Solar
Bei klassischen Triac-Leistungsstellern (Phasenanschnitt oder Phasenabschnitt) wird die Sinuskurve „zerhackt“.
Der Effekt:
Moderne elektronische Stromzähler messen zwar True RMS, aber sie:
Wenn die Messung genau in ungünstigen Phasen passiert, kann es zu Messfehlern kommen. Das Problem ist bei manchen Smart Metern tatsächlich beobachtet worden.
Besonders kritisch:
Deshalb nutzen viele PV-Heizstabregler eine andere Technik
Die guten Geräte (z.B. Fronius Ohmpilot oder my-PV AC ELWA-E) arbeiten nicht mit Phasenanschnitt, sondern mit:
Burst-Control / Nulldurchgangsschaltung
Dabei wird nicht die Sinuswelle zerschnitten, sondern ganze Halbwellen ein- oder ausgeschaltet.
Deshalb sind Zero-Cross SSR + Burst-Regelung heute Standard bei PV-Heizstäben.
Hardware:
Regelung:
Beispiel:
Das ist für:
Netz
Der Kostal reagiert sehr empfindlich auf unsauberen Netzstrom. Ein Phasenanschnittsteller kann den Wechselrichter manchmal zu Regelschwingungen bringen.
Burst-Control vermeidet das komplett.
Für deinen Zweck (PV-Überschuss verheizen, idealerweise stufenlos oder burst-geregelt) würde ich dir tatsächlich einen ziemlich klassischen Heizstab empfehlen – nur mit den richtigen Eckdaten.
Für Warmwasserspeicher wird fast immer diese Bauart verwendet:
230 V / 3 kW Einschraub-Heizstab mit 1½″ Gewinde
Typische Daten:
Ein typisches Beispiel ist der MB3000 OWR1 3 kW Immersion Heater.
Diese 3 kW-Klasse gilt als guter Kompromiss: genug Leistung zum Heizen, aber noch einphasig 230 V ohne Starkstromanschluss.
Warum 3 kW bei dir gut passt
Mit deinem Setup:
wird dein Heizstab vermutlich nur mittags laufen.
3 kW bedeutet:
3 kWh Wärme pro Stunde
Dein 390 L Speicher braucht ungefähr:
390 kg × 4.18 kJ/kgK ≈ 1.63 MJ/K ≈ 0.45 kWh pro °C
Also:
3 kW → ~6–7 °C Temperaturanstieg pro Stunde
Das passt ziemlich gut.
Wichtig für deine geplante Regelung
Wenn du mit Burst-Control (Zero-Cross SSR) arbeitest, nimm unbedingt:
Heizstab OHNE integrierten Thermostat im Strompfad oder mit separatem mechanischem Thermostat.
Warum:
Viele integrierte Thermostate mögen schnelles Ein/Aus-Takten nicht.
Noch ein Tipp (der bei PV-Heizstäben oft vergessen wird)
Nimm lieber einen Heizstab mit:
3 getrennten Heizschleifen
z. B.
3 × 1000 W
Statt
1 × 3000 W
Dann kannst du:
auch stufig schalten, falls du später willst.
Das macht die Regelung viel stabiler.
Was ich persönlich bei deinem Setup verbauen würde
Ganz pragmatisch:
Kosten: 40–90 €
Was brauche ich für eine Burst-Control-Lösung? Gibt es fertige Lösungen mit MQTT oder so? Kann man das selbst bauen? Auch mit ESP? Gibt es fertige Software?
Ja – und für dich (Node-RED, Home Assistant, MQTT, ESP-Bastelei) gibt es tatsächlich mehrere fertige Wege, die erstaunlich gut zusammenpassen. Ich zeige dir mal die 3 realistischen Varianten, von „fast fertig“ bis „komplett DIY“.
1️⃣ Fertige Open-Source Lösung (ESP + MQTT)
Die wahrscheinlich eleganteste Lösung ist ein Solar-Diverter-Projekt.
Ein Beispiel ist YaSolR (Yet another Solar Router). Das ist eine komplette Open-Source Firmware für ESP32/ESP8266.
Funktionen:
Temperaturüberwachung
optional Leistungsmessung
Es arbeitet genau so:
Home Assistant / Smart Meter
↓
MQTT: Netzleistung
↓
ESP32 Solar Router
↓
Zero-Cross SSR
↓
Heizstab
Die Software passt die Heizleistung so an, dass Netzleistung ≈ 0 W bleibt.
2️⃣ ESP + Zero-Cross SSR + MQTT (DIY, aber einfach)
Das ist wahrscheinlich dein Stil.
Hardware:
Der ESP bekommt von Home Assistant z. B.:
topic: house/power
payload: -1200
Dann berechnet er:
1200 W → Heizleistung
Viele Projekte nutzen genau dieses Prinzip: Ein ESP steuert ein Zero-Cross SSR, das ganze Netzzyklen ein- oder ausschaltet (Burst-Control).
