ausserhalb von Aria“ im Aria Widget aktiviert werden. So erstellt die Optimierung eine Schätzung des Verbrauches durch eine nicht optimierte Wärmepumpe.

Wird die Wärmepumpe auch für die Warmwasseraufbereitung verwendet, wird es mit derselben Methodik eines Boilers in die Optimierung miteinbezogen.


Boiler/Wasserheizer

Basierend auf dem Temperaturverlauf des Warmwassers der vergangenen Wochen erstellt Aria ein individuelles Verbrauchsprofil. Es ist deshalb zwingend notwendig, dass eine Temperaturmessung vorhanden ist. Aria kann sowohl auf Wärmepumpenboiler wie auch auf Heizstäbe angewendet werden.


Ladestation

Um das Laden des Elektoautos optimal planen zu können, benötigt Aria ein Ladeziel (Lademenge oder Ziel-SoC). Es wird angenommen, dass das Auto ab dem Zeitpunkt der Konfiguration bis zum Ablaufen des Ladeziels angeschlossen bleibt. Verfrühtes Ausstecken kann zu ungewünschten Ergebnissen führen. Für die optimale Integration wird empfohlen, das Auto stets mit dem Aria-Modus zu laden. Aria nutzt die Flexibilität zwischen Mindest- und Maximallademenge bestmöglich aus. Vor allem bei negativen Bezugstarifen oder negativen Einspeisevergütungen hat diese Flexibilität ein sehr grosses finanzielles Potential. Für reines Überschussladen kann die Mindestlademenge auf 0 gesetzt werden. Um Ladeverluste zu minimieren, lädt Aria das Auto bevorzugt mit maximaler Leistung, sofern Netzimporte nötig sind.


Batterie

Aria ist nur für steuerbare Batterien verfügbar. In der Optimierung werden die modusspezifischen SoC-Grenzen beachtet. Es werden die im Standardmodus konfigurierten SoC-Grenzen beachtet.

Die Flexibilität der Batterien ermöglicht das optimale Ausnutzen von variablen Tarifen. Ist der Bezugstarif beispielsweise dynamisch, kann die Batterie während tiefen Tarifen aus dem Netz nachgeladen werden, um Hochtarifperioden überbrücken zu können. Ausserdem berechnet Aria den optimalen Entladezeitpunkt der Batterie. Da die Tarife am Morgen oft hoch sind, wird das Entladen der Batterie in der Nacht gezielt pausiert, um genügend Energie für später zu sparen.

Ist hingegen die Einspeisevergütung dynamisch, wird der Ladezeitpunkt relevant. So wird die Batterieladung verzögert und auf den Mittag verschoben, wenn die Einspeisevergütung am tiefsten ist. Das führt dazu, dass die Einspeisung dann erfolgt, wenn die Einspeisevergütung relativ hoch ist.


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