EMmkd optimiert die Energieversorgung

Photovoltaikanlagen, Batteriespeicher und Wechselrichter bieten heute viele Möglichkeiten. In der Praxis arbeitet eine Anlage jedoch nicht automatisch unter allen Bedingungen optimal. Unterschiedliche Komponenten, individuelle Verbrauchsgewohnheiten, wechselnde Sonneneinstrahlung und persönliche Anforderungen machen aus vielen Energiesystemen eine maßgeschneiderte Einzellösung.

EMmkd wurde entwickelt, um solche Anlagen intelligent zu überwachen, zu steuern und an die tatsächlichen Anforderungen ihrer Nutzer anzupassen.

Was ist EMmkd?

EMmkd ist ein von MKD entwickeltes Energiemanagementsystem für individuell aufgebaute Photovoltaik- und Batteriespeicheranlagen. Der derzeitige Schwerpunkt liegt auf Anlagen mit Komponenten von Victron Energy, beispielsweise:

• Victron MultiPlus und MultiPlus-II,
• Cerbo GX und anderen GX-Kommunikationsgeräten,
• Victron ESS,
• MPPT-Solarladereglern,
• SmartShunt und Batteriemonitoren,
• LiFePO4- und anderen Batteriespeichern,
• sowie ergänzenden Mess- und Schaltgeräten.

Victron-Anlagen sind als flexible Baukastensysteme konzipiert. Dadurch können sehr unterschiedliche Lösungen entstehen – vom kleinen Speichersystem bis zur umfangreichen Energieversorgung eines Wohnhauses oder Gewerbebetriebs.

Diese Flexibilität ist ein großer Vorteil. Sie führt aber auch dazu, dass nahezu jede Anlage andere Anforderungen an Überwachung, Einstellungen und Steuerung stellt. Genau an dieser Stelle setzt EMmkd an.

Was leistet EMmkd?

EMmkd verbindet die lokale Steuerung der Anlage mit einer zentralen Leitstelle. Die vorhandene Victron-Technik bleibt dabei die Grundlage. EMmkd ergänzt sie um übergeordnete Regeln, Überwachungsfunktionen und individuell einstellbare Betriebsstrategien.

Aktuelle Anlagendaten übersichtlich darstellen

Die Leitstelle zeigt wichtige Betriebswerte einer Anlage übersichtlich an. Dazu können unter anderem gehören:

• Ladezustand des Batteriespeichers,
• aktuelle Lade- oder Entladeleistung,
• PV-Erzeugung,
• Netzbezug und Netzeinspeisung,
• Hausverbrauch,
• Betriebszustand des Wechselrichters,
• ESS-Betriebsart und Mindest-Ladezustand,
• sowie der Verbindungsstatus der beteiligten Geräte.

Statt einzelne Werte in verschiedenen Anwendungen suchen zu müssen, erhält der Nutzer eine zusammenhängende Darstellung des aktuellen Anlagenzustands.

Die Anlage automatisch steuern

EMmkd kann die Betriebsweise der Anlage anhand definierter Regeln anpassen. Dabei können beispielsweise folgende Faktoren berücksichtigt werden:

• aktueller Ladezustand der Batterie,
• PV-Leistung der Solarladeregler,
• aktueller Stromverbrauch im Gebäude,
• Netzbezug oder Einspeisung,
• Tageszeit,
• Sonnenaufgang und Sonnenuntergang,
• sowie individuell festgelegte Reserven und Grenzwerte.

Damit kann EMmkd beispielsweise entscheiden, wann gespeicherte Energie genutzt werden soll, wann eine Batteriereserve erhalten bleiben muss oder wann verfügbarer PV-Strom vorrangig den aktuellen Hausverbrauch versorgen soll.

PV-Energie besser nutzen

Bei Anlagen mit DC-gekoppelten Solarladereglern kann es vorkommen, dass vorhandene PV-Leistung zwar die Batterie lädt, aber nicht in jeder Betriebsart für den aktuellen Hausverbrauch zur Verfügung steht.

EMmkd kann solche Betriebszustände erkennen und die Anlage situationsabhängig umschalten. Dabei wird nicht nur der Ladezustand betrachtet. Auch PV-Leistung, Hausverbrauch und Batteriestrom können in die Entscheidung einbezogen werden.

Das Ziel ist, möglichst viel selbst erzeugten Strom im eigenen Gebäude zu verwenden, ohne die Batterie unnötig zu entladen.

Individuelle Regelprofile verwenden

Keine Anlage und kein Haushalt sind gleich. Deshalb arbeitet EMmkd mit anpassbaren Regelprofilen.

