Mehr Solarstrom in die Steckdose Dank dynamischer Einspeiseregelung – Mehr Solarstrom, weniger Aufwand

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Der AC-Anschluss und die damit verbundenen baulichen und elektrotechnischen Eingriffe sind zentrale Hemmnisse für die Verbreitung dezentraler Energielösungen. Dank einer neuen Art der sicheren Einspeiseregelung in das lokale Netz können nun wesentlich einfacher mehr Haushalte von den Vorteilen von PV-Anlagen und Speichern profitieren.

Steckersolaranlagen bis 800 W sind das zurzeit am schnellsten wachsende Segment im PV-Markt. Aber lassen sich auch größere Leistungen über bereits vorhandene Leitungen ins Hausnetz einspeisen? Ein Unternehmen aus Deutschland hat dafür eine Lösung entwickelt, die seit der Vorstellung auf der „Intersolar 2023“ bei Installationsbetrieben großes Interesse weckt. Wattando klingt ein bisschen wie der bekannte Lieferdienst. Nur dass das Dresdener Unternehmen kein Essen direkt ins Haus liefert, sondern Strom. Und das in Größenordnungen, die bisher bei Steckersolar undenkbar waren. „Mit unserem System ist es erstmals möglich, Erzeuger oder Speicher mit einer Einspeiseleistung von 1 bis zu 70 kW als steckbare und gleichzeitig sichere Lösung anzubieten. Es ist ein gänzlich neuer Ansatz der AC-Integration. Oder wie wir sagen: Plug & Play für Profis“, so Stefan Ulfert, einer der beiden Gründer von Wattando.

Einspeiseregelung: Vorhandene Leitungen nutzen

Was sich einfach anhört, ist eine elektrotechnische Lösung, die es bisher am Markt nicht gab. Wattando hat das System „Wattster“ entwickelt., das als intelligente Regelungseinheit zwischen der Steckdose und dem Wechselrichter platziert wird und einen nicht-invasiven Anschluss von PV-Anlagen wie auch Speichern ermöglicht. Das heißt: Wattster regelt aktiv die sichere Einspeisung von zusätzlichem Strom ins Hausnetz, wobei bereits vorhandene Leitungen genutzt werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob der Strom direkt von einer Solaranlage kommt oder aus einer geladenen Batterie stammt. Einphasig werden damit Leistungen von 1 bis 7 kW möglich (in Deutschland auf 4,6 kW begrenzt), dreiphasig von 3 bis 11 kW und 11 bis 70 kW.

Die Lösung ist vor allem für professionelle Installationsbetriebe im PV-Bereich interessant. Zum einen vervielfacht das nicht-invasive Konzept die adressierbaren Zielgruppen. Zum anderen dauert der AC-Anschluss an die lokale Hausinstallation mit Wattster nicht mehr wie bisher mehrere Stunden – oder auch Tage (je nach dem Aufwand für die Festverdrahtung) –, sondern lässt sich innerhalb von zwei Stunden erledigen. Das liegt vor allem daran, dass keine neuen Verbindungen zwischen Verteilerkasten und Wechselrichter gezogen werden müssen. Die physische AC-Verbindung erfolgt allein durch die Verbindung über eine Einspeisesteckdose, die eine vorhandene Haushaltsteckdose ersetzt. Eine Sache von fünf Minuten. „Das Verlegen einer neuen AC-Verbindung von einem Wechselrichter oder einem Heimspeicher zum Netzanschlusspunkt entfällt“, sagt Boris Klebensberger, ebenfalls Wattando-Gründer und Elektrotechniker. „Die Fachkraft muss nicht mehr am Verteilerkasten arbeiten oder eine neue Schutzvorrichtung bauen. Das bedeutet für PV-Unternehmen vier Installationen täglich statt wöchentlich.“

Hausnetz wird nicht überlastet

Der Wattster übernimmt als aktive Einspeiseregelung den Schutz vor einer Überlastung der verwendeten Einspeiseleitung. Damit wird es möglich, die Einspeiseleitung auch mit der für sie beim initialen Verlegen ausgewiesenen maximalen Belastung für die Einspeisung nutzbar zu machen. Darüber hinaus sorgt Wattster dafür, dass die gewählten Einspeiseprofile wie Null- oder Überschusseinspeisung überwacht und eingehalten werden. Diese wichtigen Funktionen werden durch die eigens entwickelte, zum europäischen Patent angemeldete „Simplug“-Technologie und der vom Wattster-System verwendeten eigenen Einspeiseleitung gewährleistet.

Die intelligente Einspeiseregelung berücksichtigt das aktuelle Gesamtlastprofil, die Parameter der lokalen Schutzvorrichtung der Einspeiseleitung, die im Konfigurationsprozess ausgewählten Einspeiseprofile sowie die nationalen Vorgaben und Normen zur maximalen Strombelastbarkeit von Leitungen im Niederspannungsnetz. Der Anschluss des Wattster an einen PV-Wechselrichter wird über eine AC-Verbindung und einem RS485-Signalkabel realisiert. Letzteres dient unter anderem zur Übertragung der Regelbefehle.

