Reverse Engineering: Wie Dummen Varta Engion Family Speicher Smart machen

Der Speichermarkt im Heimspeicherbereich war 2013 und 2014 komplett anders als wir es heute kennen. LFP oder auch LiFePo4 Akkus waren gerade erst im kommen und alle anderen Speicher setzten noch auf andere Li-Ionen Chemien.‌‌Und von der heutigen Flexibilität war noch nichts wirklich zu sehen (daher das Prädikat "Dumm").

Zeitsprung in das Jahr 2023 wo LFP Akkus eigentlich als Standard gesetzt sind und in so gut wie jedem Speicher im Heimspeichermarkt verbaut ist. Nur noch wenige setzen auf andere Chemien (ich meine dich LG Resu ) ... . Ebenso zog inzwischen eine gewisse "Intelligenz" in die Speicher ein, neben dem Üblichen "Eigenverbrauchszähler" den auch schon die frühen Speicher hatten, um zu wissen wann Sie vom Überschuss laden können, gibt es heut zu tage auch die möglichkeit den Speicher mit einer "Sperre" zu versehen. Also Stunden in denen er nicht Entladen oder Laden darf oder eine Prognose Ladung zu machen, eher mittags ab 12 mit der Ladung zu beginnen als gleich morgens um 6-7 sobald die Sonne raus kommt (netzdienlicher).

Was sich ebenfalls Grundlegend geändert hat, von reinen AC gekoppelten Speichern ist die Mehrheit heute DC gekoppelt (direkt mit dem Wechselrichter über die DC Seite verbunden). Soweit mir bekannt gab es 2013/2014 noch nicht wirklich viele Speicher die bereits per DC gekoppelt werden konnten, das sind auch Vorhnehmlich die Hochvolt Speicher (DC 160 - 600V). Somit haben alle AC Gekoppelten Speicher (deren eigebauter Wechselrichter) einen Eigenverbrauchszähler der direkt vor dem Stromzähler sitzt verbaut. Über diesen Zähler sehen Sie wie viel Verbrauch gerade im Hausnetzt herscht und ob durch die PV Anlage einen Überschuss produziert wird, welcher aktuell ins Netz eingespeist wird. Mit dieser Information haben sich die Speicher dann bei vorhandemen Überschuss die Batterie geladen oder bei Netzbezug entladen sodass diese auf +/- 0 am Übergabepunkt Verbrauch kommen (natürlich gibt es Regelverzögerungen also nie wirklich 0).

- Nochmal ein Einwurf in der bereits viel zu langen Einleitung -‌‌Inzwischen gibt es auch Dynamische Stromanbieter, bei denen der Strompreis Stündlich schwankt. Ein großer Player hier ist z.B. Tibber (ich bin selber bei Tibber daher etwas Biased) oder schon länger im Deutschen Markt Awattar (mit aber viel höheren Gebühren als Tibber). Hier kann es sinn machen, z.B. bei viel Erneuerbaren Strom im Netz bzw sehr wenig Verbrauch (dann wenn die Preise niedrig sind) sich die Batterie Voll zu laden. Gerade wenn bei viel Wind auch Nachts im Winter der Strom vergleichsweise günstig ist und die Batterie eigentlich immer Leer ist da zu wenig von der PV Seite produziert wird.

tl:dr : ‌‌Alte AC Gekoppelte Speicher sind für heutige Anforderungen nicht ausgelegt:

• netzdienlicheres Verhalten (Steuerbarkeit der Lade / Entladezeiten)
• kein Zusammenspiel mit dynamischen Stromtarifen
• zumindest weiterhin Eigenverbrauchsoptimierung der PV

Varta Engion Family

Solch einen AC gekoppelten Speicher ist auch der Varta Engion Family welcher rund um 2013 / 2014 verkauft wurde und später auch unter der Engion Home Reihe weiter bestand hat. Hier haben sich die Speicher auch stetig weiterentwickelt und einige Funktionen wurden in späteren Serien eingebaut bzw sogar wieder durch Firmware Updates beschnitten (seit etwa 2016/2017 wurde das WebInterface aus der Firmware entfernt).

Der Speicher der bei meinem Dad verbaut ist, hat leider nur diese eine Möglichkeit der Steuerung über den Strommesswandler (Eigenverbrauchszähler) welcher vor dem Übergabepunkt zum Netzbetreiber im Zählerschrank sitzt.

Da inzwischen auch hier ein Dynamischer Stromanbieter einzuggehalten hat, kommt bei mir der Wunsch auf das Ding auch hier besser aus zu nutzen.‌‌Bisher war im Winter bis auf die wenigen Sonningen Tagen eigentlich nie genug Strom da um den Speicher länger als bis 20 Uhr zu betreiben. Somit ist der Speicher nur von März bis Oktober im Einsatz, der Winter aktuell ungenutzt.

Da jetzt aber auch im Winter man durch Tibber zugriff auf günstigen Windstrom vorallem Nachts hat, kommt hier die Idee den Speicher ebenfalls Nachts zusätzlich zu laden um dann die teuren Stunden morgens zwischen 6/7 - 10 Uhr zu überbrücken.

Leider gibt es hier aber bisher keine Externe Schnittstelle wie man dem Speicher nun mitteilen kann, bitte lade dich auf .. wir haben "überschuss".‌‌Außer den Strommesswandler hat dieser sonnst keine Steuereinheit in die man Eingreifen konnte (die 9 Pin Anschlüsse am Wechselrichter/Laderegler habe ich noch nicht angeschaut).

