Automatisierung von Solarenergie in Home Assistant: Dynamische Überschussladung

Überschussladung startet oder erhöht das Laden eines geeigneten Geräts, wenn die Photovoltaikanlage überschüssige Leistung bereitstellt. Home Assistant kann Messwerte, Gerätezustände und Ladebefehle zusammenführen. Die mögliche Ersparnis hängt von Tarifen, Verlusten und Bedarf ab; eine hohe Eigenverbrauchsquote allein belegt keine Wirtschaftlichkeit. Dieser Leitfaden trennt ein Messbeispiel von der zusätzlich erforderlichen Regelung für den tatsächlichen Ladebetrieb.

1. Die Bilanz am Netzanschluss messen

Der Netzzähler erfasst den verbleibenden Bezug oder die Einspeisung nach Haushaltsverbrauch und bereits laufender Batterieladung. Positive Einspeisung beweist keine ausschließlich solare Herkunft: Auch Batterieentladung oder andere Erzeuger können beitragen. Vorzeichen und Messort müssen daher eindeutig dokumentiert sein.

Das folgende Beispiel erwartet zwei nicht negative, aktuelle Leistungswerte in Watt vom selben Netzanschluss: Einspeisung und Bezug. Die Zeitpunkte beider Messungen müssen zusammenpassen. Watt beschreibt die momentane Leistung; Kilowattstunden erfassen die Energiemenge über einen Zeitraum. Kumulative kWh-Zähler sind für diese Rechnung ungeeignet. Bei einem vorhandenen Leistungssensor mit Vorzeichen genügt eine dokumentierte Vorzeichenumrechnung; ein erneutes Abziehen des Bezugs würde denselben Stromfluss doppelt zählen.

2. Ein Template-Sensor mit Vorzeichen

Dieses Beispiel für configuration.yaml erhält negative Werte für Netzbezug. Eine Begrenzung auf null würde Informationen für das Abregeln eines Verbrauchers verbergen. Die Entitätsnamen sind Platzhalter; auch die tatsächlich erzeugte Entitäts-ID muss in Home Assistant geprüft werden.

template:
  - sensor:
      - name: "Grid Export Balance"
        unique_id: "grid_export_balance_example"
        unit_of_measurement: "W"
        device_class: power
        state_class: measurement
        availability: >
          {% set e = states('sensor.grid_meter_export_power') %}
          {% set i = states('sensor.grid_meter_import_power') %}
          {{ is_number(e) and is_number(i)
             and e | float(0) >= 0 and i | float(0) >= 0 }}
        state: >
          {{ (states('sensor.grid_meter_export_power') | float(0)
              - states('sensor.grid_meter_import_power') | float(0)) | round(0) }}

availability verwirft fehlende, nicht numerische und negative Eingangswerte. Die Ersatzwerte der Zahlenumwandlung machen ungültige Messungen nicht gültig. Auch numerische Werte können veraltet sein: Geräteverfügbarkeit und ein zuverlässiges Lebenszeichen der Datenübertragung benötigen eine zusätzliche Überwachung. Ein unveränderter Wert ist nicht automatisch veraltet. Das Template subtrahiert und rundet; ein Tiefpassfilter ist nicht enthalten.

Filter, Hysterese und Wartezeit erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Ein Tiefpass oder gleitender Mittelwert glättet Messwerte, verzögert aber die Reaktion. Hysterese verwendet unterschiedliche Ein- und Ausschaltschwellen; eine Mindestdauer verzögert das Schalten. Keine dieser Maßnahmen garantiert einen vollständig bezugsfreien Betrieb bei einem plötzlichen Lastwechsel.

3. Eine Schwelle zunächst beobachten

Das folgende YAML gehört in den YAML-Editor einer einzelnen Automatisierung. Nach dem Überschreiten von 1.500 W und fünf Minuten oberhalb der Schwelle entsteht eine Benachrichtigung. Das Beispiel sendet keinen Ladebefehl und ist kein dynamischer Regler.

alias: "Solarüberschuss: Diagnose"
triggers:
  - trigger: numeric_state
    entity_id: sensor.grid_export_balance
    above: 1500
    for:
      minutes: 5
actions:
  - action: persistent_notification.create
    data:
      notification_id: solar_surplus_diagnostic
      title: "Solarüberschuss: Diagnose"
      message: "Netzeinspeisung seit fünf Minuten über 1500 W. Kein Ladebefehl gesendet."
mode: single

Ein Numeric-State-Trigger reagiert auf den Eintritt in einen Wertebereich, nicht fortlaufend während des Aufenthalts in diesem Bereich. Die Benachrichtigung bleibt eine historische Meldung und ist keine aktuelle Ladefreigabe. Ein Neustart von Home Assistant oder Neuladen der Automatisierung setzt eine laufende for-Wartezeit zurück. Dauerhaft gespeicherte Zeitbedingungen erfordern eine zusätzliche Zustandsverwaltung.

4. Den Regelkreis für den Ladebetrieb schließen

Eine echte Regelung benötigt wiederholte Auswertung, aktuelle Messwerte, Betriebsbereitschaft, einen ausdrücklichen Abschaltpfad und einen Rückfallzustand bei fehlenden Daten oder gescheiterten Befehlen. Der Takt muss zu den Reaktionszeiten von Zähler und Gerät passen. Eine gemeinsame Koordination sollte die Leistung zwischen Batterie, Fahrzeug und Heizung verteilen; konkurrierende Regler können gegeneinander arbeiten. Batterie zuerst ist eine Betriebsstrategie, keine allgemeingültige Pflicht.

AC bedeutet Wechselstrom, wie auf der Haushaltsseite der Anlage. Für einen einzelnen regelbaren AC-Verbraucher hilft folgende Ausgangsbeziehung: Sollleistung = aktuell gemessene Verbraucherleistung + Netzeinspeisung mit Vorzeichen − gewünschte Einspeisereserve. Alle Größen müssen dieselbe AC-Messgrenze betreffen. Beispiel: 2.000 W bereits laufender Verbrauch plus 500 W Einspeisung minus 100 W Reserve ergeben vorläufig 2.400 W. Bei stattdessen 300 W Netzbezug ergibt sich ein Ziel von 1.600 W. Gerätegrenzen, Rampen, Mindestleistung und Abschaltregeln kommen hinzu; die Rechnung ist noch kein vollständiger Regler.

DC bedeutet Gleichstrom, wie auf der Batterieseite. Ein DC-Ladestrom lässt sich nicht zuverlässig aus pauschal angesetzten 50 V ableiten. Tatsächliche Spannung, Umwandlungswirkungsgrad, Bedeutung des Wechselrichterbefehls und Grenzen des Batteriemanagements sind entscheidend. 40 A entsprechen nur bei 50 V einer Leistung von 2 kW. Auch eine Reserve von 10 % verhindert Netzbezug nicht garantiert. Heizgeräte benötigen ebenfalls eine unterstützte Steuerungsschnittstelle und passende Mindestlaufzeiten.

Fragen und Antworten

Reichen 1.500 W für eine Wallbox?

Bei 230 V und 6 A ergibt sich einphasig eine Nennleistung von 1.380 W, dreiphasig etwa 4.140 W. Die tatsächlichen Grenzen hängen von Fahrzeug und Wallbox ab. Eine Schwelle nahe 1.500 W bietet einphasig wenig Reserve und reicht bei diesem Strom nicht für rein solares dreiphasiges Laden. Eine Phasenumschaltung erfordert ausdrücklich geeignete Hardware und ein passendes Umschaltverfahren.

Sind damit 80–90 % Eigenverbrauch garantiert?

Nein. Anlagengröße, Bedarf, Speicher, Jahreszeit und Ladeverfügbarkeit bestimmen das Ergebnis. Zur Bewertung gehören Bezug und Einspeisung als Energiemengen, Ladeunterbrechungen und Kosten über repräsentative Zeiträume. Geräteschutz und sicherer Betrieb müssen auch bei ausgefallenem Home Assistant wirksam bleiben.