EV-Laden · OCPP · Easee · Dynamisches Lastmanagement · KNX · 10 Min. Lesezeit

EV-Laden und KNX: Easee Equalizer OCPP, dynamisches Lastmanagement und SG Ready

Die Integration von EV-Ladegeräten mit KNX-Gebäudeautomation über OCPP ermöglicht ein PV-Überschuss-gesteuertes dynamisches Strommanagement – automatische Erhöhung der Laderate bei Solarexport und Reduzierung, wenn die Gebäudeversorgung sich der Absicherungsgrenze nähert, wodurch teure Versorgungsupgrades vermieden und der Eigenverbrauch maximiert wird.

EU-Verpflichtung zur EV-Ladeinfrastruktur und KNX-DLM-Anforderung

Die europäische Regulierung treibt die verpflichtende Bereitstellung von EV-Ladestationen in Neu- und Bestandsgebäuden voran, wobei dynamisches Lastmanagement (DLM) zunehmend erforderlich ist, um die bestehende Niederspannungsversorgungsinfrastruktur zu schützen. Die KNX-Gebäudeautomation ist gut positioniert, um das DLM-Steuersignal bereitzustellen.

EU-AFIR- und EPBD-Verpflichtungen

EU-Verordnung 2023/1804 (AFIR): EV charging infrastructure mandated at commercial car parks from 2025 — minimum 1 charger per 10 spaces for buildings >5 spaces
EU-EPBD-Überarbeitung 2024: EV-bereite Leerrohrinfrastruktur obligatorisch für neue Wohngebäude mit Parkplätzen, aktives Laden für Nichtwohngebäude ab 2027
UK PAS 1899:2022: EV-Ladestandard, der aktives Lastmanagement und Smart-Charging-Fähigkeit für Installationen mit einer Gesamtleistung über 7,4 kW erfordert

BREEAM Tra 03 EV-Gutschrift

Bereitstellung von EV-Ladung für ≥ 10 % der Parkplätze: 1 Gutschrift
EV-Ladung für ≥ 40 % der Parkplätze: zusätzliche Gutschrift (Hervorragend)
Aktives DLM für volle Gutschrift erforderlich – passive Bereitstellung erzielt weniger Punkte
BREEAM-Prüfernachweis: OCPP-Installationszertifikat, DLM-Fähigkeitsnachweis, BMS-Konnektivität (KNX-Integration erfüllt BMS-Anforderung)

Easee Home und Easee Charge: Hardware-Übersicht

Easee ist ein norwegischer Hersteller von EV-Ladegeräten, deren Produkte nativ OCPP 1.6J implementieren, was eine einfache Integration mit jedem OCPP-kompatiblen Ladeinfrastruktur-Managementsystem (CPMS) oder Open-Source-Client wie EVCC ermöglicht.

Modell	Leistung	Phasen	OCPP	Anmerkungen
Easee Home	7,4 kW	1-phasig	OCPP 1.6J	23-mm-Hutschiene, Wi-Fi + Bluetooth, Typ-2-Steckdose, Innen-/Außenbereich IP54
Easee Charge	22 kW	3-phasig	OCPP 1.6J	3-phasig 32A, Typ-2-Steckdose, gewerbliche Parkplätze, vernetzt
Easee Equalizer	—	3-phasig	—	Separate DIN-Schienen-Stromsensor-Einheit — misst den Gebäudestrom L1/L2/L3 und begrenzt Easee-Ladegeräte automatisch über die Easee-Cloud

Easee Equalizer vs. KNX DLM: Der Easee Equalizer bietet eigenständiges DLM ohne KNX — er misst den Hauptversorgungsstrom des Gebäudes und reduziert automatisch den EV-Ladestrom, um eine Überlastung zu verhindern. Er hat jedoch keine Kenntnis über PV-Überschuss. Die Integration von KNX über EVCC versorgt das System mit PV-Überschussdaten vom Fronius Modbus-Gateway und ermöglicht eine aktive Stromerhöhung während der Solar-Exportstunden, was der Equalizer allein nicht bieten kann.

