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Photovoltaik-Eigenverbrauch · Vorrangschaltung

Leistungsverteilung im Hausnetz

Die Anlage misst laufend am Netzanschlusspunkt und verteilt die verfügbare Wirkleistung auf die Verbraucher – nach Vorrang, mit Mindeststrom-Schwellen und Speicher-Reserve. Der Kern ist die Unterscheidung, die am Zähler beginnt: Leistung (kW) ist der Momentanwert, Arbeit (kWh) ist, was der Zähler über die Zeit summiert. Verteilt wird immer die Leistung – nicht der Ladezustand des Speichers.

Einlinien-Übersicht: wo alles hängt

Erzeuger und Speicher speisen die Sammelschiene, die Verbraucher hängen daran. Am Zähler (Netzanschlusspunkt) wird Bezug und Einspeisung je Phase gemessen.

Sammelschiene / Unterverteilung Netz Netzbetreiber Zähler (Zweirichtung) Netzanschlusspunkt Bezug → ← Einspeisung hier wird gemessen Wechselrichter mit Speicher · liefert & lädt Wirkleistung (kW) Hauslast Ladepunkt (Wallbox) 1- oder 3-phasig · min. 6 A/Phase Warmwasser (Heizstab) Wärmepumpe · Klima steuerbare Verbraucher (mit Leitungsschutz ▢)
Alles hängt an einer Schiene. Der Zähler am Netzanschlusspunkt sieht, ob unterm Strich bezogen oder eingespeist wird.

So wird die Überschussleistung aufgeteilt

Zuerst deckt die Wirkleistung die Hauslast. Was darüber bleibt, ist der Überschuss – und der geht nach Vorrang die Abgänge hinab: erst der Ladepunkt, dann Warmwasserbereitung und Wärmepumpe, dann die Speicher-Ladung, der Rest wird eingespeist. Die Vorrang-Reihenfolge der steuerbaren Verbrauchseinrichtungen ist frei einstellbar – die hier gezeigte Reihenfolge ist nur ein Beispiel.

Wechselrichter Wirkleistung (kW) Hauslast wird zuerst gedeckt Überschuss kW = Wechselrichter − Hauslast ① Ladepunkt · Vorrang 1 ② Warmwasser · Vorrang 2 ③ Wärmepumpe · Vorrang 3 ④ Speicher laden Mindest-Ladezustand bleibt ⑤ Einspeisung ins Netz zuerst gedeckt was übrig ist Vorrang 1 Vorrang 2 Vorrang 3 reicht's noch? Rest ⚠ erst ab 6 A/Phase Netz-Zukauf nur mit Freigabe abends: Speicher deckt Hauslast Sollwerte in kleinen Stufen nachgeführt · kein hartes Schalten · §14a-Grenze beachtet
Der Überschuss (kW) läuft die Abgänge hinab; jeder Abgang hat seine Freigabe-Bedingung. Die Reihenfolge der steuerbaren Verbrauchseinrichtungen ist frei einstellbar.
Mindeststrom-Schwelle. Ein Ladepunkt startet erst ab rund 6 A je Phase (3-phasig ≈ 4,3–4,5 kW). Reicht der Überschuss nicht, bleibt der Abgang aus – es wird nicht mit zu wenig Strom geladen.
Netz-Zukauf nur für steuerbare Einrichtungen. Eine Freigabe gibt es nur für die steuerbaren Verbrauchseinrichtungen: Zusätzlicher Netzbezug für Ladepunkt, Warmwasser oder Wärmepumpe erfolgt nur mit Freigabe (Preis/Erlaubnis) und bleibt unter der §14a-Grenze (~4,2 kW). Die Hauslast dagegen wird immer gedeckt – reichen Wechselrichter und Speicher nicht, kommt der Rest selbstverständlich aus dem Netz.
Reserve-Linie. Der Speicher wird nicht unter den eingestellten Mindest-Ladezustand entladen, um steuerbare Verbraucher zu versorgen – die Reserve bleibt der Hauslast vorbehalten.
Rückspeisung aus dem Speicher. Ohne Sonne kehrt der Wechselrichter die Richtung um und deckt die Hauslast aus dem Speicher, bis die Reserve erreicht ist.
Sanftes Nachführen. Sollwerte ändern sich in kleinen Stufen (Ladeleistung in ~0,5-kW-Schritten), damit nichts pendelt, keine Lastspitzen entstehen und Schütze nicht klappern.

