KNX-Spitzenlastmanagement: Leistungsmesser-Überwachung und Lastabwurf

Leistungspreis und die Kosten einer einzelnen Spitze

Der Leistungspreis (auch Kapazitätsentgelt, kW-Preis oder Leistungspreis genannt) wird von Netzbetreibern für Gewerbe- und Industrieanschlüsse ab bestimmten Schwellenwerten erhoben — in der Regel ab Anschlussgrößen von 25–100 kVA. Die Abgabe gilt für den höchsten 15-Minuten-Bedarf, der im Abrechnungsmonat erfasst wurde, und ein einziges unkontrolliertes Lasteinschaltereignis kann die Nachfrage für den gesamten Monat festlegen.

Beispiel: ein Gebäude mit einem vertraglich vereinbarten Spitzenwert von 50 kW und einem Leistungstarif von 8 EUR/kW/Monat. Der normale Spitzenbedarf beträgt 38 kW. An einem Nachmittag starten gleichzeitig eine Ladestation (22 kW), eine Wärmepumpe (8 kW) und ein elektrischer Heizkessel (12 kW), wodurch der Bedarf für 20 Minuten auf 58 kW steigt. Dieses einzelne Ereignis erhöht die Monatsrechnung auf 8 EUR/kW mal 58 kW = 464 EUR statt 304 EUR — ein Anstieg von 160 EUR durch eine einzige unkontrollierte Koinzidenz. Das KNX-Spitzenlastmanagement beseitigt dies mit einem einfachen Modbus-Zähler und Logikcontroller.

Eastron SDM630 Leistungsmesser: Modbus TCP Einrichtung

Der Eastron SDM630 ist ein dreiphasiger DIN-Schienen-Energiezähler mit RS485 Modbus RTU Ausgang. Für die KNX-Netzwerkintegration verwenden Sie die SDM630-Modbus-MID-Variante mit einem RS485-zu-Ethernet-Konverter (z. B. dem Waveshare RS485-zu-Ethernet-Konverter), um den Zähler über Modbus TCP verfügbar zu machen, oder schließen ihn direkt an ein MDT Modbus RTU Gateway auf der DIN-Schiene an.

SDM630 Modbus RTU: 9600 baud, 8N1, unit ID 1 (default)
All registers: float32, 2 registers per value (FC3 read)

Register 0x0034 (52 dec):  Total system power (W), real-time
Register 0x0036 (54 dec):  Total system VA (apparent power)
Register 0x0156 (342 dec): Import Wh since reset (energy total)
Register 0x0158 (344 dec): 15-minute demand: maximum active power (W) — rolling
Register 0x015A (346 dec): 15-minute demand: current period active power (W)

Poll group 1 (real-time power): reg 0x0034 every 10s
  → KNX GA 5/0/1 DPT 9.001 (W)

Poll group 2 (demand): reg 0x015A every 10s
  → KNX GA 5/0/2 DPT 9.001 (15-min demand W)

Poll group 3 (peak demand): reg 0x0158 every 60s
  → KNX GA 5/0/3 DPT 9.001 (recorded peak W)

Lastprioritätstabelle und Abwurfreihenfolge

Vor der Konfiguration der KNX-Logik ist die Lastprioritätstabelle zu definieren: welche Verbraucher zuerst abgeworfen werden (höchste Flexibilität, geringste Konsequenz) bis hin zu welchen als wesentlich gelten und niemals abgeworfen werden. Die Tabelle muss mit dem Gebäudeinhaber vereinbart und in der KNX-Projektdatei dokumentiert werden.

KNX-Abwurflogik: Schwellenwerte, Hysterese und Wiedereinschalten

Der MDT SCN-LCRM.01 Logikcontroller implementiert die zweistufige Abwurfreihenfolge. Ein Schwellenwert von 45 kW (90 % des vereinbarten 50-kW-Bedarfs) löst Priorität-1-Abwurf aus. Liegt der Bedarf 2 Minuten später weiterhin über dem Schwellenwert, folgt Priorität-2-Abwurf. Das Wiedereinschalten verwendet einen niedrigeren Schwellenwert (35 kW) mit einer 5-Minuten-Haltezeit, um schnelles Pendeln zu verhindern — ein minütliches Ein- und Ausschalten der Verbraucher würde zu Nutzerbeschwerden und möglichen Geräteschäden führen.

