EMS-Verbund: wie PV, Batterie und WP zusammenspielen

Der State of Charge (SoC) der Hausbatterie ist eine zentrale EMS-Variable. Schwellwerte und Strategie bestimmen, wie viel PV-Strom für die Nacht aufgehoben wird vs. für die Wärmepumpe und Wallbox verfügbar bleibt.

Standard-SoC-Schwellwerte 2026:

— Min-SoC (Tiefenentlade-Schutz): 10–15 %. Schutzt die Batterie vor Schäden durch Tiefenentladung. Bei modernen LFP-Batterien (Lithium-Eisenphosphat) etwa 10 %, bei NMC (Nickel-Mangan-Cobalt) eher 15 %.

— Standard-Max-SoC (Normalbetrieb): 80 %. Die Batterie wird nicht aktiv über 80 % geladen, um Platz für PV-Überschuss-Verschiebung zur WP und Wallbox zu lassen.

— Premium-Max-SoC (Sommerphase): 95 %. Bei PV-starken Sommerwochen wird die Batterie auch auf 95 % geladen, um maximale Energiemenge zu speichern.

— Premium-Min-SoC bei dynamischen Tarifen: 30 %. Bei dynamic-Tarif-Setups wird die Batterie als Pufferung für Strompreis-Spitzen genutzt — bei sehr hohen Abendpreisen entlädt sie die gespeicherte PV-Energie in den Verbrauch.

Batterie-Strategie nach Anwendungs-Profil:

Profil 1 — Autarkie-Optimierung (Standard 2026): Maximierung des PV-Eigenverbrauchs. SoC-Bandbreite 15–95 %. Batterie wird kontinuierlich nachgeladen und entladen. Im Sommer hoher SoC (90 %+), im Winter eher 30–50 %. Geeignet für: Standard-EFH-Eigentümer mit klassischer Stromrechnung.

Profil 2 — Strompreis-Pufferung (dynamic Tarif): Batterie wird in Niedrigpreis-Phasen geladen (auch aus dem Netz, nicht nur aus PV) und in Hochpreis-Phasen entladen. SoC-Bandbreite 30–95 %. Geeignet für: Bauherren mit dynamischen Tarifen (Tibber, aWATTar) und aktiver Strompreis-Strategie.

Profil 3 — Notstrom-Vorrat (Insel-Bereitschaft): Batterie hält permanent mindestens 50 % SoC vor, um im Falle eines Stromausfalls 24–48 Stunden Inselbetrieb zu ermöglichen. Reduziert den PV-Eigenverbrauchsanteil im Normalbetrieb. Geeignet für: Bauherren mit hoher Verfügbarkeits-Anforderung (Praxis-Räume, Server, Lebenswichtige Medizin-Geräte).

Profil 4 — Wärmepumpen-Optimierung (Heizungs-Fokus): Batterie hält 40–80 % SoC, um den Strom-Bezug der WP über den Tag zu glätten. Vermeidet Stromnetz-Lasten zur Heiz-Phase. Geeignet für: Premium-Effizienzhäuser mit hohem WP-Anteil am Strom-Verbrauch.

Im EMS wird das Profil durch SoC-Schwellwerte und Lade-Strategie konfiguriert. Bei SMA Sunny Home Manager 2.0 sind die Profile vorkonfiguriert (Eigenverbrauchs-Optimierung Standard), bei openWB und evcc voll anpassbar.

Batterie-Kapazität-Auslegung im Verbund mit WP:

Faustregel: 1 kWh Batterie pro kWp PV-Leistung als Minimum, 0,8–1,5 kWh/kWp als Standardbereich. Bei 10-kWp-PV also 8–15-kWh-Batterie typisch.

Bei WP-Schwerpunkt-Setup mit hohem Winter-Stromverbrauch zusätzliche Reserve sinnvoll: 10-kWp-PV + 12–15-kWh-Batterie. Im Winter kommt die WP-Stromversorgung aber dennoch zum erheblichen Teil aus dem Netz — die Batterie ist im Winter primär Tagespuffer.

Batterie-Lebensdauer und Zyklen:

LFP-Batterien (Lithium-Eisenphosphat): 6.000–8.000 Lade-Zyklen Lebensdauer. Bei 250 Lade-Zyklen/Jahr (typisch im Eigenverbrauch-Profil) entspricht das 24–32 Jahren Lebensdauer.

NMC-Batterien: 4.000–6.000 Lade-Zyklen. Bei gleicher Nutzung 16–24 Jahre.

Herstelldatum-Garantie: Standard 10 Jahre auf 80 % der Anfangskapazität (typische Marken: BYD Battery-Box Premium, Sonnen Eco, LG ESS, Tesla Powerwall 3).

Im EMS sollte die Batterie nicht extrem gedrückt werden — vermeiden von tiefen Entlade-Zyklen (unter 10 % SoC) und vollständigen Lade-Zyklen (über 95 %) verlängert die Lebensdauer um 20–40 %.

Beispiel A — Standard-EFH 200 m², SMA-zentriertes Setup

Konstellation: Bauherr hat eine 10-kWp-SMA-PV-Anlage (Sunny Boy 5.0), 7,7-kWh-SMA-Sunny-Island-Hausbatterie, Stiebel Eltron WPL 17 ACS, KEBA KeContact P40 Wallbox. Familie mit 2 Kindern, 1 E-Auto.

