Speichersysteme mit fertiger Nulleinspeisung kosten schnell vierstellig, und mancher hat den passenden Wechselrichter längst an der Wand. Mit einem Messgerät im Zählerschrank, einem Board für 15 Euro und einer Automation lässt sich dieselbe Regelung selbst bauen. Wie die Kette aufgebaut ist, wo ihre Sekunden verloren gehen und welche Einstellungen wirklich zählen, steht hier.
Was Home Assistant in der Kette übernimmt
Eine Nulleinspeisung besteht immer aus Messung, Datenweg und Stellglied. Die Grundlagen dazu stehen im Artikel Nulleinspeisung: Was das ist und wie sie funktioniert. Home Assistant besetzt in dieser Kette genau eine Rolle: Es ist der Regler in der Mitte.
Das Messgerät liefert eine Zahl, den aktuellen Netzbezug. Der Wechselrichter nimmt eine Zahl an, sein Leistungslimit. Zwischen beiden fehlt die Rechnung, und die übernimmt die Automation. Sie lautet im Kern:
neues Limit = aktuelle Ausgangsleistung + Netzbezug − Sicherheitsabstand
Kommen also gerade 240 Watt aus dem Netz und der Wechselrichter liefert 180 Watt, wäre der neue Sollwert grob 400 Watt. Speist die Anlage dagegen 50 Watt ein, wird der Bezug negativ und der Sollwert sinkt entsprechend.
Der Vorteil gegenüber einer Fertiglösung liegt in der Freiheit: Du entscheidest über Zielwert, Takt, Untergrenze und Sonderfälle, etwa dass die Regelung bei laufender Waschmaschine aussetzt. Der Preis dafür ist, dass jede Schwäche der Kette deine ist.
Jedes Glied der Kette kostet Zeit, und die Summe entscheidet über die Restspeisung. Die lokale Kette liegt bei wenigen Sekunden, ein Umweg über eine Hersteller-Cloud kann sie um den Faktor zehn verlängern.
Baustein 1: die Messstelle am Hausanschluss
Die Regelung ist nur so gut wie ihr Eingangswert. Gebraucht wird der Netzbezug am Übergabepunkt, sekündlich, mit Vorzeichen und lokal abrufbar.
Üblich sind drei Wege:
- Hutschienengerät mit Stromwandler-Klemmen. Ein Shelly Pro 3EM erfasst laut Hersteller alle drei Phasen in vier Quadranten, misst also Bezug und Einspeisung getrennt, und nennt als Genauigkeit Klasse B nach IEC 62053-21. Preis etwa 130 bis 150 Euro. Die Klemmen sitzen im Zählerschrank, der Einbau gehört einer Elektrofachkraft.
- Auslesekopf am Zähler. Moderne Messeinrichtungen haben eine optische Schnittstelle, an der ein Lesekopf die Momentanleistung abgreift. Das funktioniert nur, wenn der Zähler die Leistung überhaupt ausgibt, und braucht bei vielen Geräten eine PIN vom Messstellenbetreiber.
- Messgerät im Unterverteiler. Einfacher zugänglich, erfasst aber nur die Stromkreise, die dort durchlaufen. Für eine Wohnung mit einem Verteiler passt das, für ein Haus mit mehreren Abgängen meist nicht.
Für die Automation zählt vor allem die Aktualisierungsrate. Ein Messgerät, das seinen Wert nur alle 10 Sekunden meldet, macht jede schnellere Regelung sinnlos. Shelly-Geräte liefern per MQTT im Sekundenbereich und kommen ohne Cloud aus, das ist die entscheidende Eigenschaft. Wie sich Messpunkte im Strompfad unterscheiden, zeigt der Artikel Balkonkraftwerk Ertrag messen.
Baustein 2: Zugriff auf den Wechselrichter
Hier scheitern die meisten Projekte, denn ohne Steuerschnittstelle bleibt jede Automation ohne Wirkung.