Im Detail – was an jedem Abgang passiert

Die Werte, die ein Elektriker beim Einrichten wissen will.

VorgangSo verhält sich die Anlage
Messung am NetzanschlusspunktDer Zweirichtungszähler liefert Bezug und Einspeisung je Phase; die Messung wird laufend erneuert (im Sekundenbereich).
ÜberschussWirkleistung Wechselrichter − Hauslast. Eine Leistung (kW), nicht der Ladezustand des Speichers (kWh).
Speicher-FreigabeUnter dem eingestellten Mindest-Ladezustand gibt der Speicher keine Leistung für steuerbare Verbraucher ab – dann zählt nur die PV-Wirkleistung.
VorrangDer Überschuss wird nach eingestellter Reihenfolge freigegeben (z. B. Ladepunkt → Warmwasserbereitung → Wärmepumpe), dann Speicher-Ladung, der Rest geht in die Einspeisung. Die Vorrang-Reihenfolge der steuerbaren Verbrauchseinrichtungen ist frei einstellbar.
Mindeststrom / PhasenLadepunkt erst ab 6 A je Phase (3-phasig ≈ 4,3–4,5 kW). Die Phasenzahl wird an den stromführenden Phasen erkannt (Strom ≥ ~5 A). Darunter: keine Freigabe – ganz oder gar nicht. Warmwasserbereitung und Wärmepumpe haben eigene Mindest-Laufzeiten und Schaltabstände (kein ständiges Takten).
Netzbezug HauslastWird immer gedeckt: reichen Wechselrichter und Speicher nicht, kommt der Rest selbstverständlich aus dem Netz – ohne Freigabe, das ist der normale Netzbezug am Zähler.
Netz-Zukauf steuerbare EinrichtungenEine Freigabe gibt es nur für die steuerbaren Verbrauchseinrichtungen. Dein zusätzlicher Bezug erfolgt nur bei Freigabe (Preis/Erlaubnis) und bleibt unter der §14a-Grenze – bei Anforderung des Netzbetreibers auf ~4,2 kW gedrosselt.
Speicher-EntladungOhne Sonne deckt der Speicher die Hauslast (Rückspeisung), bis der Mindest-Ladezustand erreicht ist.
NachführenSollwerte in kleinen Stufen, frühestens alle paar Sekunden (Ladeleistung ~0,5 kW/Schritt); der Speicher-Sollwert mit Stufenbegrenzung und Totband. Verhindert Pendeln, Lastspitzen und Schützklappern.
Schieflast bei EinspeisungEinphasige Einspeisung bleibt in der zulässigen Schieflast-Grenze (VDE: höchstens 4,6 kVA Differenz je Phase).

§14a EnWG – wie EFC es umsetzt

Netzorientierte Steuerung steuerbarer Verbrauchseinrichtungen – opt-in, mit Nachweis.

§14a betrifft steuerbare Verbrauchseinrichtungen ab 4,2 kW – Wallbox, Wärmepumpe, Speicher, Klima (und den Heizstab). Fordert der Netzbetreiber eine Reduzierung an, drosselt EFC den Netzbezug dieser Einrichtungen auf ein Budget mit 4,2-kW-Sockel – der aus PV und Speicher gedeckte Anteil bleibt unberührt. Es wird also budgetiert, nicht hart abgeschaltet. Die physische Anschlussgrenze (Sicherungsstrom am Netzzähler) ist davon getrennt und immer aktiv.

