OpenEMS

Deggendorf, 29. Juli 2021 – FENECON, ein führender Hersteller für Heim-, Gewerbe- und Industrie-Stromspeicherlösungen, erhält als eines von nur zwei deutschen Unternehmen eine Förderung aus dem EU Innovation Fund, der besonders klimafreundliche Projekte unterstützt. Die Gelder in Höhe von 4,5 Millionen Euro investiert das mittelständische Unternehmen in den Bau eines neuen Produktionsstandortes nach Automobilstandard im niederbayerischen Iggensbach bei Deggendorf, die „CarBatteryReFactory“. Ab 2023 werden dort aus Zero- und Second-Life-Elektroautobatterien – also Ersatzteilbatterien und solchen, die bereits in Fahrzeugen im Einsatz waren – Containerspeichersysteme gefertigt. Energieversorger, Ladeparkbetreiber und Industrieunternehmen nutzen solche Anlagen, um Strom zwischenzuspeichern und die Netzstabilität zu erhöhen. […]

Das dafür eingesetzte Energiemanagementsystem FEMS basiert auf OpenEMS, einer Open-Source-Plattform, die von Fenecon initiiert wurde und mittlerweile weltweit verwendet wird. Auf Basis des Industrial-Speichers entstehen im geplanten Werk günstige Großspeichersysteme sowie sogenannte lebende Ersatzteillager für Fahrzeugbatterien, die Stromnetze aktiv stabilisieren. Zudem können die Containerspeicher für einen zeitlich begrenzten Einsatz bei Veranstaltungen, Umweltkatastrophen, für Ladeparks oder in der Industrie gemietet werden. […]

Quelle:

Backlinks dazu:

• Pressemitteilung der Europäischen Kommision
• Electrive.net
• Bundesverband Solarwirtschaft e.V.
• SmarterWorld
• Elektroniknet.de
• Nachrichten.net
• Firmenpresse.de
• Windkraft-Journal

• Solarserver

• Electromobiliste

Zum Artikel: https://background.tagesspiegel.de/energie-klima/franz-josef-feilmeier

Deggendorf, 15. Juni 2021 – FENECON, führender Hersteller von Stromspeicherlösungen, feiert Jubiläum. Seit zehn Jahren entwickelt und produziert das Unternehmen innovative Heim-, Gewerbe- und Industrie-Speichersysteme, die dafür sorgen, dass Solarstrom optimal genutzt, das Stromnetz entlastet und die Energiewende gefördert wird. Mit diesen zukunftsfähigen Lösungen können sich Privatpersonen, Unternehmen und Netzbetreiber aktiv an der 100-Prozent-Energiewende beteiligen.

[…]

Hohe Leistung, einfache Installation, zukunftsfähige Software
Die Komponenten der FENECON-Komplettsysteme der Home-, Commercial- und Industrial-Serien sind jeweils optimal aufeinander abgestimmt. Neben langlebigen Batterien und leistungsfähigen Wechselrichtern sind besonders das Energiemanagement als Steuerzentrale für die Speichersysteme die Alleinstellungsmerkmale der Produkte. Die Systeme sind modular aufgebaut, besonders schnell und einfach zu installieren und lassen sich je nach benötigter Leistung und Kapazität jederzeit erweitern. Das FENECON-Energiemanagementsystem (FEMS) auf Basis von OpenEMS, dem „Betriebssystem für die Energiewende“, macht die Speicherlösungen explizit zukunftsfähig.

Das lernende Energiemanagementsystem für Sektorenkopplung bei Speichersystemen aller Größen
FEMS ermöglicht eine einfache und intelligente Sektorenkopplung – die Vernetzung von Strom, Wärme und Mobilität – sowie vorausschauendes, netzdienliches Laden und Entladen. Das bedeutet: Das Speichersystem lernt seinen Einsatzort kennen und prognostiziert selbstlernend, wie viel Strom produziert und wann wie viel davon verbraucht wird. Mithilfe solcher Daten verteilt die Lösung die verfügbare Energie intelligent auf Stromverbraucher wie zum Beispiel E-Autos oder die Heizung und erhält Speicherkapazität für die starken PV-Strom-Stunden, um Abregelungen zu vermeiden. So erhöht das System den Eigenverbrauch und die Produktionsmenge der PV-Anlagen. In der intelligenten Speichersteuerung können zudem anbieterneutral zeitvariable Börsenstromtarife eingebunden werden, die in den kommenden Jahren erheblich an Relevanz gewinnen werden. So werden auch die Reststromkosten über den Speicher und das Energiemanagement optimiert. Viele weitere auf die Zukunft ausgerichtete Funktionen sind in der Open Source basierten Plattform jetzt schon umsetzbar und darauf ausgelegt, künftige Innovationen ebenfalls einbinden zu können. Nachhaltigkeit ist einer der Grundsätze der Deggendorfer Energiewendepioniere.