Hoymiles über OpenDTU oder AhoyDTU
Beide Projekte machen dasselbe: Ein ESP32-Board mit Funkmodul spricht das herstellereigene Funkprotokoll und ersetzt damit die Original-DTU. Fertig aufgebaute Boards kosten 10 bis 25 Euro, der Selbstbau beginnt bei etwa 8 Euro.
| Serie | Funkmodul | Band | typische Reichweite | Beispiele |
|---|---|---|---|---|
| HM | nRF24L01+ | 2,4 GHz | 5 bis 15 m | HM-300, HM-600, HM-800, HM-1500 |
| HMS | CMT2300A | 868 MHz | 20 bis 40 m | HMS-400-1T, HMS-800-2T, HMS-2000-4T |
| HMT | CMT2300A | 868 MHz | 20 bis 40 m | HMT-1600-4T, HMT-2250-6T |
Der Unterschied zwischen den beiden Projekten ist gering. OpenDTU läuft auf dem ESP32, hat die größere Community und meldet sich per MQTT Auto Discovery selbst bei Home Assistant an, wodurch alle Entitäten ohne Handarbeit erscheinen. AhoyDTU läuft zusätzlich auf dem günstigeren ESP8266 und ist etwas sparsamer, verlangt in Home Assistant aber mehr Konfiguration.
Ein Punkt gehört vor den Kauf: Die Original-DTU muss aus dem Spiel. Läuft sie weiter, setzt sie in ihrem eigenen Rhythmus Limits und überschreibt die Vorgaben der Automation. Beim reinen Auslesen dürfen mehrere Empfänger parallel lauschen, beim Steuern gehört genau eine Instanz ins System.
Andere Marken
- APsystems EZ1-Reihe: Die Geräte bringen eine lokale Schnittstelle mit, über die sich die Ausgangsleistung setzen lässt. Für Home Assistant gibt es dafür eine eigene Integration, eine zusätzliche Funkbrücke entfällt.
- Deye, Growatt und ähnliche Stringwechselrichter: Sie nehmen Sollwerte per Modbus über RS485 an. Gebraucht wird ein Adapter auf das Netzwerk, danach läuft die Kommunikation kabelgebunden und damit stabiler als jede Funkstrecke.
- Speichersysteme mit eigener Regelung: Viele steckerfertige Speicher bringen die Nulleinspeisung mit und lassen sich in Home Assistant nur beobachten. Wenn die Hardware ohnehin ansteht, ist das der bequemere Weg.
Baustein 3: die Automation in Home Assistant
Steht die Datengrundlage, ist der Rest eine Automation mit vier Größen. Alle vier verdienen eine bewusste Entscheidung.
Der Zielwert. Ein Sollwert von exakt null Watt Netzbezug führt dazu, dass die Anlage bei jeder kleinen Schwankung ins Netz speist. Praxistauglich ist ein kleiner Restbezug als Ziel, etwa 20 bis 50 Watt. Damit bleibt die Regelung immer auf der sicheren Seite und der Preis sind ein paar Kilowattstunden Netzstrom im Jahr.
Der Takt. 10 bis 30 Sekunden. Kürzer bringt nichts, weil der Wechselrichter seine Leistung über eine Rampe nachführt und die Funkstrecke selbst Zeit braucht.
Die Totzone. Sende nur, wenn der neue Sollwert deutlich vom alten abweicht, üblich sind 20 bis 30 Watt. Ohne diese Schwelle feuert die Automation bei jedem Rauschen im Messwert einen neuen Befehl ab.
Die Untergrenze. Ein Wechselrichter lässt sich nur bis etwa 2 Prozent seiner Nennleistung drosseln, bei einem 800-Watt-Gerät also auf rund 16 Watt. Darunter schaltet er ab und braucht danach Sekunden für den Wiederanlauf. Die Automation braucht deshalb einen Mindestwert, unter den sie nie geht.
Wer es genauer möchte, ersetzt die einfache Rechnung durch einen PID-Regler. Fertige Vorlagen bieten dafür einen Proportionalanteil, der die Reaktionsstärke bestimmt, einen Integralanteil gegen bleibende Abweichungen und eine Totzone, in der der Integralanteil langsam abgebaut wird. Für ein Balkonkraftwerk ist das Feinschliff, die schlichte Variante läuft in den meisten Haushalten stabil.