Typischer Ablauf:
1 s Zeitfenster 50 Netzzyklen
20 Zyklen EIN 30 Zyklen AUS → 40 % Leistung
Für Netz und Stromzähler ist das praktisch perfekt.
3️⃣ Node-RED + ESP Dimmer
Es gibt sogar fertige Node-RED Flows, die genau das machen.
Ein Beispiel:
Node-RED Solar Diverter
Features:
PID-Regler
MQTT-Kommunikation
Dashboard
Leistungsregelung
Der ESP bekommt nur einen Wert wie:
PWMController/value = 37
→ 37 % Heizleistung.
Das passt perfekt zu deinem jetzigen Setup.
Hardware die du brauchst
Minimal:
ESP32 + Zero-Cross SSR (z.B. 40A) + Kühlkörper
Optional:
DS18B20 Temperatursensor Strommessmodul Relais für Notabschaltung Was ich dir konkret empfehlen würde
Ganz ehrlich: Bei deinem Setup würde ich diese Architektur bauen.
Home Assistant
↓
Node-RED
↓
MQTT → ESP32
↓
Burst-Control SSR
↓
3 kW Heizstab
Node-RED rechnet:
Überschuss = -Netzleistung
und sendet:
heater/power = 0…3000
Der ESP wandelt das in Burst-Duty-Cycle um.
Kosten (DIY)
→ 30–40 €
Damit bekommst du im Prinzip einen Fronius Ohmpilot für Bastler.
Ein wichtiger Punkt (den viele übersehen)
Bei 3 kW Heizstab fließen:
230 V → 13 A
Also unbedingt:
SSR ≥ 40 A
großer Kühlkörper
Sicherung
FI/RCD
💡 Wenn du willst, kann ich dir auch noch zeigen:
eine extrem elegante Lösung mit ESPHome, die:
direkt in Home Assistant integriert ist
MQTT gar nicht braucht
und Burst-Control automatisch macht.
Die ist überraschend kurz (ca. 40 Zeilen YAML) und läuft auf einem ESP32.
ja, hau raus!
Gut, dann bauen wir das einmal sauber und minimalistisch mit ESPHome, so dass es direkt in Home Assistant erscheint und du keine eigene MQTT-Logik brauchst. Das Ziel: Burst-Control für einen Heizstab, gesteuert über die aktuelle Netzleistung.
Prinzip
Der ESP bekommt von Home Assistant:
Netzleistung (W)
Dann berechnet er:
Heizleistung = -Netzleistung
Beispiele:
Die Leistung wird dann als Burst-Duty-Cycle umgesetzt.
Hardware
Minimal:
Optional sinnvoll:
esphome:
name: pv_heizstab
esp32:
board: esp32dev
wifi:
ssid: "WLAN"
password: "PASS"
logger:
api:
ota:
output:
- platform: gpio
pin: 26
id: ssr_output
interval:
- interval: 1s
then:
- lambda: |-
float grid = id(grid_power).state;
float heater_power = 0;
if (grid < -100) {
heater_power = -grid;
}
if (heater_power > 3000) heater_power = 3000;
float duty = heater_power / 3000.0;
int cycles = 50;
int on_cycles = duty * cycles;
for (int i = 0; i < cycles; i++) {
if (i < on_cycles) {
id(ssr_output).turn_on();
} else {
id(ssr_output).turn_off();
}
delay(10);
}
sensor:
- platform: homeassistant
id: grid_power
entity_id: sensor.netzleistung
Was dieser Code macht
Der ESP arbeitet in 1-Sekunden-Fenstern:
50 Netzzyklen pro Sekunde
Beispiel:
40 % Leistung
Der Heizstab mittelt das thermisch.
Vorteile dieser Lösung
Sicherheit (wirklich wichtig)
Bei 3 kW Heizstab:
230 V × 13 A
Also unbedingt:
SSR ≥ 40 A
großer Kühlkörper
mechanischer Thermostat
Temperaturbegrenzer
FI/RCD
Optional (sehr empfehlenswert)
Temperatursensor im Boiler:
sensor:
- platform: dallas
address: 0x123456
name: "Boiler Temperatur"
Dann kannst du eine Abschaltung machen:
65 °C → Heizstab aus
Ein Bonus für dein Setup
Mit deinen beiden Batterien
BYD Battery-Box Premium HVS
INDEVOLT SolidFlex PowerFlex2000
würde ich den Heizstab erst aktivieren wenn beide >90 % SOC sind.
Das verhindert, dass du Wärme erzeugst, während noch Strom speicherbar wäre.
💡 Wenn du willst, kann ich dir noch etwas zeigen, was bei deinem System richtig gut funktionieren würde:
Eine „Null-Einspeise-Heizstabregelung“ mit PID-Regler, die den Netzfluss auf ±20 W stabilisiert.
Damit verhält sich dein Haus praktisch wie ein perfekter Eigenverbrauchsoptimierer – das ist deutlich stabiler als die einfache Burst-Logik oben.