Lastprofil erfassen durch kabelfreie Kommunikation

Eine notwendige Voraussetzung ist die Erfassung und sichere Bereitstellung des aktuellen Lastprofils. Für die Erfassung kommen gängige wie auch innovative Formen von Energiezählern zum Einsatz. Das Spektrum reicht von Stromwandlern über Hutschienensysteme bis hin zu steckbaren Zählern. Bei der Übertragung der erfassten Daten geht das Unternehmen auch mit der selbst entwickelten „Bridge“ neue Wege. Dabei handelt es sich um ein funkbasiertes Kommunikationsgateway, das die Zählerdaten über eine reichweitenstarke Punkt-zu-Punkt-Verbindung mittels LoRA-Technologie (433Mhz) verschlüsselt an den Wattster sendet. Die Bridge übernimmt die über Energiezähler erfasste Lastdaten an den Verteilern und funkt diese sicher an den Wattster. Da die Bridge die Daten kabelfrei an den Wattster sendet, entfällt – neben der Verlegung eines zusätzlichen AC-Kabels – auch das Verlegen eines bisher notwendigen Signalkabels zwischen Wechselrichter und einem an der Hauptverteilung verbauten Energiezähler.

Innovative Speicherlösungen: Nicht-invasive HEMS für dezentrale Energien

Auch bei den derzeitigen Weiterentwicklungen spielt die Bridge eine wichtige Rolle. Das Wattando-Team arbeitet an nicht-invasiven Speicherlösungen als Stand-alone-Produkte, die mit dynamischen Stromtarifen arbeiten können. In diesem Zusammenhang widmet sich das Team auch einem „Home Management System“ (HEMS), das im Hausnetz angeschlossene Verbraucher und Erzeuger steuerbar macht und orchestriert. Dabei folgt das Unternehmen weiterhin dem Leitmotiv der nicht-invasiven und autarken Infrastruktur. Um die Vorteile dezentraler Energielösungen mehr Haushalten als bisher zugänglich zu machen, sollen weiterhin die massiven Eingriffe wie bei bereits bestehenden HEMS-Lösungen mit traditionell fest verkabelten Anlagen vermieden werden.

Einspeiseregelung: Eigene Apps für Fachkräfte und Endkunden

Dass die Fachkraft auf der Baustelle deutlich weniger Zeit verbringt, dafür sorgt auch die „Wattster Pro“-App. Diese Webapplikation hat das Wattando-Team speziell für diejenigen entwickelt, die das Wattster-System montieren und konfigurieren. Sie bietet einen leichten Einstieg und stellt vor allem in der täglichen Anwendung eine schnelle, reibungslose Nutzung sicher – gemäß dem Plug-&-Play-Anspruch. So sollte spätestens nach der dritten Installation das System nach drei Minuten mit der App konfiguriert sein und dem Endkunden einspeisebereit übergeben werden. Neben Aspekten der Einfachheit und Schnelligkeit stand auch die Sicherheit im Fokus der App-Entwicklung. So wird unter anderem sichergestellt, dass ein Wattster-System nur von Fachkräften in Betrieb genommen werden kann. Für den Anlagenbetreiber gibt es die „Wattster Home“-App. Mit ihr können Endkunden die Daten zur Erzeugung, zum Verbrauch und zu ihrem System jederzeit über die Wattster-Cloud bequem auf ihrem Smartphone abrufen.

Nachgefragt bei Stefan Ulfert, Co-Gründer von Wattando

• Warum interessieren sich Installationsbetriebe für Wattando?
  Ulfert: Unser Energiemanagement ermöglicht einen nicht-invasiven Anschluss von klassischen Solaranlagen und Heimspeichern an prinzipiell jedes Hausnetz. Vergleichbar mit Balkonsolar, nur eben mit der Power klassischer Solaranlagen von einem bis 70 kW, wobei vorhandene Infrastruktur genutzt wird. Damit reduzieren sich der Aufwand und die Zeit für eine Installation sowie die dafür notwendige fachliche Qualifikation erheblich.

• Wie profitiert die Fachkraft konkret davon?
  Ulfert: Mit der Wattando-Lösung können Fachkräfte effizienter eingesetzt werden – es sind mehr Installationen in einer bestimmten Zeit machbar. Außerdem können Personen speziell für den weniger anspruchsvollen Einsatz geschult werden. In jedem Fall erfolgt der AC-Anschluss von Solaranlagen einfacher, schneller und dennoch sicher und normkonform.

• Welchen Beitrag zur Energiewende leistet Wattando damit?
  Ulfert: Da durch Wattando das Eigentum der Elektroinstallation – und damit einhergehend die grundsätzliche Möglichkeit von Eingriffen – nicht mehr vorausgesetzt wird, profitieren auch Miethaushalte von den Vorteilen dezentraler Energielösungen. Je mehr Haushalte sich für die eigene lokale Stromerzeugung oder anderen Formen dezentraler Lösungen entscheiden, desto mehr reduziert sich ihr Anteil an Graustrom. Und je mehr Haushalte eine Rolle in der Transformation des Energiesystems übernehmen können – hier vor allem auf der Niederspannungsebene und der letzten Meile, die für sie auch wirtschaftlich attraktiv ist –, desto größer ist der Beitrag zum Klimaschutz insgesamt. Denn für eine erfolgreiche Energiewende brauchen wir alle Haushalte.