Der wichtigste Schalter: persistent oder nicht
Das Hoymiles-Protokoll kennt vier Kombinationen: Das Limit lässt sich absolut in Watt oder relativ in Prozent setzen, jeweils persistent oder nicht-persistent. Für eine Nulleinspeisung ist die Wahl klar.
| Art | Wirkung | Wofür |
|---|---|---|
| persistent, absolut | wird im nichtflüchtigen Speicher des Wechselrichters abgelegt und überlebt einen Neustart | einmalige Grundeinstellung, etwa 800 Watt |
| nicht-persistent, absolut | gilt bis zum nächsten Neustart des Geräts | der laufende Regelbetrieb |
Der Grund für diese Aufteilung ist die begrenzte Zahl an Schreibzyklen des nichtflüchtigen Speichers. Eine Regelung, die alle 15 Sekunden schreibt, kommt über ein Jahr auf über zwei Millionen Vorgänge. In den Projektdiskussionen von OpenDTU wird genau diese Sorge besprochen, samt der Beobachtung, dass die Weboberfläche nach einem nicht-persistenten Befehl auch den persistenten Wert verändert anzeigt. Praktische Folgerung: Totzone setzen, den Takt nicht unnötig kurz wählen und die eingesetzte Firmware-Version im Blick behalten.
Über MQTT läuft der Befehl an ein Kommando-Topic unterhalb der
Wechselrichter-Seriennummer, dessen Name die Art des Limits enthält (etwa
limit_nonpersistent_absolute). Alternativ nimmt die REST-Schnittstelle
von OpenDTU denselben Befehl als HTTP-POST an den Endpunkt
/api/limit/config an. Beide Wege sind aus Home Assistant heraus nutzbar,
MQTT ist der übliche.
Fertige Blueprints statt eigener YAML
Ein Blueprint ist eine Automations-Vorlage, in die man nur noch die eigenen Entitäten einträgt. Für die Nulleinspeisung gibt es mehrere, teils frei in den Community-Foren, teils kostenpflichtig, teils speziell auf ein Speichersystem zugeschnitten.
Typische Auswahlfelder eines solchen Blueprints:
- die Entität mit dem aktuellen Netzbezug, meist ein Sensor des Messgeräts
- die Entität mit der aktuellen Ausgangsleistung des Wechselrichters
- das Ziel für den Sollwert, also die Limit-Entität oder ein Service-Aufruf
- Zielwert, Takt, Totzone und Untergrenze als Zahlenfelder
- ein Schalter zum Abschalten der Regelung, praktisch als Testschalter
Der Nutzen liegt weniger im gesparten Tippen als in den Sonderfällen, die eine gereifte Vorlage schon kennt: fehlende Messwerte, Neustart des Wechselrichters, Nachtabschaltung, Rückfall auf Volllast bei Ausfall der Messquelle. Genau diese Fälle bauen sich in einer selbstgeschriebenen Automation erst nach dem ersten Ärger ein.
Vor dem Übernehmen lohnt eine Prüfung: Passt der Blueprint zu deiner Wechselrichter-Anbindung, und schreibt er nicht-persistente Limits? Vorlagen, die für ein bestimmtes Speichersystem gebaut sind, erwarten oft Entitäten, die es in einem OpenDTU-Setup nicht gibt.
Wo die Regelung an Grenzen stößt
Die Restspeisung bleibt. Zwischen Lastwechsel und Reaktion liegen bei lokaler Kette rund 2 bis 6 Sekunden. Schaltet ein Wasserkocher mit 2.000 Watt ab, speist die Anlage in dieser Zeit weiter. Über das Jahr summiert sich das auf wenige Kilowattstunden. Als Eigenverbrauchsquote gelten 85 bis 95 Prozent als das, was eine gut abgestimmte Kette erreicht.
Die Funkstrecke ist das schwächste Glied. OpenDTU und AhoyDTU zeigen eine Erfolgsrate der Funkabfragen an. Werte unter 80 Prozent deuten auf ein Problem mit Antenne, Abstand oder Störquellen; unter 50 Prozent ist eine Steuerung nicht mehr verlässlich. Abhilfe schaffen kurze Wege, eine externe Antenne oder der Wechsel auf ein 868-MHz-Gerät.