OCPP-zu-KNX-Integration über EVCC

OCPP (Open Charge Point Protocol) Version 1.6J arbeitet über WebSocket — entweder zur Easee-Cloud oder zu einem lokalen CPMS. Der praktischste Open-Source-Integrationspfad für KNX-Gebäude verwendet EVCC (EV Charge Controller), der auf einem lokalen Server läuft, sowohl mit dem Easee-Ladegerät (OCPP) als auch mit dem Fronius-Wechselrichter (Modbus TCP) verbunden ist und den Status an Home Assistant veröffentlicht, der Steuersignale an KNX weiterleitet.

Integrationsarchitektur

Fronius inverter (Modbus TCP) ──────────┐
                                          ├──→ EVCC (local server)
Easee charger (OCPP 1.6J WebSocket) ───┘       │
                                                ↓
                               Home Assistant (EVCC add-on)
                                                │
                               HA KNX integration (XKNX library)
                                                │
                               KNX TP bus → GA for EV current limit

Hardware options for EVCC server:
  Raspberry Pi 4 (4GB): EVCC + Home Assistant OS (recommended)
  Synology NAS: Docker container (EVCC Docker image)
  Home Assistant Green: ready-made HA hardware with EVCC add-on

EVCC configuration (evcc.yaml):
  chargers:
    - name: easee_home
      type: easee
      user: <Easee app email>
      password: <Easee app password>
  meters:
    - name: fronius_pv
      type: fronius
      uri: http://<fronius-ip>

Dynamisches Lastmanagement: Stromregelungslogik

Mit EVCC, das sowohl mit dem Fronius-Wechselrichter als auch mit dem Easee-Ladegerät verbunden ist, reagiert die dynamische Stromanpassung nahezu in Echtzeit auf PV-Überschuss. Das Fronius-Netzleistungsregister (GA 9/0/1 in KNX) steuert Entscheidungen zur Stromerhöhung und -reduzierung.

DLM-Regelkreis (EVCC / KNX-Logik)

Poll cycle: every 30 seconds

If GA 9/0/1 (Grid Power) < −2000W (export surplus > 2 kW):
  → Calculate new EV current:
     current_A = surplus_W ÷ 230 (single phase, Easee Home)
  → Clamp to range [6A, 16A] (OCPP standard limits)
  → Send OCPP ChangeConfiguration: maxChargingCurrent = current_A

If GA 9/0/1 > −500W (surplus dropped below 500W):
  → Reduce EV current to minimum: 6A
  → Wait 60 seconds before next increase (hysteresis)

If GA 9/0/1 > +500W (building importing > 500W):
  → Reduce EV current toward minimum (supply shortage)
  → Easee Equalizer simultaneously limits via hardware DLM

Note: minimum OCPP current is 6A (1.38kW single phase)
  If PV surplus < 1.4kW → suspend EV charging entirely
  Resume when surplus exceeds 1.4kW for 2 consecutive minutes

Ladestromformel

Die Umrechnung des PV-Überschusses in den OCPP-Stromsollwert erfordert die Kenntnis, ob der Ladepunkt einphasig oder dreiphasig ist. Die Formel ist für jede Konfiguration unterschiedlich.

Berechnung des Stromsollwerts

Single-phase (Easee Home, 230V):
  current_A = surplus_W ÷ 230

  Example: surplus 3680W → 3680 ÷ 230 = 16A (maximum for 7.4kW)
  Example: surplus 1840W → 1840 ÷ 230 = 8A

3-phase (Easee Charge, 400V):
  current_A = surplus_W ÷ (√3 × 400) = surplus_W ÷ 692

  Example: surplus 13840W → 13840 ÷ 692 = 20A
  Example: surplus 4152W  → 4152 ÷ 692 = 6A (minimum 3-phase)

OCPP current limits:
  Minimum: 6A (below this, most EVs stop accepting charge)
  Maximum single-phase: 16A (Easee Home 7.4kW)
  Maximum 3-phase: 32A (Easee Charge 22kW)

Vehicle acceptance: some EVs (older Renault Zoe, early Nissan Leaf)
  require minimum 8A or 10A — configure EVCC minimum accordingly

Phasenunsymmetrie beachten: Ein einphasiger EV-Ladepunkt, der 16A auf L1 zieht, erzeugt eine 16A-Unsymmetrie auf einer Drehstromversorgung. In Gebäuden mit Drehstrom-Hauptversorgung überwacht der Easee Equalizer alle drei Phasen unabhängig und begrenzt den Strom pro Phase – dies verhindert eine Neutralleiterüberlastung durch einphasige EV-Ladepunkte, während die anderen Phasen ihre volle Last tragen können.