Ein Regelprofil kann unter anderem festlegen:

• welcher Mindest-Ladezustand eingehalten werden soll,
• zu welchen Zeiten die Batterie genutzt werden darf,
• wann eine Abend- oder Notstromreserve aufgebaut wird,
• unter welchen Bedingungen der Wechselrichter umgeschaltet wird,
• wie auf hohe Lasten oder geringe PV-Leistung reagiert wird,
• und welche Sicherheitsgrenzen Vorrang haben.

Vorlagen erleichtern die Grundeinrichtung. Anschließend kann das Profil an die konkrete Anlage und das Nutzungsverhalten angepasst werden.

Entscheidungen nachvollziehbar machen

Eine automatische Steuerung sollte nicht nur Befehle ausführen. Der Nutzer sollte auch erkennen können, warum eine Entscheidung getroffen wurde.

EMmkd zeigt deshalb den aktuellen Entscheidungsgrund und kann den errechneten Sollzustand mit dem tatsächlich gemeldeten Anlagenzustand vergleichen. Abweichungen zwischen gewünschter und ausgeführter Steuerung werden dadurch sichtbar.

Störungen und Ausfälle erkennen

Eine Anlage kann nur zuverlässig gesteuert werden, wenn alle erforderlichen Messwerte und Kommunikationsverbindungen verfügbar sind.

EMmkd überwacht deshalb nicht nur Energieflüsse, sondern auch die Datenverbindung zur Anlage. Fehlende oder veraltete Werte können auf eine unterbrochene Netzwerkverbindung, ein nicht erreichbares GX-Gerät oder ein anderes technisches Problem hinweisen.

Je nach Konfiguration können unter anderem folgende Ereignisse erkannt und protokolliert werden:

• Ausfall der Verbindung zur Anlage,
• fehlende oder veraltete Messwerte,
• Abweichung zwischen Soll- und Ist-Zustand,
• ungewöhnlicher Batterie-Ladezustand,
• unerwarteter Netzbezug,
• nicht ausgeführte Steuerbefehle,
• oder das Überschreiten festgelegter Grenzwerte.

Alarme und Ereignisse dokumentieren

Wichtige Ereignisse werden in der Leitstelle gespeichert. Dadurch lässt sich später nachvollziehen, wann eine Störung auftrat, welche Regel aktiv war und wie die Anlage reagiert hat.

Für ausgewählte Zustände können Benachrichtigungen vorgesehen werden. So muss der Betreiber die Anlage nicht ständig selbst kontrollieren.

Für wen ist EMmkd geeignet?

Für engagierte Anlagenbetreiber und Heimwerker

Viele Victron-Anlagen werden von technisch interessierten Anwendern selbst geplant, erweitert und optimiert. Die elektrische Installation erfolgt dabei selbstverständlich unter Beachtung der geltenden Vorschriften und, soweit erforderlich, durch einen qualifizierten Fachbetrieb.

EMmkd richtet sich an Betreiber, die ihre Anlage besser verstehen und die vorhandenen Möglichkeiten gezielter nutzen möchten, ohne dauerhaft einzelne Einstellungen manuell ändern zu müssen.

Für individuell aufgebaute Victron-Anlagen

Besonders geeignet ist EMmkd für Anlagen, die nicht vollständig einem standardisierten Komplettpaket entsprechen. Dazu gehören beispielsweise Systeme mit:

• unterschiedlichen PV-Erzeugern auf der AC- und DC-Seite,
• einem oder mehreren MPPT-Ladereglern,
• individuell ausgewählten Batteriespeichern,
• besonderen Anforderungen an Eigenverbrauch oder Batteriereserve,
• wechselnden Betriebsarten,
• oder einem selbst eingerichteten Victron ESS.

Für Wohnhäuser, kleine Betriebe und besondere Versorgungsaufgaben

EMmkd kann grundsätzlich überall dort eingesetzt werden, wo Energieerzeugung, Batteriespeicherung und Verbrauch aufeinander abgestimmt werden sollen. Mögliche Einsatzbereiche sind:

• Ein- und Mehrfamilienhäuser,
• kleine Gewerbebetriebe,
• Werkstätten,
• Ferienhäuser,
• landwirtschaftliche Nebengebäude,
• Wohnmobile und Expeditionsfahrzeuge,
• Boote,
• sowie netzgekoppelte oder teilweise autarke Energieanlagen.

Für Installateure und Servicebetriebe

Auch für Fachbetriebe kann eine zentrale Überwachung interessant sein. Mit EMmkd lassen sich mehrere Kundenanlagen in einer Leitstelle verwalten. Zustände und Störungen können aus der Ferne geprüft werden, bevor ein Vor-Ort-Termin vereinbart wird.

Dadurch kann EMmkd langfristig nicht nur Anlagenbetreiber, sondern auch Installateure bei Wartung, Fehlersuche und Kundenbetreuung unterstützen.

Was unterscheidet EMmkd von einem normalen Monitoring?