Drosseln allein vernichtet Ertrag. Wenn der Haushalt 150 Watt braucht, liefern die Module 150 Watt, obwohl 600 möglich wären. Die restlichen 450 Watt gibt es an diesem Tag nicht. Erst ein Speicher macht aus der Betriebsart einen Gewinn, weil er die Mittagsspitze in den Abend verschiebt.
Ein Ausfall des Reglers fällt nicht auf. Bleibt Home Assistant stehen, behält der Wechselrichter den letzten Wert. Steht der bei 60 Watt, produziert die Anlage tagelang 60 Watt, ohne dass eine Fehlermeldung erscheint. Eine Rückfallregel gehört deshalb in jede Automation: keine frischen Messwerte über einen definierten Zeitraum, also Limit zurück auf Nennleistung.
Netzausfall bleibt Netzausfall. Auch eine nullgeregelte Anlage schaltet ab, wenn das Netz wegfällt, weil der Wechselrichter es als Taktgeber braucht. Wer Ersatzstrom will, braucht dafür gebaute Geräte, wie sie Hybrid-Wechselrichter mitbringen.
Was rechtlich gilt
Eine Pflicht zur Einspeisung gibt es nicht, die eigene Anlage zu drosseln ist zulässig. Drei Punkte bleiben trotzdem zu beachten.
Die Registrierung im Marktstammdatenregister ist unabhängig von der Betriebsart Pflicht, nach § 5 Absatz 5 MaStRV innerhalb eines Monats nach Inbetriebnahme. Details dazu stehen im Artikel Balkonkraftwerk anmelden: Wie lange du Zeit hast.
Die Schutzfunktionen bleiben unberührt. Die Automation setzt einen Sollwert über die vorgesehene Schnittstelle des Geräts. Netz- und Anlagenschutz, Abschaltverhalten und Zertifizierung des Wechselrichters liegen unverändert in seiner Firmware.
Fernsteuerbarkeit ist keine Auflage. § 9 EEG nimmt Steckersolargeräte mit bis zu 2 Kilowatt Modulleistung und 800 Voltampere Wechselrichterleistung ausdrücklich von diesen Pflichten aus. Wer eine Nulleinspeisung baut, tut das freiwillig.
Fazit
Die Kette ist kurz: Messgerät im Zählerschrank, OpenDTU oder AhoyDTU am Wechselrichter, dazwischen eine Automation, die alle 10 bis 30 Sekunden einen neuen Sollwert schickt. Materialkosten von etwa 150 bis 200 Euro, wenn die Messstelle noch fehlt, deutlich weniger, wenn sie schon hängt.
Die wichtigsten Entscheidungen liegen in den Details: nicht-persistente Limits für den Regelbetrieb, eine Totzone gegen Befehlsfluten, eine Untergrenze bei etwa 2 Prozent der Nennleistung und eine Rückfallregel für den Fall, dass die Messwerte ausbleiben. Wer den Überschuss zusätzlich in einen Speicher legt, macht aus der Drosselung erst den Gewinn, den sie verspricht.
Häufige Fragen
Was brauche ich für eine Nulleinspeisung mit Home Assistant?
Drei Dinge: eine Messstelle am Hausanschluss, die den Netzbezug sekündlich liefert, einen Wechselrichter, der Sollwerte annimmt, und eine Automation in Home Assistant, die beides verbindet. Bei Hoymiles-Geräten übernimmt eine selbstgebaute Funkbrücke wie OpenDTU oder AhoyDTU den Zugriff, das Board kostet fertig aufgebaut etwa 10 bis 25 Euro. Ohne Steuerschnittstelle am Wechselrichter geht es nicht.
Welche Wechselrichter lassen sich über Home Assistant drosseln?
Die Hoymiles-Serien HM, HMS und HMT über OpenDTU oder AhoyDTU, wobei die HM-Serie ein nRF24L01+-Funkmodul im 2,4-GHz-Band braucht und die HMS- und HMT-Serie ein CMT2300A-Modul im 868-MHz-Band. APsystems-Geräte der EZ1-Reihe bringen eine lokale Schnittstelle mit, für die es eine eigene Integration gibt. Größere Hybrid- und Stringwechselrichter von Deye oder Growatt nehmen Sollwerte per Modbus über RS485 an.
Wie oft soll die Automation ein neues Limit setzen?