[…]

Weiterlesen → pv-magazine.de

Mehr informationen → fenecon.de

(Foto: © Herbert Stolz)

OpenEMS-Mitglied Consolinno stellt ein weiteres Projekt vor. Diesmal: Das neu entwickelte Zählerkonzept zweier Industriehallen in Regensburg inklusive Abrechnung und Visualisierung.

Um was geht es in dem Projekt? 

Consolinno: 

In den zwei industriell genutzten Hallen im Logistikpark LAGO A3 wird der Kaltwasserverbrauch inzwischen genau analysiert. Dafür wurden Funkzähler gemäß einem neuen Zählerkonzept verbaut. Diese Zähler werden automatisiert abgerufen und die so gesammelten Daten vom Consolinno Leaflet mit Hilfe von OpenEMS verschlüsselt an ein Backend übertragen. Anschließend werden sie auf einer grafischen Oberfläche visualisiert. Dadurch kann der Betreiber den Verbrauch genau erfassen, auf Störungen schnell reagieren und die Abrechnung mit minimalem personellen Aufwand erstellen.

Was hat Consolinno in dem Projekt gemacht? 

Consolinno: 

Zusammen mit dem Kunden haben wir ein neues Zählerkonzept entwickelt, mit dem der Kaltwasserverbrauch in hoher Auflösung dargestellt und überwacht werden kann. Bei der Auswahl und dem Verbau der Zähler haben wir beraten, unterstützt und schließlich das Funknetzwerk inklusive unserem Leaflet als Datenlogger in Betrieb genommen. Die Zähler wurden in OpenEMS von unserem Team implementiert. Die Zählerdaten werden auch mit Hilfe des MQTT-Moduls, das von Consolinno für OpenEMS erstellt wurde, an das Server Backend geschickt. Am Ende haben wir noch eine grafische Oberfläche erstellt, auf der der Betreiber alle Zähler auf einen Blick hat, sich die Verbräuche in Form einer CSV-Tabelle herunterladen kann und individuelle grafische Auswertungen der Zählerdaten zusammengefasst sieht. Störmeldungen erschienen einerseits direkt in dieser Visualisierung, andererseits bekommt der Betreiber auch eine automatische Meldung per Mail.

Warum wurde Consolinno für das Projekt angefragt? 

Consolinno: 

Aufgrund unserer flexiblen Hardware und unserer OpenEMS-basierten Software konnten die Anforderungen des Projekts individuell umgesetzt werden. Durch die Digitalisierungsmaßnahme konnte der Kunde einen Teil der Kosten im Rahmen des Förderprogramms „Digitalbonus Bayern“ fördern lassen. Wir von Consolinno denken ein Projekt immer von Anfang bis Ende durch und begleiten und beraten den Kunden immer unter Einbezug unserer gesamten Kompetenzen. Das macht uns einzigartig!

Das Leaflet von Consolinno kommt sowohl im elektrischen Last- und Lademanagement als auch im komplexen Energiemanagement aller Sektoren, also auch Wärme, zum Einsatz. In Projekten zur Wärmesteuerung bildet es mit OpenEMS das Gehirn alias Steuerzentrum. Wir wollen von unserem Mitglied wissen: Was gibt es Neues aus den Projekten und was heißt moderne Heizungssteuerung? 

Die Projekte: Trostberg – Forchheim – MAGGIE 

Consolinno:  

Aus den Appetizern zur letzten OpenEMS-Konferenz kennt ihr bereits das Nahwärmenetz-Projekt in Trostberg, die klassische wärmegeführte Regelung in Forchheim sowie das Forschungsprojekt MAGGIE in Regensburg. Die Problemstellungen sind ganz unterschiedlich. Wir haben daher versucht, mit OpenEMS eine einheitliche Basis zu erstellen, sodass möglichst viele ähnliche Projekte umgesetzt werden können. Viele Anlagen profitieren von Verbesserungen und Bugfixes, auch die Codewartung und das Deployment werden so vereinfacht. Das erhöht die Stabilität des Anlagenbetriebs. Last, but not least haben Open-Source-Projekte den Vorteil, dass andere Entwickler sich daran beteiligen und weitere Ideen einbringen können. 