So bin ich auf die Idee gekommen, man kann doch einfach dem Speicher über die Messwandler Schnittstelle "Virtuelle" Werte vorgeben, hier reicht eigentlich eine Grobe Steuerung völlig aus. Wenn der Strom Günstig ist, möchte ich einfach mehr als 3 kW an Überschuss vorgaukeln (Ladeleistung liegt bei 2,4 kW) und das in der Nacht wenn von der PV nichts kommt - so zieht er sich das dann aus dem Netz für 17 - 24 Cent evtl auch bei 25 - 30 Cent wenn der Spread morgens in den teuren Stunden hoch genug ist.

Oder wenn ich nicht möchte dass der Speicher sich Entladen soll, ebenfalls nen "minimalen" Überschuss vorgaukeln sodass er gerade evtl 100 W ausspeichert oder weniger.

Da ich aber bisher nicht weiß welchen Wertebereich hier beim Speicher ankommt habe ich ein paar Schritte unternommen um die Anliegende Stromstärke zu messen. Einerseits hat der Speicher bereits die Volt- und Frequenz-Werte durch seinen eigenen Anschluss ans Hausnetz und andererseits bezieht er sich die fehlenden Stromstärke Messwerte über den Messwandler. Damit kann er nun berechnen wie viel Überschuss besteht.

So habe ich einen "Adapter" zwischen den RJ12 Anschluss eingeschleußt um dort Messen zu können. Da ich aber nicht genau wusste zu diesem Zeitpunkt wie die Messung funktioniert habe ich zuvor kurz die Hauptsicherung ausgemacht, da die Messung über Messwandler funktioniert wollte ich einen Offenen Sekundärkreis bei den Messwandler vermeiden. Nachdem ich dann den Adapter eingebaut habe, wurde die Sicherung wieder eingeschaltet. Nach den Messungen ebenfalls wieder gleiches Prozdere. ... Nur stellte sich heraus, der verbaute ASRD 14 Messwandler ist nicht in seiner "Nackten" Form verbaut, sondern hat noch eine kleine Entscheidende Platine eingebaut von dem aus dann das RJ12 Kabel abgeht .. Wie vorher erwähnt sind Offene Sekundärkreise bei Messwandler nicht gut. Als ich eigentlich Fertig mit allem war und gerade am gehen war, dachte ich komm schaust mal einfach rein wie der Messwandler angeschlossen ist (auf Bildern habe ich gesehen dass dort eine Platine verbaut ist .. konnte dazu aber keine Informatoinen im Netz finden wie das genau funktioinert .. und siehe da .. Das der Sekundärkreis offen ist, ist aber durch die Platine verhindert da hier 1Ohm Bürde Widerstände verbaut sind, die dann nur den Spannungsabfall über das RJ12 Kabel weiter geben .. der Messwandler macht bereits 50/1 und die 1Ohm Bürde dann Ihr Übriges .. am Speicher kommen dann nur Werte im 50hz mV Bereich an .. sodass zukünftig auch Ungefährlicher einfach kurz das Kabel gezogen werden kann wenn nur der Speicher aus ist. Bei den Messungen habe ich auch festgestellt dass die Werte Proportional zu dem Verbrauch in W am Messwandler anliegen. Konnte ich mit den Werten zuerst nichts anfangen und auch in keine Korrelation bringen zu den Werten die ein 3 Phasen Eltako Zähler auf den 3 Phasen an Stromstärke abgegeben hat, so hab ich einfach mal die P (W) Werte verglichen und schwupps .. z.B auf L1 waren 0,42 kW gemessen am Eltako Zähler und am Speicher kamen dann auch 0,42 mV an .. (hoffe hab das noch richtig im kopf ob 4,2 mV oder 42mV) .. aber leider nur Grob, da mein Messgerät in diesem Bereich nicht mehr wirklich was misst.

So lassen sich dadurch dann die nächsten Schritte ableiten, besseres Messgerät und irgendwas um dem Gerät irgend welche mV Werte im 50hz Bereich vorzugaukeln (hoffentlich macht das nichts aus dass das nicht mit dem Netz Syncronisiert ist .. keepfingerscrossed )

Das habe ich dann als weiteren Grund auf die Liste geschoben um mir ein besseres Messgerät zu holen, da der Wunsch schon länger da war ein Oszi zu besorgen, dachte ich wäre doch cool wenn man das in einem Handgerät vereinigt .. da kamen die Videos über das Owon HDS 242 gerade Richtig, habe mich dann schlussendlich für ein HDS 2202S Entschieden mit einem eingebauten Signalgenerator .. durch das Handgerät sind Messungen an Netzspannungen und Frequenzen "einfacher" bzw "Gefahrloser" möglich .. ein Stationäres Oszi sollte gar nicht erst ohne Trenn trafo benutzt werden da die meisten im Hobby Bereich keinen Berührungsschutz haben ... die Masse der Messfühler können da alle dann auf L1 liegen und das ist dann nicht gut wenn man da mit in Berührung kommt. Die Owon Geräte haben hier bereits Berührungsschutz verbaut und die Möglichkeit der Verpohlung ist hier ebenfalls nicht gegeben sodass L1 mit dem Neutralleiter in Berührung kommt... halten wir fest .. so ein Handgerät ist das etwas Sicherer als ein Stationäres Gerät ... weniger Fehler/Gefahrenquellen ..

Da das Owon auch einen Signalgenerator eingebaut hat, habe ich die leise hoffnung das reicht aus um die nächste Messreihe zu starten. Mit dann evtl hoffentlich guten Ergebnissen .. danach bleibt dann nur noch der Schritt das ganze irgendwie über einen ESP 32/8266 und einem Signalgenerator oder internen Mitteln zu basteln sodass es über Home Assistant steuerbar ist ...

So viel zum aktuellen Stand.

Hier noch eine Bildergalerie des Varta Engion Family und dem Stromwandler: