Meine eigene PV und Heiz-Prognose

Was mir am Solarmanager bis heute nicht wirklich gefällt, ist die Prognose. Darum habe ich mit den Messdaten meiner Anlage aus einem ganzen Jahr und den Wetterdaten von MeteoSchweiz eine eigene Prognose programmiert. Also eigentlich hat es Claude gemacht, ich habe vor allem getestet und korrigiert.

Wie sie rechnet

MeteoSchweiz stellt die Daten seiner Wettermodelle ICON-CH1 und ICON-CH2 frei zur Verfügung. Für heute und morgen nehme ich ICON-CH1, es rechnet auf einem Raster von rund 1 km, der nächste Rechenpunkt liegt nur 0.5 km von meinem Haus entfernt. Für übermorgen nehme ich ICON-CH2 mit einem Raster von rund 2 km. Lokales wie Nebel im Tal bilden die Modelle trotzdem nur grob ab, den Schatten des Berges hinter dem Haus liefert ohnehin meine eigene Messkurve. Die Modelle rechnen jeden Lauf 11 Mal (CH1) bzw. 21 Mal (CH2) mit leicht veränderten Startwerten. Daraus ergibt sich nicht nur ein Wert, sondern eine Spanne: Liegen die Rechnungen nahe beieinander, ist die Prognose sicher, streuen sie stark, eben nicht. Das Modell startet um 01:00, 07:00 und 13:00 Uhr, die Daten sind rund vier Stunden später verfügbar. Meine Prognose holt sie dann ab und rechnet 3½ Tage voraus.

Die Prognose stützt sich auf zwei Dinge. Erstens auf eine Schönwetterkurve: Aus den Messdaten eines Jahres weiss sie, was meine Anlage an einem klaren Tag zu jeder Viertelstunde liefert. Darin ist auch der Schatten enthalten, den der Berg hinter meinem Haus schlägt: Im November ist die Sonne bei mir um etwa 13:15 Uhr weg, danach kommt nur noch Streulicht. Zweitens auf die Bewölkung laut MeteoSchweiz: Sagt das Modell nur halb so viel Sonneneinstrahlung voraus wie bei klarem Himmel, rechnet die Prognose mit etwa der Hälfte der Schönwetterkurve. Wie gut das passt, habe ich mit meinen Messdaten und den Wetterdaten desselben Jahres abgestimmt, daraus stammen Korrekturfaktoren pro Monat und der Ertrag bei reinem Streulicht.

Alle 30 Minuten vergleicht die Seite die letzte Stunde mit dem, was tatsächlich vom Dach kommt. Liegt die Anlage zum Beispiel bei 40 % der Prognose, wird die nächste Stunde entsprechend korrigiert, danach läuft die Korrektur aus. In der Grafik sieht man darum drei Linien: gemessen, erwartet (korrigiert) und die ursprüngliche Prognose. Der Vortag bleibt stehen, so sehe ich jeden Tag, wie gut die Prognose von gestern war.

Akku: Eigenverbrauch oder Shifting?

Mit der Prognose, dem aktuellen Ladestand beider Akkus und meinem Verbrauch der letzten zwei Wochen rechnet die Seite durch, wie der Akku bis übermorgen Mittag läuft. Sie zeigt, ob sich das Nachladen aus dem Netz im Niedertarif lohnt, ob Shifting (Akku am Abend ins Netz entladen) etwas bringt und ab wann ich Strom aus dem Netz beziehe. Um 17:30 Uhr bekomme ich eine Push-Nachricht aufs Handy, aber nur, wenn etwas zu tun ist oder morgen Nebel droht.

Ausgeführt wird nichts automatisch, umstellen muss ich selbst im Solarmanager. Vielleicht kommt der Solarmanager ja irgendwann selber mit so einer Funktion.

Bei mir mit fixen Tarifen macht das Nachladen aus dem Netz weniger Sinn. Der Unterschied zwischen Hoch- und Niedertarif der TBGN liegt 2027 im Winter bei 5.6 Rp/kWh. Nach rund 10 % Verlust beim Laden und Entladen bleiben etwa 2.4 Rp/kWh, bei 10 kWh also 24 Rappen. Mit einem dynamischen Tarif, bei dem der Strom nachts oder mittags günstiger sein kann, sieht das anders aus. Und ab 2027 wird bei mir die Einspeisung dynamisch vergütet (Day-Ahead plus Differenz). Dann wird Shifting am Abend, wenn die Preise hoch sind, interessant.

Heizen: Pellets oder Wärmepumpe?

Ich heize mit Pellets, habe aber im OG und EG zwei Klimageräte, die auch heizen können. Ein Sack Pellets (15 kg) hat mich CHF 6.50 gekostet und gibt rund 65 kWh Wärme, das sind 10 Rp/kWh. Wie viel Wärme die Klimageräte aus 1 kWh Strom machen, hängt von der Aussentemperatur ab: bei 0 °C etwa 2 kWh, bei 10 °C etwa 3 kWh (Koeffizient ist geschätzt). Bei 0 °C kostet die Wärme mit Netzstrom im Niedertarif so 14.3 Rp/kWh, also mehr als mit Pellets. Mit PV-Überschuss verzichte ich auf die Einspeisevergütung von 19.8 Rp pro kWh Strom (VESE Q4 Prognose 4.11.26) und bekomme dafür 2 kWh Wärme. Eine kWh Wärme kostet mich so 9.9 Rp, also gleich viel wie mit Pellets. Die Seite nimmt die Temperaturprognose von MeteoSchweiz dazu und zeigt bis 12 Uhr, ob sich die Wärmepumpe heute lohnt, danach für morgen. Entscheidend ist die Temperatur (im Mittel über 0 °C, ganz ohne Pellets erst ab 12 °C), denn je kälter, desto mehr Strom brauchen die Klimageräte. Dazu kommt, ob die Akkus mit diesem Strom bis übermorgen Mittag reichen, auch wenn dann schlechtes Wetter ist. Reichen sie, und bringt Einspeisen am Abend nicht mehr als die eingesparten Pellets, empfiehlt die Seite die WP. Reichen sie nicht, rechnet die Seite aus, ob die WP mit dem zusätzlichen Netzstrom immer noch günstiger ist als Pellets.

Wie gut ist sie?

Mit den Daten des letzten Jahres nachgerechnet, liegt die Tagesprognose im Mittel etwa 12 % daneben, im Winter etwa 21 %. Die grössten Fehler kommen von Nebel und Schnee. Ob sie im Alltag hält, was die Nachrechnung verspricht, zeigen die nächsten Wochen. Die Prognosen werden gespeichert, ende November ziehen wir die Daten von 3 Rasterpunkten, meinen eigenen Daten im Garten und die effektive PV Produktion um die Prognose so hoffentlich zu verfeinern, ich werde berichten.