SolarPower – FHEM Module zur Solarstrom-Optimierung

Übersicht

Das SolarPower-Modulpaket besteht aus zwei FHEM-Modulen, die zusammenarbeiten, um den Eigenverbrauch von Solarstrom zu maximieren:

• 77_SolarPowerController.pm – Der zentrale Controller, der die verfügbare Solarleistung überwacht und Verbraucher intelligent ein-/ausschaltet.
• 77_SolarPowerConsumer.pm – Repräsentiert einen steuerbaren Verbraucher mit Zeitplänen, Prioritäten und Laufzeitbeschränkungen.

Funktionsweise

Der SolarPowerController liest die aktuell verfügbare Solarleistung (Überschuss) aus einem konfigurierten Reading und entscheidet bei jeder Änderung, welche Verbraucher ein- oder ausgeschaltet werden sollen. Die Entscheidung basiert auf:

1. Priorität – Verbraucher mit höherer Priorität werden bevorzugt.
2. Notwendige Laufzeit – Geräte, deren Mindestlaufzeit noch nicht erreicht ist, werden priorisiert.
3. Verfügbare Leistung – Ein Gerät wird nur eingeschaltet, wenn genug Überschuss vorhanden ist.
4. Min. Ein-/Ausschaltzeit – Verhindert zu häufiges Schalten.
5. Eltern-Abhängigkeiten – Geräte können von anderen abhängen (z.B. Ventilator-Stufen).

Installation

Die Moduldateien in das FHEM-Modulverzeichnis kopieren:

cp 77_SolarPowerController.pm /opt/fhem/FHEM/
cp 77_SolarPowerConsumer.pm /opt/fhem/FHEM/

Anschließend FHEM neu laden:

reload 77_SolarPowerController
reload 77_SolarPowerConsumer

Konfiguration

SolarPowerController

define <name> SolarPowerController <Device>:<Reading>

Parameter:

Parameter	Beschreibung
Device	FHEM-Gerät, das die Solarleistung liefert (z.B. ein Wechselrichter)
Reading	Reading des Geräts mit dem aktuellen Leistungsüberschuss in Watt

Beispiel:

define PV_Controller SolarPowerController Inverter:GridFeedIn

Der Controller reagiert automatisch auf Änderungen des konfigurierten Readings und steuert alle definierten SolarPowerConsumer.

---

SolarPowerConsumer

define <name> SolarPowerConsumer <device>

Parameter:

Parameter	Beschreibung
device	Das zu steuernde FHEM-Gerät

Beispiel:

define PV_Fridge SolarPowerConsumer Fridge

Set-Befehle

Befehl	Beschreibung
on	Gerät einschalten (nutzt onCmd falls definiert)
off	Gerät ausschalten (nutzt offCmd falls definiert)
enable	Steuerung durch den Controller aktivieren
disable	Steuerung durch den Controller deaktivieren
reset_daily_runtime	Tägliche Laufzeit zurücksetzen

Attribute

Attribut	Format	Beschreibung
priority	Zahl	Priorität des Geräts (höher = wichtiger)
power	Zahl (Watt)	Leistungsaufnahme des Geräts
schedule	Zeitplan	Zeitfenster für die Steuerung (siehe unten)
minDailyRuntime	HH:MM	Minimale tägliche Laufzeit
maxDailyRuntime	HH:MM	Maximale tägliche Laufzeit
minOnTime	HH:MM	Minimale Einschaltdauer pro Zyklus
minOffTime	HH:MM	Minimale Ausschaltdauer vor erneutem Einschalten
onCmd	Befehl	Alternativer Einschaltbefehl für das Gerät
offCmd	Befehl	Alternativer Ausschaltbefehl für das Gerät
stateReading	Reading:Wert	Reading zur Zustandserkennung
parent	Name	Übergeordneter SolarPowerConsumer (Abhängigkeit)
disabled	-	Deaktiviert den Consumer

Schedule-Format

HH:MM-HH:MM[|Tage][,HH:MM-HH:MM[|Tage]]

Tages-Codes:

Code	Bedeutung
0	Sonntag
1	Montag
2	Dienstag
3	Mittwoch
4	Donnerstag
5	Freitag
6	Samstag
7	Wochenende
8	Arbeitstage
9	Tag vor Wochenende/Feiertag
X	Tag vor Arbeitstag

Beispiele:

# Täglich 08:00 bis 18:00
attr PV_Fridge schedule 08:00-18:00

# Mo-Mi 09:00-17:00, vor Arbeitstag 08:00-18:00, vor Wochenende 07:00-19:00
attr PV_Fridge schedule 09:00-17:00|123,08:00-18:00|X,07:00-19:00|9

# Zwei Zeitfenster am gleichen Tag (dürfen sich nicht überschneiden)
attr PV_Fridge schedule 09:00-12:00|123,13:00-19:00|123

Das Gerät wird am Ende jedes Zeitfensters automatisch ausgeschaltet.

