Meine Erfahrungen: EMI Stiebel Eltron und SHM

  • Hallo,


    nachdem ich hier im Forum viel Input und Hilfe für mein Projekt der Eigenstromverbrauchsoptimierung erhalten habe, möchte ich mit diesem Thread ein wenig meine Erfahrungen des Zusammenspiels einer Luftwärmepumpe der Firma Stiebel Eltron und dem SHM mit euch teilen. Irgendwie findet sich hier bis auf einen uralten Eintrag zu diesem m.E. sehr interessanten Thema, nichts vergleichbares. Derzeit bin ich noch ganz am Anfang. Wenn Interesse besteht, baue ich den Thread beizeiten aus.


    Zur Ausgangssituation:
    Wir haben ein KFW40-Haus mit einer 10 kWp-PV-Anlage (Ost-West-Ausrichtung auf Flachdach). Das Haus wird von einer Luftwärmepumpe (Stiebel Eltron LWZ 304 SOL) geheizt und auch gekühlt. Das funktioniert soweit sehr gut, also insbesondere nahezu ohne die Zusatzheizung (bisher 2 kWh). In ganz grober Erwartung gehe ich von ca. 9 MWh PV-Strom und 5 MWh Verbrauch aus. In Summe also dann ein Plusenergiehaus :-). Wir erhalten derzeit (und die nächsten 20 Jahre) ca. 13,5 ct/ kWh Einspeisevergütung und zahlen derzeit 19 ct/ kWh für den gekauften Strom (kein WP-Tarif, sondern stinknormaler Ökostrom von Enstroga), alle Preise netto.
    Die PV-Anlage läuft bei uns seit Ende 2014 inklusive eines SHM mit 2 BT-Steckdosen. Dann habe ich gelesen, dass der SHM eben auch die LWP ansteuern kann bzw. diese beiden miteinander reden. Was lag also näher, als sich dies genauer anzusehen? Insbesondere deshalb, da die LWP für einen Großteil unseres Stromverbrauchs verantwortlich ist. Im Gegensatz zu Spül- und Waschmaschine, bei der ich die Eigenverbrauchsoptimierung eher als Hobby ohne große Chance auf Amortisierung sehe, kann das bei der LWP dann doch zu merklichen Einsparungen führen.


    Welche Hardware braucht man alles?

    • SHM
    • EMI-kompartible LWP (Liste siehe http://goo.gl/DBoHZ1)
    • ISG Web von Stiebel Eltron (Webfrontend zur Konfiguration der LWP im Intranet, aufgrund der grottigen Bedienung am Gerät selbst auch alleine schon recht hilfreich)


    Alle Hardware hatten wir, inklusive dem ISG Web, das es bei uns über unseren Heizungsbauer in einer Sonderaktion kostenlos gab. Für uns ergaben sich also zusätzlich zum SHM-Hobby keine weiteren Kosten für die Hardware.


    Zur Einrichtung muss man dann das ISG-Web bei Stiebel Eltron am Portal anmelden. Nach wenigen Stunden und dem Abschluss eines (zumindest 3-Jahre) kostenlosen Vertrags ist das frei geschaltet und die ISG-Box ist mit Stiebel Eltron verbunden. Dies braucht man, damit man dann ein Zusatzmodul auf die ISG-Box aufspielen lassen kann. Dieses Modul kostet 80 EUR. Wenn ich es richtig verstanden habe, kann man ab da die Verbindung zum Stiebel Eltron-Server wieder kappen bzw. braucht den (kostenlosen) Servicevertrag nicht mehr. D.h. alles weitere läuft im Intranet (außer natürlich die Kommunikation des SHM). Bitte korrigiert mich, wenn ich falsch liege.
    Nach dem Aufspielen des Moduls auf die ISG-Box gibt es dann ein weiteres Menu, vgl. Bild unten. In diesem kann man dann abweichend der normalen Heißwasser- und Raumtemperaturen eine "Überhitzung" einstellen, d.h. das Haus und der Warmwasserspeicher werden bei PV-Strom wärmer und speichern somit PV-Strom in Form von Wärme. Wie weit wir überhitzen werden, muss ich noch testen. Man will ja auch nicht in einer Sauna sitzen ;-). Gleichzeitig bleibt natürlich zu bedenken, dass der Wirkungsgrad der LWP sinkt, wenn die Vorlauftemperatur z.B. für deutlich heißeres Wasser steigt. Hier muss ich noch testen...
    Im Anschluss meldet man die ISG-Box im SHM-Manager als neues Gerät an. Die Box wurde schnell gefunden. Ebenfalls ist die Einrichtung im SHM problemlos, da man eigentlich nicht viel mehr als den Namen vergeben kann. Ich gehe davon aus, dass alle technischen Daten (Mindestlaufzeiten, Leistung etc.) hinterlegt sind. Einzig muss man natürlich dann das "Kann-Fenster" definieren, wie man es auch bei den Steckdosen kann. Ich habe erst einmal eingestellt, dass für die Aktivierung des EMI mindestens 50 % PV-Strom notwendig sind. Zeitfenster kann man hier nicht vorgeben. Ich meine irgendwo gelesen zu haben, dass das automatisch bei 8 bis 20 Uhr ist, was ja auch sinnvoll ist. Den PV-Betrag werde ich vermutlich in Zukunft erhöhen, zum Testen sind es aber erst einmal 50 %.


    Jetzt bin ich dran, das ganze weiter zu testen und meine Erfahrungen zu sammeln. Heute hat die LWP bei tollem Wetter schon einmal das Heißwasser richtig erhitzt. Die Heizung selbst blieb aus, da die Anlage bei 20°C-Außentemperatur (München) in den Sommermodus gefahren ist.


    Was mir bisher aufgefallen ist:

    • Es lässt sich keine Kühltemperatur einstellen. D.h. der Energievorteil ist rein auf Heizen und Heißwasser beschränkt.
    • Chrome zeigt nicht alle Eingabefenster der ISG-Box sauber an. Mit dem IE geht es.
    • Die Zeitplanung im SHM ist sehr dynamisch und derzeit für mich noch nicht nachzuvollziehen. So wurde eine Zeitdauer für das Extraheißwasser von ca. 10 Minuten angezeigt. Dies reicht bei Weitem nicht, um den Hub von ca. 8 K auf die Extratemperatur im gesamten Speicher (235 l) zu schaffen. Im Betrieb lief die LWP aber dann auch länger, bis eben das Wasser warm war. Ich gehe davon aus, dass der SHM hier noch etwas lernen muss. Dies insbesondere auch, da der Stromverbrauch unserer LWP ja bisher in den Grundbedarf hinein geht und nun extra ausgewiesen wird (zumindest LWP selbst, keine sonstigen Verbraucher wie Umwälzpumpe etc.).


    Wenn ich mehr Erfahrungen zum Betrieb selbst habe, melde ich mich wieder. Insbesondere liegen natürlich noch keine Einspardaten vor. Bis dahin würde ich mich freuen, wenn es den ein oder anderen Tipp vergleichbarer Anlagen gibt - damit ich mir vielleicht den ein oder anderen Fehler spare :-)


    VG
    Ilchi

  • Hier noch das Log-Bild von heute.




    Erkennbar ist hier, wann die LWP aus (Status "aus") ist bzw. im Standard an geht (Status "an"). Mittags hat die Box dann auf EM, also auf zusätzlichen Verbrauch geschaltet. Das war auch gerade zu einer Zeit, in der eigentlich genug Strom hätte da sein sollen. Die Anlage konnte nicht wissen, dass ich kurz nach dem Start der LWP in einer sonst untypischen Zeit sowohl den Backofen als auch den Herd angemacht habe. Es gab noch ein wenig Solarstrom, aber nicht so viel wie erwartet.


    Erstes Fazit: Einrichtung super einfach, System läuft

  • Hallo Ilchi,


    vielen Dank für die ausführliche Schilderung Deiner ersten Erfahrungen mit dem Zusammenspiel der Komponenten. Liest sich ja wirklich spannend und vielversprechend!


    Wir haben ebenfalls eine Stiebel Eltron WP (WPL 10 I), die nach Aussage des Stiebel Supports ab "Frühjahr 2015" ebenfalls vom SHM gesteuert werden können soll. Insofern bin ich sehr an Deinen weiteren Erfahrungen und Ausführungen interessiert.


    Könntest Du vielleicht noch ein paar weitere Screenshots aus dem SHM und dem Stiebel EMI zeigen? Insbesondere die Einstellmöglichkeiten und die verschiedenen Logs sind spannend...
    Habe ich Dich richtig verstanden, dass der SHM auch den Stromverbrauch der Wärmepumpe mitloggt und visualisiert? Könntest Du davon vielleicht auch mal ein Bild zeigen?



    Beste Grüße


    kraulei

  • Hallo,


    gerne. Das Stiebel EMI besteht aus nichts anderem als dem oberen Screenshot. Mehr kann man im EMI selbst nicht einstellen. Im SHM erscheint die LWP dann ähnlich wie eine SMA-Steckdose. Die Einstellungsmöglichkeiten sind allerdings stark eingeschränkt. Viele Parameter sind wohl schon vergeben und dann auch (leider) gar nicht mehr sichtbar (z.B. Leistung, Mindestlaufzeiten, Zeitfenster). Einstellbar ist eigentlich nur mehr, mit wie viel PV-Strom die LWZ für die Erhöhung laufen soll. Dies steht bei mir derzeit zum Testen auf 50 %, wird dann aber sicher noch hochgedreht.