EMS-Konfiguration

• SMA Sunny Home Manager 2.0 + SMA Energy Meter.
• Profil: Eigenverbrauchs-Optimierung.
• SoC-Schwellwerte: Min 15 %, Standard-Max 80 %, Premium-Max 95 % im Sommer (Mai–September).
• Wallbox-PV-Überschuss-Schwelle: 4,2 kW (dreiphasiges Laden des E-Autos).
• WP-SG-Ready-Aktivierung: bei PV-Überschuss > 5 kW, Modus 2 (Empfehlung Mehrverbrauch).
• Solar-Prognose: SMA-Eigener Algorithmus mit Wetter-Daten von OpenWeatherMap.

Laufende Werte

• PV-Eigenverbrauchsanteil 67 %.
• Jahres-Strom-Bezug 1.200 kWh × 32 ct = 384 €/Jahr.
• Jahres-PV-Vergütung (3.200 kWh eingespeist × 7,03 ct) = 225 €/Jahr.
• WP-Strom-Anteil aus PV 75 % (Trinkwarmwasser und Heizung im Sommer fast 100 % PV).

Beispiel B — Premium-EFH 250 m², evcc-Setup mit Tibber-Tarif

Konstellation: Premium-Bauherr (Software-Affinität) mit 14-kWp-Fronius-PV, 12-kWh-BYD-Batterie, Daikin Altherma 3 H HT 8, Mennekes AMTRON Compact 2.0s Wallbox. Familie mit 1 E-Auto, Tibber-Stromtarif aktiv.

EMS-Konfiguration

• evcc auf Raspberry Pi 4, selbst konfiguriert.
• Tibber-API für stündliche Strompreis-Prognose.
• Forecast.Solar für Solar-Erzeugungs-Prognose 48 Stunden.
• Dynamic Regelpyramide: Lasten in Niedrigpreis-Phasen verschoben, Batterie als Strompreis-Puffer genutzt.
• SoC-Bandbreite: Min 30 %, Standard-Max 90 %, im Sommer 95 %.
• WP-Modbus-Anbindung: gradgenaue Solltemperatur-Steuerung.

Laufende Werte

• PV-Eigenverbrauchsanteil 74 %.
• Plus dynamic-Tarif-Vorteil: 320 €/Jahr (Lasten in Niedrigpreis-Phasen).
• Jahres-Strom-Bezug 800 kWh, bei Tibber-Mittel-Tarif 24 ct = 192 €/Jahr.
• Jahres-PV-Vergütung 4.500 kWh × 7,03 = 316 €/Jahr.
• Netto-Strom-Kosten 192 − 316 + 60 € Tibber-Grundpreis = −64 €/Jahr (also positiver Saldo).

Wichtig: Das Setup verlangt technische Affinität — Bauherr investiert etwa 20 Stunden Eigenleistung in der ersten Konfigurations-Phase + ggf. 5–10 Stunden/Jahr für Updates und Optimierungs-Anpassungen.

Beispiel C — MFH 14 WE mit zentralem EMS-Setup für gemeinsame WP-Kaskade und PV

Konstellation: MFH-Sanierung 14 WE mit zentralem 50-kWp-PV (auf MFH-Dach), zentraler Stiebel WPL 25 AS Kaskade, 8 Mieter-Wallboxen (Mennekes AMTRON Professional+), 30-kWh-MFH-Batterie als zentraler Speicher.

EMS-Konfiguration

• Spezialisierte MFH-EMS-Lösung (e.g. 1KOMMA5 Heartbeat MFH-Variante oder spezialisierte Anbieter wie Comgy, Tibber Business).
• Mieter-individuelle Strom-Abrechnung mit eichrechts-konformer Mess-Infrastruktur.
• Mieter-Strom-Modell nach EEG §21 (Mieterstrom): PV-Strom an Mieter zu reduziertem Tarif weiterverkauft.
• Wärmepumpenkaskade als zentraler PV-Eigenverbraucher Stufe 2 (nach Hausgrundlast).
• Wallbox-PV-Überschuss-Laden mit eichrechts-konformer Mieter-Abrechnung.

Laufende Werte

• PV-Eigenverbrauchsanteil 62 % (gewichteter Mittelwert über MFH-Komponenten).
• Mieterstrom-Modell mit reduziertem Tarif 26 ct/kWh (statt 32 ct Standard-Tarif): 8 von 14 Mietern aktiv, Strom-Umsatz für Vermieter rund 4.500 €/Jahr.
• Wärmepumpen-Strom-Anteil aus PV im Sommer 85 %, im Winter 15 % (Jahresmittel 45 %).

Mieter-Vorteil: 6 ct/kWh günstigerer Strom × 6.000 kWh Jahresverbrauch = 360 €/Jahr Einsparung pro Mieter. Vermieter-Vorteil: Strom-Umsatz plus erhöhte Vermietbarkeit der WE durch Mieterstrom-Angebot.

Fazit: Die EMS-Komplexität skaliert mit der Größe der Anlage. Im EFH reicht SMA Sunny Home Manager 2.0 (Standard-Lösung) oder evcc (Premium-Anspruch). Im MFH-Mieterstrom-Modell ist eine spezialisierte EMS-Plattform mit eichrechts-konformer Mess-Infrastruktur nötig.