Basierend auf diesen Erfahrungen werden wir neue Module bereitstellen, mit denen man selbst sehr komplexe Systeme zügig „zusammenbauen“ kann. Die Projekte dienen hierbei als Benchmark für neue Features und Optimierungen.  

Digitalisierung 4.0: Moderne Heizungssteuerung 

Consolinno:  

Eine Heizung ist nicht mehr einfach nur eine Heizung. Die Anforderungen an eine moderne Heizungssteuerung sind komplexer geworden, sie soll 

• … es immer so warm machen, dass man sich wohlfühlt. 
• … möglichst CO₂-sparend oder wirtschaftlich sein (oder beides?). 
• … zeigen, was passiert, man will sie verstehen oder zumindest anschauen können. 
• … Energie erzeugen, die man selbst verbrauchen kann, und energieoptimiert laufen. 
• … Heizung A vielleicht mit Heizung B kommunizieren lassen. 

Wenige Regelungen können das schon heute. Herstellerübergreifend wird es noch komplexer. Warum sollten wir Regelungen nicht nochmal „neu“ denken? Denn die Heizung ist Teil eines Energiemanagements und sollte nicht isoliert betrachtet werden!  

Unser Feedback aus der Praxis: Aktuell besteht ein Anlagensystem im Prinzip aus vielen unterschiedlichen Wenn-Dann-Bedingungen, zum Beispiel:   

• Wenn Außentemperatur 10 Grad, dann heize Fußbodenheizung auf 25 Grad.  
• Wenn Warmwasserfühler unter 50 Grad, dann gehe auf Warmwasserbereitung.  
• Wenn Wassertank/Boiler warm genug, dann gehe wieder auf Normalbetrieb.  

Das waren recht einfache Bedingungen. Aber was macht man, wenn die Anlagen dezentral verteilt sind, wie bei MAGGIE und Trostberg? Oder wenn man viele Erzeuger hat, etwa Heizstab, Wärmepumpe, BHKW, Gaskessel? Was, wenn man selbst erzeugten Strom oder Wärme (Solarthermie) „optimal“ nutzen möchte? Oder wenn die Anlagendimensionierung gering ist und man vorausschauend Energie bereitstellen muss?  

Bei der Umsetzung hilft OpenEMS. Aus der Industrie 4.0 hat man gelernt, dass viele kleinere, miteinander verknüpfbare Module viele Vorteile bringen. OpenEMS kommt schon mit einigen Schnittstellen zurecht, wir haben diese noch erweitert. So können jetzt einige Geräte zusätzlich angebunden werden, z. B. Zähler über MBus/wMBus und eine Cloud über MQTT. Außerdem bindet unser Leaflet zusätzlich „Standard“-Hardware an, seien es SmartGridReady-Geräte, Temperaturfühler, Anlagensteuerungen über 0-10V/0-20mA oder Sensoren (0-10V/0-20mA).  

Hier kommt die Modularität in der Software ins Spiel. Zuerst haben wir versucht, mit speziellen Wenn-Dann-Bedingungen komplexe Anlagen anzubinden. Diese Bedingungen konnten schon „modular“ miteinander kommunizieren. Aber ist es schon 4.0, wenn man diese Logik nicht so einfach auf eine andere Anlage übertragen kann? Ein Redesign musste her und das ganze Team arbeitet gerade fleißig daran, die nun wirklich modularen Bausteine auf Herz und Nieren zu testen. Parallel werden gerade alle Komponenten refactort, also insgesamt verbessert und in die Community gepusht.  

Die Heizungskomponenten werden übrigens noch genauso eingestellt wie früher. Die Regelung übernimmt jetzt aber OpenEMS. Die einzelnen Module zu aktivieren und miteinander zu verknüpfen ist nicht ganz trivial. Wir arbeiten aber daran, es verständlicher zu gestalten und werden in Zukunft „einfache“ Energiemanagementeinstellungen in How-Tos veröffentlichen.

Durch seinen modularen Aufbau deckt das Leaflet von OpenEMS-Mitglied Consolinno verschiedene Anwendungsbereiche ab: Neben Wärmepumpen steuert und regelt es auch Heizschwerter, Pellet- und Hackschnitzelkessel bis hin zu Blockheizkraftwerken (BHKW). 
Doch wie schafft man die Verbindung zu OpenEMS?

First Steps: Die Vorbereitung

Die Basics, um das Leaflet zu benutzen, bilden die folgenden drei Dinge. 