Wallbox Pulsar Plus: alternativer Ladepunkt

Der Wallbox Pulsar Plus ist eine häufig spezifizierte Alternative zu Easee und bietet OCPP 1.6J über Wi-Fi sowie denselben EVCC-Integrationspfad. Wallbox Power Boost (ein separater Clip-on-Stromsensor) bietet eine hardwarebasierte DLM, die dem Easee Equalizer entspricht.

Wallbox Pulsar Plus

7,4 kW einphasig oder 22 kW dreiphasig
OCPP 1.6J über Wi-Fi (Cloud oder lokal)
EVCC-unterstütztes Ladegerät (Wallbox-Typ)
Mybox-App für lokale Konfiguration
IP54, kompaktes Wandmontage-Design

Wallbox Power Boost

Clip-on-CT-Sensor an den Hauptversorgungskabeln
Kommuniziert mit Pulsar Plus über Wi-Fi
Hardware-DLM ohne KNX-Signal
Keine Integration mit PV-Wechselrichter (nur Einspeiseschutz)
Zusammen mit EVCC für vollständige PV- und DLM-Steuerung verwenden

Einfacher KNX-Binärausgang für grundlegende EV-Ladegeräte

Für EV-Ladegeräte ohne OCPP-Unterstützung bietet ein KNX-Binärausgangsrelais, das den Freigabeeingang des Ladegeräts (oder ein Schütz im Ladegeräte-Stromkreis) steuert, eine Ein/Aus-Steuerung basierend auf dem PV-Überschuss. Dieser Ansatz ermöglicht keine Zwischenstromanpassung, ist aber mit jedem KNX-kompatiblen Binärausgangsmodul einfach zu implementieren.

Steuerlogik des Binärausgangsrelais

Enable condition:
  GA 9/0/1 (Grid Power) < −1400W (surplus > 1.4kW = 6A minimum)
  AND GA 9/1/0 (Battery SOC) > 20%
  → KNX binary output ON → charger enable relay closes
  → EV charger activates at configured maximum current

Disable condition:
  GA 9/0/1 > −1000W (surplus below 1kW)
  OR GA 9/1/0 < 15%
  → KNX binary output OFF → relay opens → charger pauses
  → 3-minute hysteresis (avoid rapid on/off cycling)

Relay specification:
  KNX binary output: MDT BE-04.01 or ABB SA/S 4.6.2.1
  Relay rating: ≥ 16A for 7.4kW charger supply contactor
  Use contactor for charger supply (not pilot wire) where
  possible — pilot wire interruption may cause charger errors

OCPP gegenüber Relaissteuerung bevorzugt: Der Relaisansatz bietet nur eine Ein/Aus-Steuerung der PV, während OCPP 11 Zwischenstromstufen zwischen 6A und 16A einphasig ermöglicht. Mit OCPP lädt ein Überschuss von 3,5 kW das E-Auto mit passenden 3,5 kW, anstatt den Überschuss ins Netz zu verschwenden, während auf die volle Schwelle von 7,4 kW gewartet wird. Ein EVCC auf einem Raspberry Pi (ca. 80 EUR Hardware) ist eine geringe Investition im Vergleich zum Lebenszeitwert der verbesserten Eigenverbrauchsquote.

Kombinierte SG-Ready- und EV-Prioritätslogik

Wenn sowohl eine Wärmepumpe mit SG Ready als auch ein EV-Ladegerät mit OCPP vorhanden sind, muss der KNX-Logikcontroller den PV-Überschuss intelligent auf beide Lasten verteilen. Die folgende Prioritätstabelle verteilt den Überschuss auf die verfügbaren steuerbaren Lasten.

