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KI-Steuerung für Batteriespeicher - Optimierung Netzkosten

Zielsetzung
Die börsenpreisoptimierte Batteriesteuerung ermöglicht es Haushalten, den günstigsten und saubersten Strom zu beziehen, indem sie intelligente Entscheidungen über Lade- und Entladevorgänge einer Batterie trifft. Der Algorithmus kombiniert KI-basierte Prognosen und dynamische Anpassungen an aktuelle Börsenstrompreise, um den Stromverbrauch, die Speicherung und die Einspeisung effizient zu steuern.
Funktionsweise
  1. Verbrauchs- und Erzeugungsprognose: Mithilfe künstlicher Intelligenz wird eine präzise Prognose über den Stromverbrauch und die Stromerzeugung des Haushalts für die kommenden Stunden erstellt. Diese berücksichtigt Faktoren wie:
    • Historische Verbrauchsdaten
    • Wettervorhersagen für die Photovoltaik-Erzeugung
    • Gewohnheiten des Haushalts
  2. Fahrplanberechnung: Basierend auf den Prognosen und den aktuellen Börsenstrompreisen (Spotmarkt) inkl. aller Zulagen werden alle 5 Minuten dynamische Fahrpläne berechnet. Diese berücksichtigen:
    • Den aktuellen Ladezustand (State of Charge, SOC) und die Kapazität des Batteriespeichers
    • Börsenstrompreise, die direkt von der Börse bezogen werden
    • Einspeisevergütungen
    • Speicherverluste und potenziellen Gewinn
  3. Dynamische Entscheidungslogik: Der Algorithmus entscheidet in Echtzeit, welche der folgenden Strategien die optimale ist:
a) Pause des Entladevorgangs:
  • Wenn der Strombezug aus dem Netz günstiger ist als der Eigenverbrauch der Batterie, wird der Entladevorgang pausiert. Dies schont die Batterie und bewahrt deren Kapazität für Stunden, in denen der Strombezug teurer ist.
b) Batterie Beladung aus dem Netz bei prognostizierten Netzbezug:
  • Falls der aktuelle Börsenstrompreis niedriger ist als die prognostizierten Netzbezugskosten in teureren Stunden, wird die Batterie gezielt beladen.
  • Speicherverluste und potenzieller Gewinn werden berücksichtigt, um sicherzustellen, dass der Ladevorgang wirtschaftlich bleibt.
c) Batterie Beladung aus dem Netz bei sehr günstigen Strompreisen:
  • Ist der aktuelle Börsenstrompreis inkl. aller Zulagen niedriger als die Einspeisevergütung, wird die Batterie aus dem Netz geladen. Dies steigert den Gewinn.
  • Auch hier werden Speicherverluste berücksichtigt, um maximale Effizienz sicherzustellen.
d) Eigenverbrauchsoptimierung:
  • Wenn weder das Pausieren der Entladung noch das Laden aus dem Netz wirtschaftlich vorteilhaft ist, wird die Batterie wie gewohnt zur Maximierung des Eigenverbrauchs genutzt.


Beladen

  • Wann wird mein Speicher aus dem Netz geladen?
    Dein Speicher wird automatisch aus dem Netz geladen, wenn der aktuelle Strompreis (inkl. Ladeverluste und Verschleiß) niedriger ist als der Durchschnittspreis der nächsten Stunden.
     
  • Wie wird der Preisunterschied berechnet?
    Beim Laden entstehen Verluste (typisch ca. 20%). Wir berücksichtigen das und addieren eine Verschleiß deines Batteriespeichers (ca. 8%). Der tatsächliche Preis liegt damit etwa 25–30% über dem Börsenpreis.

    Beispiel: 
  • Aktueller Preis: 10 ct/kWh
  • Mit Verlusten und Verschleiß: ca. 12,8 ct/kWh
  • Durchschnittspreis der nächsten Stunden: 15 ct/kWh 

    → Der Speicher lädt, weil 12,8 ct < 15 ct

Warum ist das sinnvoll?
Auch mit Verlusten lohnt es sich, jetzt zu laden, wenn später teurer Strom bezogen werden müsste. So werden deine Kosten optimiert.


Pausieren

Warum wird mein Speicher manchmal pausiert (weder geladen noch entladen)?

Wir pausieren den Speicher, wenn der aktuelle Preis zu den günstigsten gehört, die benötigt werden, um den erwarteten Energiebedarf der nächsten Stunden zu decken.

Wann wird pausiert?

  • Es wird erwarteten Netzbezug in den nächsten 16 Stunden geben
  • Die verfügbare Speicherkapazität reicht nicht aus, um den gesamten erwarteten Bedarf zu decken
  • Der aktuelle Preis gehört zu den günstigsten Slots, die benötigt werden, um den Bedarf zu decken

 

Warum ist das sinnvoll?

Wenn der aktuelle Preis zu den günstigsten gehört, die man braucht, um den erwarteten Bedarf zu decken, wird jetzt nicht entladen. Die Energie bleibt im Speicher für später, wenn der Preis höher ist. So werden die Kosten optimiert.

Beispiel:

  • Aktueller Preis: 12 ct/kWh
  • Erwarteter Bedarf in den nächsten Stunden: 5 kWh
  • Verfügbare Speicherkapazität: 3 kWh
  • Der aktuelle Preis gehört zu den günstigsten, die benötigt werden

→ Pause: Energie wird für später gespart, wenn der Preis höher ist