1 Modbus TCP 

OpenEMS kommuniziert mit dem Leaflet via Modbus TCP, wobei OpenEMS sogar auf einem anderen Gerät betrieben werden kann. Wichtig ist nur, dass beide sich im gleichen Netzwerk befinden – es reicht sogar ein rein virtuelles Netz. Die ideale Konfiguration ist allerdings, OpenEMS auf dem Leaflet direkt zu installieren. Der Grund dafür steckt im Folgenden: 

2 LeafletModbus.csv 

Diese .csv-Datei beinhaltet alle Informationen, die der Leafletconfigurator braucht, um dynamisch alle Adressen aller Module auszulesen und automatisch zu erkennen, welche Module verfügbar sind. 

3 Leaflet-Konfigurator 

Der Leaflet-Konfigurator ist die Grundlage für alle anderen Komponenten auf Softwareseite. Die Komponenten erhalten über diesen Konfigurator ihre Adressen und werden gemanagt. Dieser muss einmal global für alle Leaflets eingestellt werden. 

Beim Konfigurator können in der Regel die Grundeinstellungen übernommen werden. In manchen Fällen müssen lediglich der Pfad zur .csv-Datei und die Id der Modbusbridge angepasst werden. 

Next Steps: Die Module

Nach der Vorbereitung des Grundmoduls folgen in weiteren Schritten die Erweiterungsmodule. 

Relais – Consolinno Modbus Relay 

Um das Relais zu nutzen, muss lediglich angegeben werden, auf welchem Modul sich das Relais befindet und welche Position es hat. Zusätzlich gibt man die Modbus-UnitId an (in der Regel ist die UnitId 1) und welche Modbusbridge verwendet wird. Zusätzlich kann hier angegeben werden, ob das Relais invers funktioniert oder nicht. Es sind acht Relais pro Modul möglich und insgesamt vier Module verfügbar, d. h. 32 Relais, die man schalten kann. Vier je Modul können, wenn gewollt, invers geschaltet werden. 

Temperatur – Consolinno Modbus Temperature Sensor 

Das Temperaturmodul funktioniert in der Einstellung ähnlich wie das Relais. Es können zwar nur drei Temperaturmodule konfiguriert werden, aber je Modul sind 16 Temperatursensoren vorhanden. Zusätzlich bietet das Temperaturmodul eine weitere Möglichkeit, sollten die 16 Temperatursensoren bzw. Anschlüsse für Temperatursensoren nicht benötigt werden: 

Sensor – Consolinno Modbus Signal Sensor 

Das Temperaturmodul ermöglicht auch das Auslesen von analogen Signalen. Im simplen Fall kann erkannt werden, ob ein Gerät aktiv ist (An/Aus) oder ob es einen Fehler hat (die Peripherie bietet hierfür meist einen analogen Anschluss). Die Konfiguration funktioniert ähnlich wie beim Temperatursensor, hinzukommt aber, dass der Signaltyp festgelegt werden kann (Error oder Status → AN/AUS) und ob das Signal invers ist. Das heißt: Sollte ein Signal anliegen, wird KEIN Error ausgelesen bzw. der Status ist „Aus“ und erst wenn das analoge Signal fehlt, dann wird ein Error gelesen bzw. Der Status ist „An“. 

PWM – Consolinno Modbus PWM 

Das PWM-Modul stellt ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal zur Verfügung: Es kann eine Effektivspannung von 0-20V mit einer Unterteilung von 1000 Schritten ausgegeben werden. Der Standardanwendungsfall für dieses Modul ist das Ansteuern einer Pumpe mit Signaleingang zur Leistungsregulierung. Bei der Konfiguration des PWM kann neben Modulnummer und Position ein Startwert vorgegeben sowie das Signal als „invertiert“ eingestellt werden. Letzteres dient der leichteren Bedienung: Im Beispiel der Heizungspumpe bedeuten 0V meist „volle Leistung“ und 20V „Pumpe aus“. Dementsprechend passt hier die Invertierung „0≙20V;1000≙0V“ besser zur Intuition. 
 
Übrigens: Man kann mit dem PWM-Konfigurator auch die Frequenz der PWM-Signale abändern, falls ein Gerät mit der Standardfrequenz von 200Hz nicht zusammenspielen sollte. 
 

In Entwicklung: AIO 

Das AIO-Modul ist zum derzeitigen Zeitpunkt noch in einer Entwicklungsphase, daher kann hier nicht weiter drauf eingegangen werden. Die Leaflet Base-Software erlaubt es allerdings, außerhalb von OpenEMS das AIO Modul zu benutzen. Der Support innerhalb von OpenEMS wird in naher Zukunft bereitgestellt.