    Meine bisherige Erfahrung ist, dass die Wassererhöhung sehr gut klappt. Zu erkennen ist dies am folgenden Bild. So wird der Status so gegen 12.15 Uhr auf EM angehoben, was offenbar der Erhöhung (hier Wasser) entspricht. Die WP startet und hörte erst auf, als die Erhöhungstemperatur auch wirklich erreicht war.
    Leider klappt diese Erhöhung für die Heizung derzeit noch nicht. Da werde ich einmal den heutigen Tag abwarten, bei dem wir dank herrlichem Sonnenschein deutlichen Solarüberschuss erwarten.




    Interessant ist auch noch folgende Beobachtung: EMI bzw. SHM scheinen auch im Grundbetrieb mitdenken zu wollen. So habe ich beobachtet, dass plötzlich die Raumsollinnentemperatur auf nicht nachvollziehbare 25,5 °C angehoben wird. Dies ist bei mir weder die Standardtemperatur noch die Erhöhung. Diese wird dann für ca. 15 Minuten gehalten, was natürlich zu einem Anspringen der Heizung führt. Nach Rücksprache mit der Hotline von Stiebel Eltron konnten sie sich die Temperatur auch nicht erklären. Allerdings scheint es unterschiedliche EMI-Stati zu geben. Neben "Normalbetrieb" und "Erhöhung" scheint es noch zwei weitere zu geben, welche wohl die Erhaltung des Normalbetriebs möglichst günstig, also mit möglichst viel PV-Strom (?), ermöglichen sollen. Zu erkennen ist dies im nächsten Bild. Dort erscheint für die LWZ (roter Balken) um 12 Uhr ein erwarteter Betrieb. Hier scheint es also eine Rückmeldung zwischen EMI und SHM zu geben, wann Bedarf erwartet wird. An sich ist das ja erst einmal nicht schlecht bzw. lässt dann v.a. auch die anderen Verbraucher besser planen. Was mich derzeit stört ist aber, dass die WP nur für ca. 15 bis 25 Minuten angeworfen wird. Zu erkennen ist dies im zweiten Bild an den Peaks nach dem EM-Peak.
    Des Weiteren stimmt es mit der Optimierung nicht so ganz, da diese auch in sonnenlosen Zeiten nach 17.30 Uhr angewandt wird. Ich bin mir also nicht ganz sicher, was hier wirklich optimiert wird. Hier bin ich also gespannt, ob sich das noch auflöst. Eventuell muss aber auch erst der SHM lernen, wie unser Haus reagiert. Im Unterschied zum Warmwasser ist das ja bei der Heizung hausspezifisch.




    Der Stromverbrauch selbst erscheint wie gewohnt im SHM. Zu beachten ist, dass hier nur der Strom der WP selbst geloggt wird, da die Daten direkt von der LWZ kommen und diese nicht die Systemverbraucher (Umwälzpumpe etc.) mitloggt. Ebenso ist auch keine Aufteilung zwischen Warmwasser und Heizung vorhanden (in der LWZ durchaus).




    Mein Zwischenfazit:

    • Einrichtung super einfach, System läuft
    • Wassererhöhung klappt
    • Heizungserhöhung noch offen
    • Sinnhaftigkeit der kurzzeitigen Erhaltungslaufzeiten noch offen
    • Strombedarf WP wird angezeigt, keine Aufschlüsselung zwischen Wärme und Wasser


    Weiterhin denke ich, dass die Optimierung der LWZ bei uns (Stromanteil ca. 50 %) große Vorteile bieten kann. Gespannt bin ich, ob ich hinter die Denkweise der Blackbox komme und inwiefern alle Optimierungsversuche dieser Blackbox auch wirklich sinnvoll sind. Wünschen würde ich mir definitiv mehr Einstellungsmöglichkeiten und ein wenig mehr Doku zu dem Thema.

  • Hallo Ilchi,


    vielen Dank für das Update! Wird in der Tat spannend zu versuchen hier durch weiteres Beobachten einige Operationsmuster der Komponenten zu verstehen! Insbesondere an sonnigen Wintertagen wie heute ist das Verhalten dann natürlich besonders interessant.


    Könntest Du noch mal zeigen, was man in der Stiebel Eltron Servicewelt unter den Reitern
    - EV-Erhöhung in kWh
    - Warmwasserenergie in kWh und
    - Heizwasserenergie in kWh


    als Log präsentiert bekommt? Die Darstellung der letzten beiden dürfte allerdings vermutlich auch ohne EMI in der Servicewelt einzusehen sein, oder?


    Habt Ihr neben dem 235L Brauchwasserspeicher eigentlich auch noch einen Pufferspeicher für die Heizung? Oder geht die Erhöhung der Raumsolltemperatur bei Eurer Konstellation direkt in den Heizkreis?