Input: KNX GA 5/0/2 (15-min rolling demand, W)

Stage 1 shedding — demand > 45000W:
  IF GA 5/0/2 > 45000 for 0s (immediate):
    → Write EV charger current = 0A (see EVBox section below)
    → Write UFH zones 3-8 GA = OFF (KNX actuator 6 channels)
    → Write pool pump GA = OFF
    → Set flag: "stage1_shed = true"

Stage 2 shedding — demand still high after 2 min:
  IF GA 5/0/2 > 45000 AND stage1_shed = true for 120s:
    → Write dishwasher socket GA = OFF
    → Write washing machine socket GA = OFF
    → Write towel rails GA = OFF
    → Set flag: "stage2_shed = true"

Re-enable — demand below lower threshold for 5 min:
  IF GA 5/0/2 < 35000 for 300s:
    → Write UFH zones 3-8 GA = ON (restore)
    → Write pool pump GA = ON
    → Write dishwasher socket GA = ON
    → Write washing machine socket GA = ON
    → Write towel rails GA = ON
    → Write EV charger current = rated value (restore)
    → Clear all shed flags

EV-Ladestation-Abwurf: sanfte Stromreduzierung über Modbus

Das Abschalten des Stromkreises der Ladestation über ein KNX-Relais verursacht einen OCPP-Sitzungsabbruch — die Ladestation verliert die Stromversorgung und das OCPP-Zentralsystem empfängt eine unerwartete Trennung. Wiederholte harte Abschaltungen können den Ladezustand beschädigen und manuelle Zurücksetzung erfordern. Die korrekte Methode ist, den maximalen Ladestrom über Modbus oder OCPP SetChargingProfile auf null zu schreiben, was das Laden elegant pausiert und die Ladestation in einem aktiven Sitzungszustand hält.

EVBox BusinessLine Modbus TCP: IP 192.168.1.60, port 502

Write max charge current — register 4128 (unit ID 1):
  Value 0 = pause charging (EV suspends, session active)
  Value 32 = 32A (resume full charging)
  DPT: uint16, in amps

KNX Modbus Gateway write object:
  Write trigger: KNX GA 5/1/1 (DPT 5.010, 0-32A)
  Modbus write: reg 4128, unit 1

Shedding sequence:
  Peak load logic writes GA 5/1/1 = 0 → Modbus writes 0A to reg 4128
  EVBox suspends: charger status = Suspended EV / SuspendedEVSE
  OCPP session remains active (no session abort, no RFID re-auth needed)

Re-enable sequence:
  Logic writes GA 5/1/1 = 32 → Modbus writes 32A to reg 4128
  EVBox resumes: charger status = Charging
  Energy meter GA 5/1/2 (kWh) continues accumulating session energy

KNX-Spitzenlastvisualisierung: MDT Glastaster II Anzeige

Das MDT Glastaster II Touchpanel (oder Gira X1 Visualisierung) zeigt den aktuellen 15-Minuten-Rollierungsbedarf als Balkenanzeige mit einem roten Bereich oberhalb des Abwurfschwellenwerts. Die KNX GA 5/0/2 (DPT 9.001, W) versorgt das Anzeige-Wertobjekt. Eine separate binäre GA (5/0/4, DPT 1.001) signalisiert, wenn Stufe-1-Abwurf aktiv ist, und ändert den Panelhintergrund oder aktiviert ein Warnsymbol.

Der historische Spitzenbedarf (Register 0x0158 vom SDM630) wird als separates Wert-Widget angezeigt — nützlich zur Überprüfung, dass das KNX-Spitzenverwaltungssystem funktioniert und der monatliche Spitzenwert unter dem vereinbarten Niveau bleibt. Ein KNX-Datenlogger (ARISTO BewO) zeichnet die 15-Minuten-Bedarfszeitreihe für monatliche Berichte auf, um die Vermeidung von Leistungspreisen zu belegen und dem Gebäudeinhaber Nachweise über die Systemeffizienz zu liefern.