SG Ready Wärmepumpen-Netzoptimierung mit KNX: Vier Betriebszustände

SG Ready Standard: vier Betriebszustände

Die SG Ready-Schnittstelle (VDE 0755-95, herausgegeben von BAFA Deutschland) verwendet zwei binäre Eingangskontakte (S1 und S2), um vier Betriebszustände für die Wärmepumpe zu definieren. Der Wärmepumpenhersteller implementiert die Reaktion auf jeden Zustand – die Schnittstelle selbst ist rein digital (spannungsfreie Kontakte). Beide Eingänge werden von der Wärmepumpensteuerplatine gelesen, typischerweise über potentialfreie 24V-Klemmen, die als SG Ready, Smart Grid oder S1/S2 bezeichnet sind.

KNX-Verkabelung: MDT AKD-0800.01 Relaisaktor

Der MDT AKD-0800.01 ist ein 8-Kanal-DIN-Schienen-Relaisaktor (230V, 16A pro Kanal, KNX TP). Für die SG-Ready-Nutzung werden zwei Kanäle an die S1- und S2-Klemmen der Wärmepumpe angeschlossen. Die SG-Ready-Eingänge auf der Wärmepumpenseite sind potenzialfreie Kontakte – sie führen keine Netzspannung. Verwenden Sie den Schließer-Kontakt (NO) des MDT-Relaiskanals, indem Sie einen Relaisanschluss mit der SG-Ready-Klemme und den anderen mit der 24V-Versorgung oder dem Neutralleiter verbinden, wie vom Wärmepumpenhersteller angegeben.

MDT AKD-0800.01 (Channel 1 = S1, Channel 2 = S2):
  Channel 1 NO terminal → Heat pump S1 terminal
  Channel 1 COM terminal → Heat pump SG Ready COM/24V
  Channel 2 NO terminal → Heat pump S2 terminal
  Channel 2 COM terminal → Heat pump SG Ready COM/24V

KNX Group Addresses:
  GA 3/2/1 — DPT 1.001 — S1 relay (Channel 1)
  GA 3/2/2 — DPT 1.001 — S2 relay (Channel 2)

State mapping (write to both GAs simultaneously):
  State 1 (block):   GA 3/2/1 = OFF, GA 3/2/2 = OFF
  State 2 (normal):  GA 3/2/1 = ON,  GA 3/2/2 = OFF  (default)
  State 3 (PV/cheap): GA 3/2/1 = OFF, GA 3/2/2 = ON
  State 4 (forced):  GA 3/2/1 = ON,  GA 3/2/2 = ON

ETS6 configuration:
  AKD-0800.01 Channel 1: switch object, GA 3/2/1
  AKD-0800.01 Channel 2: switch object, GA 3/2/2
  Power-on behavior: restore last value (ensures State 2 after KNX restart)

Wärmepumpenmarken mit SG-Ready-Unterstützung

Die SG-Ready-Konformität ist für die BAFA-Förderberechtigung in Deutschland erforderlich und wird bei europäischen Wärmepumpenmarken zunehmend zum Standard. Das Vier-Zustands-Verhalten variiert geringfügig zwischen den Herstellern, insbesondere wie aggressiv sie auf Zustand 3 und Zustand 4 reagieren – überprüfen Sie die spezifischen Sollwert-Offset-Werte im Servicehandbuch der Wärmepumpe.

PV-Überschuss State 3: Victron Cerbo GX Modbus-Trigger

Der Victron Cerbo GX (zentraler Hub für Victron ESS-Systeme) stellt die Echtzeit-Netzleistung über Modbus TCP auf Register 820 (com.victronenergy.grid: AC Power, W, signed) bereit. Ein negativer Wert bedeutet, dass das System Strom ins Netz einspeist – Überschuss-Solar nach Batterie und Lasten. Dies ist das sauberste Signal für die SG Ready State 3-Aktivierung: Es berücksichtigt Batteriezustand und vorhandene Lasten ohne komplexe Neuberechnung.

Victron Cerbo GX Modbus TCP: IP 192.168.1.40, port 502
Register 820 (unit ID 100): Grid AC Power (W), int16, signed
  Positive = importing from grid
  Negative = exporting to grid (solar surplus)

MDT Modbus Gateway configuration:
  Poll register 820 every 10s → KNX GA 9/0/5 (DPT 9.001, W)

KNX logic (MDT SCN-LCRM.01):
  Input: GA 9/0/5 (grid power, W)
  Condition: value < -500 (exporting more than 500W) for 120s
    → Write GA 3/2/1 = OFF (S1 open)
    → Write GA 3/2/2 = ON  (S2 closed)
    → SG Ready State 3 activated

  Condition: value > -200 (surplus dropped below 200W) for 300s
    → Write GA 3/2/1 = ON  (S1 closed)
    → Write GA 3/2/2 = OFF (S2 open)
    → Return to SG Ready State 2 (normal)

120s activation delay: prevents State 3 on brief solar clouds
300s deactivation delay: allows heat pump to complete cycle

Das Ergebnis: Bei mehr als 500 W Solarüberschuss für 2 aufeinanderfolgende Minuten erhöht die Wärmepumpe ihren Trinkwarmwassersollwert von 55 °C auf 60 °C und ihren Heizungssollwert um 2-3 K, wodurch der überschüssige Solarstrom als Wärme im Warmwasserspeicher und in der Gebäudemasse gespeichert wird. Dies ist effektiv kostenloses Warmwasser aus Solarstrom, der sonst zu einem niedrigen Einspeisetarif exportiert würde.

Netzspitzenkappung: Zustand 1 zur Vermeidung von Leistungspreisspitzen

In Gebäuden mit einem Leistungspreis-Tarif (Netzbetreiber berechnen die 15-minütige Spitzenlast in kW zusätzlich zur Energie in kWh) stoppt die Aktivierung von SG Ready Zustand 1 den Wärmepumpenkompressor und reduziert die Spitzenleistungsaufnahme. Die Wärmepumpe trägt je nach Modell 2-12 kW bei – signifikant bei einer Spitzenlastgrenze von 45 kW.

Die Spezifikation VDE 0755-95 begrenzt den kontinuierlichen Zustand 1 (Hard Block) auf maximal 2 Stunden pro Tag, um die Komponenten der Wärmepumpe und den Komfort zu schützen. Die KNX-Logik muss diese Zeitbegrenzung durchsetzen – implementieren Sie einen Timer, der nach 30 Minuten Zustand 1 automatisch zu Zustand 2 zurückkehrt, selbst wenn die Lastgrenze noch überschritten ist. Die thermische Masse des Gebäudes bietet typischerweise 30-60 Minuten Heizkomfortpuffer, bevor die Raumtemperaturen merklich sinken.