PV-Überschuss	EV-Ladestrom	SG-Ready-Zustand	Bedingung
< 1.4 kW	Suspended (< 6A minimum)	Zustand 2 (normal)	Nicht ausreichend für EV-Mindeststrom
1–3 kW	6A (1,38 kW)	Zustand 2 (normal)	Nur EV-Minimum – Wärmepumpe nicht ausgelöst
3–6 kW	10A (2,3 kW)	Zustand 3 (empfohlen)	EV erhöht + Wärmepumpe SG Ready aktiviert
> 6 kW	16A (3,68 kW)	Zustand 4 (maximal)	Beide Lasten maximal; Batterieladung verbleibend
Any, SOC < 20%	Ausgesetzt	Zustand 2 (normal)	Batteriepriorität – EV aussetzen, normale Wärmepumpe

Verschachtelte Bedingungsimplementierung im MDT Logic Module

Logic channel 1: Battery low guard
  IF GA 9/1/0 (SOC) < 20%
  → set internal flag "battery_priority"

Logic channel 2: EV enable
  IF GA 9/0/1 < −1400W AND NOT battery_priority
  → GA for EVCC current setpoint = surplus_W ÷ 230

Logic channel 3: SG Ready State 3 trigger
  IF GA 9/0/1 < −3000W AND NOT battery_priority
  → SG Ready S2 output ON (State 3)

Logic channel 4: SG Ready State 4 trigger
  IF GA 9/0/1 < −6000W AND NOT battery_priority
  → SG Ready S1 AND S2 output ON (State 4)

Logic channel 5: Battery priority release
  IF GA 9/1/0 > 30% → clear battery_priority flag

BREEAM Tra 03 Konformitätsdokumentation

Der BREEAM-Transportkredit Tra 03 vergibt Punkte für die Bereitstellung von EV-Ladestationen, mit zusätzlichem Gewicht für aktive dynamische Laststeuerung, die die Integration des Gebäudemanagementsystems demonstriert. Das folgende Dokumentationspaket erfüllt die Nachweisanforderungen des BREEAM-Gutachters.

BREEAM Tra 03 Nachweispaket

Required documentation for BREEAM assessor:

1. EV charging provision schedule:
   Table: space number, charger model, power (kW), OCPP version
   Confirm: ≥10% of spaces (Excellent) or ≥40% (Outstanding)

2. OCPP installation certificate:
   Easee commissioning report showing OCPP 1.6J enabled
   EVCC connection log showing charger status: Connected

3. Dynamic load management evidence:
   EVCC configuration showing max_current adaptive mode
   Fronius Modbus integration configured (grid power input)
   Screenshot: EVCC dashboard showing current varying with PV

4. BMS connectivity evidence:
   KNX ETS6 project extract showing GA for EV current limit
   EVCC → Home Assistant → KNX integration configuration
   ETS6 Group Monitor log: GA updates as PV surplus changes

5. Commissioning test record:
   Date, engineer name, test steps and measured results
   (per commissioning test sequence below)

Inbetriebnahme-Testsequenz

Die Inbetriebnahme-Testsequenz überprüft jedes Element der Integrationskette – von der OCPP-Konnektivität bis zu den KNX-Gruppenadressaktualisierungen – und erstellt den für den BREEAM-Gutachternachweis erforderlichen Testbericht.

Fünfstufige Inbetriebnahmeprüfung

Step 1 — OCPP connectivity:
  Open EVCC web UI → Loadpoints
  Plug EV (or OCPP test plug) into Easee charger
  Confirm status: Connected / Charging
  EVCC logs: [INFO] easee: connected via OCPP 1.6J

Step 2 — Manual current limit test:
  Set EVCC minimum current: 6A
  Confirm EV accepts charge at 6A
  Verify in Easee app: Charging at 6A / 1.4kW
  Increase EVCC limit to 16A → confirm Easee app shows 16A

Step 3 — PV surplus test (on a sunny day):
  On a day with clear sky and EV connected:
  Observe EVCC dashboard — current should increase as
  Fronius GA 9/0/1 drops (more surplus)
  Log: initial current 6A → 10A by 11:00 → 16A by 12:30

Step 4 — DLM test (Equalizer overload protection):
  Switch on major resistive loads (electric heaters)
  Until main supply L1 current approaches fuse rating (63A)
  Verify: Easee Equalizer reduces EV current automatically
  Confirm in Easee app: current reduction event visible

Step 5 — KNX verification:
  ETS6 Group Monitor — monitor GA for EV current limit
  Confirm GA value updates as EVCC changes current setpoint
  Record: timestamp, surplus power, OCPP current, GA value
  → Provide as BMS connectivity evidence for BREEAM

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