Warum ein EMS – gerade bei mehreren steuerbaren Einrichtungen

§14a lässt zwei Wege zu: Direktsteuerung (der Netzbetreiber dimmt jede Einrichtung einzeln) oder Steuerung über ein Energiemanagementsystem (EMS). Bei nur einem Gerät kaum ein Unterschied – sobald aber mehrere steuerbare Einrichtungen zusammenkommen (Wallbox, Wärmepumpe, Speicher …), spielt das EMS seine Stärke aus:

PunktSo setzt EFC es um
AktivierungOpt-in, in der GUI wählbar: aus · Rundsteuerempfänger · EEBUS-Steuerbox. Standard ist aus.
Steuer-Eingang 1 – RundsteuerempfängerDer real durchgesetzte Pfad: ein Binärsignal (Rundfunk-/Rundsteuerempfänger über einen digitalen Eingang) schaltet die Drosselung scharf.
Steuer-Eingang 2 – EEBUS-LPCSteuerbox des Netzbetreibers schreibt per EEBUS einen Wirkleistungs-Grenzwert (EMS-Pfad). Implementiert, aber noch nicht am realen Gerät verifiziert – standardmäßig aus.
Budget bei mehreren EinrichtungenGleichzeitigkeitsstaffel: (n−1) · 4,2 kW · Faktor + 4,2 kW; der Faktor sinkt mit der Zahl betroffener Einrichtungen (1,0 → 0,8 → 0,75 … 0,45). So bleibt je Einrichtung genug, ohne die Summe zu sprengen.
Betroffene EinrichtungenWallbox, Wärmepumpe, Speicher, Klima, Heizstab – alle über denselben Netz-Budget-Pfad.
Fail-safeFehlt das Steuersignal, wird sicherheitshalber begrenzt – nicht ungebremst weiterbezogen.
AbriegelungsnachweisJede Abregelung landet in einer langlebigen Spur (Fenster, 60-s-Messproben, Energiezählerstände je Verbraucher), rückwirkend ~3 Jahre als Report/GUI abrufbar; je Fenster wird ausgewiesen, ob die Vorgabe eingehalten wurde. Bewusst vom Daten-Pruning ausgenommen.

Die Formel: zulässige Leistung im gedrosselten Zustand

§14a garantiert nicht null, sondern einen Sockel je steuerbarer Einrichtung. EFC rechnet die zulässige Gesamt-Netzleistung nach der Gleichzeitigkeits-Formel:

Pmin = 4,2 kW + (n − 1) · 4,2 kW · GLF(n)

nGLFPmin
11,004,20 kW
20,804,2 + 1·4,2·0,80 = 7,56 kW
30,754,2 + 2·4,2·0,75 = 10,50 kW
40,704,2 + 3·4,2·0,70 = 13,02 kW
50,6515,12 kW
60,6016,80 kW
70,5518,06 kW
80,5018,90 kW
≥ 90,45nach gleicher Formel

Mehr steuerbare Einrichtungen ⇒ höheres Gesamtbudget (pro Gerät im Schnitt weniger). Das ist der Hebel des EMS: EFC schöpft dieses gemeinsame Budget aus und verteilt es nach Bedarf und Vorrang.

Drei Beispiele

Der Sockel (4,2 kW, volle Farbe) plus die je mit dem Gleichzeitigkeitsfaktor gewichteten Anteile ergeben das gemeinsame §14a-Budget:

Ehrlich zu den Grenzen: der EEBUS-Steuerbox-Pfad ist vorbereitet, aber noch nicht feldverifiziert; die Drosselung ist budget-/netzbezugsbasiert (die physische Umsetzung hängt am jeweiligen Geräte-Adapter, die Wärmepumpen-Drosselung im §14a-Pfad ist noch nicht end-to-end bestätigt); einen Datei-Export (CSV/PDF) des Nachweises gibt es noch nicht – nur den In-App-Report.

Kurz gesagt

Die Anlage tut nichts weiter, als am Netzanschlusspunkt zu messen und die verfügbare Wirkleistung nach eingestellter Reihenfolge auf die Abgänge zu geben – mit Mindeststrom-Schwellen, Speicher-Reserve und einem – nur für steuerbare Einrichtungen – freigabepflichtigen Netz-Zukauf innerhalb der §14a-Grenze (die Hauslast selbst wird immer gedeckt). Alles ändert sich in kleinen Stufen, damit Schütze und Netzanschluss ruhig bleiben. Ziel ist jede Sekunde dasselbe: möglichst viel eigener Sonnenstrom vor Ort, möglichst wenig Bezug.

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