Viele Herstellerportale zeigen Messwerte, Diagramme und historische Verläufe. Das ist hilfreich, bleibt aber häufig auf die Beobachtung der Anlage beschränkt.

EMmkd soll nicht nur zeigen, was passiert. Es soll auf Grundlage individuell festgelegter Regeln entscheiden, wie die Anlage sinnvoll reagieren soll.

Dabei ersetzt EMmkd weder den Wechselrichter noch das Victron ESS. Die vorhandenen Geräte übernehmen weiterhin die eigentliche Regelung und alle sicherheitsrelevanten Aufgaben. EMmkd arbeitet als übergeordnete Steuerungs- und Überwachungsebene und gibt situationsabhängig geeignete Sollwerte und Betriebsarten vor.

Aus der Praxis entwickelt

EMmkd ist nicht am Reißbrett entstanden. Ausgangspunkt war eine reale Victron-Anlage mit MultiPlus-II, Cerbo GX, MPPT-Solarladereglern, Batteriespeicher, SmartShunt und zusätzlichen PV-Wechselrichtern.

Im laufenden Betrieb zeigten sich typische Fragen:

• Warum wird trotz vorhandener PV-Leistung Strom aus dem Netz bezogen?
• Wann sollte die Batterie entladen werden?
• Wie bleibt genügend Energie für den Abend erhalten?
• Wie lässt sich unnötiges Netzladen vermeiden?
• Wann ist eine Umschaltung des MultiPlus sinnvoll?
• Wie werden Kommunikationsausfälle zuverlässig erkannt?
• Und wie lässt sich nachvollziehen, warum die Steuerung eine Entscheidung getroffen hat?

Aus der schrittweisen Lösung dieser praktischen Aufgaben entstand EMmkd. Neue Funktionen werden zunächst an einer realen Anlage geprüft und anschließend in die zentrale Leitstelle übernommen.

Lokale Sicherheit und zentrale Übersicht

Die grundlegende Anlagenfunktion bleibt auch bei einer unterbrochenen Internetverbindung erhalten. Victron ESS, Wechselrichter, Laderegler und Batterieschutz arbeiten weiterhin mit ihren lokal hinterlegten Einstellungen.

EMmkd ergänzt diese lokale Betriebssicherheit durch zentrale Überwachung, individuelle Optimierung und eine komfortable Bedienoberfläche. Damit verbindet das System zwei wichtige Anforderungen:

• Die Anlage muss vor Ort zuverlässig weiterarbeiten.
• Der Betreiber möchte sie trotzdem von außerhalb überwachen und optimieren können.

Aktueller Entwicklungsstand

EMmkd befindet sich derzeit in der praxisnahen Entwicklungs- und Erprobungsphase. Wesentliche Funktionen der Leitstelle, der Datenübertragung, der Anlagenüberwachung und der regelbasierten Steuerung sind bereits vorhanden.

Im nächsten Schritt werden weitere Ansichten, Auswertungen und Regelstrategien ergänzt. Außerdem ist vorgesehen, die Leitstelle später für Smartphones zu optimieren und auf dieser Grundlage mobile Anwendungen bereitzustellen.

Der Schwerpunkt liegt zunächst auf einer robusten, lokal abgesicherten Steuerung. Wetterprognosen, dynamische Strompreise und weitere externe Daten können später als optionale Erweiterungen hinzukommen. Die Grundfunktion der Anlage soll jedoch nicht von einem externen Prognosedienst abhängig sein.

EMmkd als betreuter Service

EMmkd soll nicht nur als Software bereitgestellt werden. Auf Wunsch unterstützt MKD auch bei der Einrichtung, Anpassung und laufenden Betreuung der Anlage.

Dazu können je nach vereinbartem Leistungsumfang gehören:

• Aufnahme der vorhandenen Anlagenkomponenten,
• Einrichtung der Verbindung zur EMmkd-Leitstelle,
• Erstellung eines geeigneten Anlagen- und Regelprofils,
• Überprüfung der übertragenen Messwerte,
• Einrichtung von Alarmen und Benachrichtigungen,
• Anpassung der Steuerung an das Nutzungsverhalten,
• Fernanalyse bei Störungen,
• sowie die spätere Optimierung der hinterlegten Regeln.

Interesse an EMmkd?

EMmkd wird derzeit schrittweise zu einer Lösung für weitere Victron-Anlagen ausgebaut. Besonders interessant sind dabei Erfahrungen von Anlagenbetreibern, Heimwerkern und Installateuren, die ihre Anlage bereits selbst optimieren oder regelmäßig Einstellungen von Hand verändern.

Gerne informieren wir Sie über den aktuellen Entwicklungsstand und prüfen, ob Ihre Anlage grundsätzlich für den Einsatz von EMmkd geeignet ist.

EMmkd optimiert die Energieversorgung – individuell, nachvollziehbar und auf die tatsächliche Anlage abgestimmt.