    Ich bin wirklich gespannt auf Deine weiteren Berichte, im Netz gibt es sonst noch nirgends tatsächliche Erfahrungsberichte zur Zusammenarbeit Stiebel Eltron und SMA und ich bin mir sicher, das interessiert auch noch viele andere PV- und WP-Besitzer.

  • Hallo kraulei,


    klar, kann ich machen. Bitte aber berücksichtigen, dass die Werte sicherlich noch nicht final sind. Ich spiele gerade mit den Einstellungen rum. Heute lief dadurch die WP sehr oft, obwohl es eigentlich sehr warm draußen war. Sieht man auch an den Innenraum- und Wassertemperaturen :-). Anbei aber wie gewünscht die Bilder:








    Der Peak am Samstag ist die erste WW-Erhöhung. Da ging richtig Energie rein - aber viele PV :-) Achtung: Bis auf EV-Erhöhung sind alle kWh Wärme, also NICHT Strom. Wie sich die EV-Erhöhung berechnet, habe ich auch noch nicht rausbekommen. Vermutlich die PV-Stromanteile der Erhöhungen. Insgesamt ist der PV-Anteil natürlich größer. Macht aber Sinn, die sowieso laufende WP am Tag eben dort nicht mit reinzurechnen.


    VG
    Ilchi

  • Vielen Dank Ilchi! Mir ging es primär darum einen Eindruck zu bekommen, was das System so mitloggt und visualisieren kann und wie plausibel die Werte sind.


    Insgesamt scheinen die Werte ja ganz gut zueinander zu passen.


    Wenn Ihr am Montag z.B. 5,3 kWh Strom für die WP verbraucht habt und daraus 3 kWh Warmwasser und 17 kWh Heizwärme erzeugt habt, ergibt das dann ja in Summe also 20 kWh Wärme mit 5,3 kWh Strom, was mit einem COP von 3,77 ja durchaus plausibel zueinander passende Werte sind.
    Mich wundert bloss, dass die WP laut dem Verbrauchsscreenshot aus dem SHM am Montag erst ab 9 Uhr morgens gelaufen sein soll. War das wirklich so?

  • Doch, das war so. Wir haben ein sehr gutes KfW40-Haus mit wenig Bedarf. Ich habe auch schon über die normalen Nachtabsenkungen versucht, die Laufzeiten der LWZ in die Tagstunden zu legen. Manchmal reicht dann der Warmwasserspeicher morgens und die Heizung brauche ich auch erst ab der Erhöhung um 9.30 Uhr. Am Montag hatte beides geklappt, Heißwasser und Wärme waren noch genug da.

  • Das wäre dann natürlich richtig klasse, wenn der SHM das so vorhergesehen hätte und die Heizung erst gestartet hätte als genügend PV Strom anlag. Müsste man ja eigentlich im Gesamt-Verbrauchs-/Erzeugungsdiagramm überprüfen können...

  • Wenn ich es richtig verstehe, zählen die Untergrenzen im normalen Zeitmenu der LWZ immer als feste Grenzen. D.h. werden die jeweiligen Warmwassertemperaturen bzw. Heizungstemperaturen unterschritten, dann geht die LWZ an. Eine Verschiebung in die PV-Stunden gibt es hier nach meiner Beobachtung nicht. Das macht auch insofern Sinn, als dass diese Grenzen ja wirkliche Untergrenzen für den Komfort, den man ja immer haben möchte, sind. Frieren und kalt duschen möchte ich ja bei all der Optimierung auch nicht :-).
    Ich hatte aber auch schon vor der EMI-Zeit versucht, die Laufzeiten in PV-Stunden zu legen. Dies habe ich gemacht, indem ich die Tagstunden der Heizung auf 9.30 Uhr bis 21.00 Uhr gelegt habe und die Tagstunden des Wassers auf 12.00 bis 14.00 Uhr. Gleichzeitig habe ich moderate Erhöhungen (Warmwasser 5 K, Heizung 1,5 K) definiert. Alleine mit dieser Zeitsteuerung habe ich es in vielen Fällen geschafft, eben nicht nachts (hier ist ja auch der Wirkungsgrad schlechter) heizen zu müssen. Größere Erhöhungen machen m.E. hier keinen Sinn, da man diese ja immer, also auch bei Schnee auf der PV-Anlage fährt und tendenziell der absolute Stromverbrauch bei jeder Erhöhung über den eigenen Komfortbereich erst einmal steigt.
    Die mit dem EMI möglichen Erhöhungen sind dann natürlich intelligenter, da man hier deutlich größere Erhöhungen definieren kann, da diese ja dann nur aktiv werden, wenn PV-Strom anliegt. So kann man es eher verkraften, mehr und dafür günstigeren Strom zu verheizen.