Alle 10 bis 30 Sekunden ist der übliche Rahmen. Häufiger bringt kaum etwas, weil der Wechselrichter seine Leistung ohnehin über eine Rampe nachführt und die Funkstrecke Zeit braucht. Sinnvoll ist zusätzlich eine Schwelle: Erst wenn der neue Sollwert um mehr als etwa 20 bis 30 Watt vom alten abweicht, wird überhaupt gesendet. Das hält die Zahl der Schreibvorgänge klein.
Was ist der Unterschied zwischen persistentem und nicht-persistentem Limit?
Ein persistentes Limit legt der Wechselrichter in seinen nichtflüchtigen Speicher und behält es über einen Neustart hinweg. Ein nicht-persistentes Limit gilt nur bis zum nächsten Neustart des Geräts. Für die laufende Regelung ist das nicht-persistente Limit gedacht, weil Speicher mit begrenzten Schreibzyklen nicht alle 15 Sekunden neu beschrieben werden sollten. Den Grundwert von 800 Watt setzt man dagegen einmal persistent.
Warum darf die Original-DTU nicht parallel laufen?
Weil beide Instanzen dasselbe Limit steuern und der letzte Befehl gewinnt. Die Original-DTU von Hoymiles setzt in ihrem Rhythmus ihren eigenen Wert und überschreibt damit regelmäßig, was die Automation gerade vorgegeben hat. Das Ergebnis sind Leistungssprünge ohne erkennbares Muster. Beim Auslesen können mehrere Empfänger nebeneinander laufen, beim Steuern gehört genau eine Instanz ins System.
Wie tief kann ein Wechselrichter heruntergeregelt werden?
Bis etwa 2 Prozent der Nennleistung, bei einem 800-Watt-Gerät also auf rund 16 Watt. Darunter schaltet die Elektronik ab, weil sich der Betrieb nicht mehr stabil halten lässt. Für die Automation heißt das: Der Sollwert braucht eine Untergrenze, sonst pendelt die Anlage zwischen Abschalten und Wiederanlauf, und jeder Wiederanlauf kostet nach Herstellerangaben einige Sekunden.
Erreicht die Regelung wirklich null Watt Einspeisung?
Nein, es bleibt eine Restspeisung von wenigen Kilowattstunden im Jahr. Zwischen dem Abschalten eines Verbrauchers und der Reaktion des Wechselrichters liegen bei lokaler Kette rund 2 bis 6 Sekunden, in denen der Überschuss ins Netz fließt. Als Eigenverbrauchsquote sind mit einer gut abgestimmten Kette 85 bis 95 Prozent erreichbar, die letzten Prozentpunkte kostet die Trägheit.
Ist die selbstgebaute Regelung erlaubt?
Ja. Eine Pflicht zur Einspeisung gibt es nicht, und die eigene Anlage zu drosseln ist zulässig. Die Registrierung im Marktstammdatenregister bleibt Pflicht, weil die Anlage weiterhin eine Stromerzeugungseinheit ist. Wichtig ist die Abgrenzung: Die Automation setzt nur einen Sollwert über die vorgesehene Schnittstelle, sie greift nicht in die Netz- und Anlagenschutzfunktionen des Wechselrichters ein.
Brauche ich für die Messstelle eine Elektrofachkraft?
Sobald Stromwandler-Klemmen um die Zuleitungen im Zählerschrank gelegt werden, ja. Dieser Bereich liegt hinter der Abdeckung und gehört in Fachhand, gerechnet mit etwa 100 bis 250 Euro für den Einbau. Ein Messgerät hinter der Hauptsicherung im Unterverteiler ist einfacher, erfasst aber nur die Stromkreise, die dort auch durchlaufen.
Was passiert, wenn Home Assistant ausfällt?
Der Wechselrichter behält den letzten gesetzten Wert, solange er nicht neu startet. Steht das Limit gerade bei 60 Watt und die Automation fällt aus, bleibt die Anlage bei 60 Watt hängen und verschenkt Ertrag. Deshalb gehört in jede Automation eine Rückfallregel: Kommen über einen definierten Zeitraum keine frischen Messwerte, wird das Limit auf die Nennleistung gesetzt.