Readings

Reading	Beschreibung
state	Aktueller Zustand (on/off/defined)
control	Steuerungszustand (enabled/disabled)
dailyRuntime	Bisherige Laufzeit heute (HH:MM)
availableRuntime	Verbleibende verfügbare Laufzeit im aktuellen Schedule
nextOn	Zeitpunkt der nächsten geplanten Aktivierung
nextOff	Zeitpunkt der nächsten geplanten Deaktivierung
power	Aktuell gemessene Leistung des Geräts

Praxisbeispiel: Ventilator mit mehreren Stufen

Ein Ventilator mit 3 Geschwindigkeitsstufen (100W, +50W, +40W):

# Stufe 1: 100W
define PV_Fan1 SolarPowerConsumer Fan
attr PV_Fan1 power 100
attr PV_Fan1 onCmd speed 1
attr PV_Fan1 offCmd off
attr PV_Fan1 stateReading speed:1
attr PV_Fan1 priority 3
attr PV_Fan1 schedule 08:00-20:00

# Stufe 2: zusätzlich 50W (braucht Stufe 1)
define PV_Fan2 SolarPowerConsumer Fan
attr PV_Fan2 power 50
attr PV_Fan2 onCmd speed 2
attr PV_Fan2 offCmd speed 1
attr PV_Fan2 stateReading speed:2
attr PV_Fan2 priority 2
attr PV_Fan2 parent PV_Fan1
attr PV_Fan2 schedule 08:00-20:00

# Stufe 3: zusätzlich 40W (braucht Stufe 2)
define PV_Fan3 SolarPowerConsumer Fan
attr PV_Fan3 power 40
attr PV_Fan3 onCmd speed 3
attr PV_Fan3 offCmd speed 2
attr PV_Fan3 stateReading speed:3
attr PV_Fan3 priority 1
attr PV_Fan3 parent PV_Fan2
attr PV_Fan3 schedule 08:00-20:00

Durch die parent-Abhängigkeit wird sichergestellt, dass Stufe 3 nur eingeschaltet wird, wenn Stufe 2 aktiv ist, und Stufe 2 nur wenn Stufe 1 aktiv ist.

Praxisbeispiel: Einfacher Verbraucher (Kühlschrank)

Ein Getränkekühlschrank mit 60W, der täglich mindestens 3 Stunden laufen soll:

# MQTT-Gerät (z.B. Shelly) als Schalter
define MyFridge MQTT2_DEVICE

# SolarPowerConsumer für den Kühlschrank
define PV_MyFridge SolarPowerConsumer MyFridge
attr PV_MyFridge power 60
attr PV_MyFridge schedule 06:00-22:00
attr PV_MyFridge minDailyRuntime 03:00
attr PV_MyFridge minOnTime 00:05
attr PV_MyFridge minOffTime 00:05
attr PV_MyFridge room PV

Ergebnis-Readings im Betrieb:

Reading	Beispielwert	Beschreibung
state	off	Gerät aktuell ausgeschaltet
control	enabled	Steuerung aktiv
dailyRuntime	04:19	Heute bereits 4:19h gelaufen
availableRuntime	11:02	Noch 11:02h im Schedule verfügbar
nextOn	2026-05-22 06:00:00	Nächstes Einschalten morgen 06:00
nextOff	2026-05-21 22:00:00	Schedule-Ende heute 22:00
power	0	Aktuelle Leistung (0 = aus)

Der Controller schaltet den Kühlschrank bei Solarüberschuss ein und stellt sicher, dass die Mindestlaufzeit von 3 Stunden innerhalb des Zeitfensters 06:00–22:00 erreicht wird.

Steuerungslogik

Bei jeder Änderung der Solarleistung durchläuft der Controller folgende Schritte:

1. Alle aktiven Consumer (control = enabled) sammeln
2. Sortierung nach notwendiger Restlaufzeit und Priorität
3. Für eingeschaltete Geräte: Wenn Mindesteinschaltzeit erreicht, Leistung zum Budget addieren und als abschaltbar markieren
4. Für abschaltbare Geräte:
   • Einschalten erzwingen, wenn Mindestlaufzeit sonst nicht erreichbar
   • Mindest-Ausschaltzeit beachten
   • Maximale Tageslaufzeit prüfen
   • Parent-Abhängigkeiten prüfen
   • Bei genügend Überschuss einschalten, sonst ausschalten

Lizenz

GNU General Public License v2.0 – siehe GPL_V2.txt

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