Offenes Energiemanagement für Photovoltaik, Hausakku und Smarthome
homeESS ist eine offene Plattform für individuelles Energiemanagement im eigenen Smarthome. Das System verbindet Photovoltaik, Hausakku, Stromverbrauch, Prognosen und schaltbare Verbraucher zu einem zentralen Lastmanagement.
Ziel ist nicht einfach nur das Anzeigen von Messwerten. homeESS soll aus den vorhandenen Energiedaten ableiten, wann Verbraucher sinnvoll laufen dürfen, wann Energie gespart werden muss und wann überschüssige PV-Leistung genutzt werden kann.
Wofür ist homeESS gedacht?
In einem Haushalt mit Photovoltaik und Batteriespeicher ist nicht jeder Verbraucher gleich wichtig. Licht, Kühlschrank oder Grundlast müssen sofort versorgt werden. Andere Verbraucher können dagegen warten.
Typische Beispiele:
- Waschmaschine
- Spülmaschine
- Poolpumpe
- Wallbox
- Heizstab
- Luftentfeuchter
- weitere schaltbare Verbraucher
homeESS bewertet den aktuellen Energiezustand, die PV-Prognose, den Batteriestand und den erwarteten Verbrauch. Daraus entsteht ein Betriebslevel, mit dem Verbraucher nach Priorität freigegeben oder gesperrt werden können.
Die Idee dahinter
Einfache Automationen lassen sich auch mit ioBroker, Home Assistant oder anderen Smarthome-Systemen lösen. Bei komplexeren Energieentscheidungen wird es aber schnell unübersichtlich.
homeESS bündelt diese Bereiche in einer eigenen Oberfläche:
- aktuelle PV-Leistung
- erwarteter PV-Ertrag
- Hausverbrauch
- Netzbezug und Einspeisung
- Batteriestand
- nutzbare Batteriereserve
- Prognose für heute und die nächsten Tage
- Verbrauchersteuerung nach Priorität
- optionale Module für Wallbox, Poolsteuerung und Grid-Control
- Adapter-System für weitere Schnittstellen
Damit entsteht eine zentrale Steuerung für ein eigenes Energy Storage System.
Funktionsübersicht
Dashboard
Die Oberfläche bietet ein frei konfigurierbares Dashboard mit Wert-Kacheln, Info-Kacheln, Gruppen und Live-Werten. So können die wichtigsten Zustände direkt sichtbar gemacht werden.
Photovoltaik
homeESS verwaltet mehrere PV-Anlagen, berechnet Idealwerte über ein Clear-Sky-Modell und nutzt Wetterdaten für eine PV-Prognose. Dadurch kann besser eingeschätzt werden, ob später am Tag noch genügend Energie zur Verfügung steht.
Batterie
Der Hausakku ist das zentrale Element von homeESS. Über MQTT können unter anderem SoC, Leistung, Spannung und Temperatur eingebunden werden. Daraus berechnet homeESS die nutzbare Energie und die verfügbare Reserve.
Prognose
Die Prognose kombiniert PV-Ertrag, Verbrauchsmodell und Batterie-Simulation. Daraus ergibt sich eine Einschätzung, ob der Haushalt voraussichtlich autark bleibt oder Netzbedarf entsteht.
Messen + Schalten
Schaltbare Verbraucher können angelegt, gruppiert und priorisiert werden. Über Betriebslevel entscheidet homeESS, welche Geräte laufen dürfen und welche bei Energiemangel oder Lastabwurf abgeschaltet werden.
Wallbox
Das optionale Wallbox-Modul unterstützt mehrere Ladepunkte und verschiedene Ladestrategien. So kann das Laden eines E-Autos an PV-Überschuss, Mindestladung oder Arbeitszeiten gekoppelt werden.
Poolsteuerung
Das optionale Poolmodul kann Solar- und Filterpumpen steuern, Laufzeiten berücksichtigen und die Pumpen in das Lastmanagement einbinden.
Grid-Control
Grid-Control ist für erweiterte Schaltlogiken rund um Netzbetrieb, Notstrom, Einspeisung, Wechselrichterlast und Lastabwurf gedacht.
Adapter-System
Über Adapter können weitere Schnittstellen angebunden werden, ohne den Kern von homeESS anzupassen. Adapter für Modbus TCP, Homematic-RPC-XML und Tasmota sind bereits bei der Grundinstallation dabei.
Technische Basis
homeESS ist schlank aufgebaut und für den Dauerbetrieb auf kleiner Hardware gedacht.
Geeignete Systeme sind zum Beispiel:
- Raspberry Pi 4 oder 5
- Mini-PC
- Intel NUC
- virtuelle Maschine
- LXC-Container unter Proxmox
- kleiner Debian-Server
Technisch basiert homeESS auf:
- Node.js
- SQLite
- MQTT
- systemd-Service
- serverseitig gerenderter Weboberfläche
Die Installation ist für Debian-basierte Systeme ausgelegt.
Installation
Für die Installation auf einem frischen Debian-System reicht im Normalfall ein einziger Befehl:
curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/mykaefer/home-ess/main/install.sh | sudo bash
Danach ist die Oberfläche im Browser erreichbar unter:
http://<IP-Adresse>:3000
Der Standard-Login beim ersten Start lautet:
admin
Das Passwort sollte nach dem ersten Login direkt geändert werden.
Zur ausführlichen Schritt-für-Schritt-Anleitung:
homeESS installieren – Anleitung für Einsteiger
Projekt auf GitHub
homeESS ist ein Open-Source-Projekt und wird auf GitHub entwickelt.
Dort finden sich Quellcode, README, Installationsskript, Projektstruktur und weitere technische Informationen.
Lizenz
homeESS steht unter der GNU Affero General Public License v3.0.
Das bedeutet: Der Quellcode ist frei verfügbar, kann genutzt, geprüft und weiterentwickelt werden. Änderungen an öffentlich betriebenen Versionen müssen ebenfalls unter den Bedingungen der AGPLv3 offengelegt werden.
Für wen ist homeESS geeignet?
homeESS richtet sich an Anwender, die ihr Energiemanagement nicht nur anzeigen, sondern aktiv steuern möchten.
Geeignet ist homeESS besonders für:
- Smarthome-Nutzer mit MQTT
- Haushalte mit Photovoltaik und Batteriespeicher
- Nutzer von ioBroker oder ähnlichen Systemen
- Proxmox-, Raspberry-Pi- und Linux-Anwender
- technisch interessierte Anwender mit eigener Energieautomatisierung
Nicht gedacht ist homeESS als fertiges Plug-and-Play-Produkt für jeden Haushalt ohne Energiespeicher. Die Stärke liegt in der individuellen Anpassung an die eigene Anlage und der präzisen, vorausschauenden Planung des Energiehaushalts auf Basis von lokalen Wetter-Modellen, Clear-Sky-Modellen, sowie daraus errechneten Ertragsprognosen und Bedarfsanalysen.
Kurz gesagt
homeESS verbindet Photovoltaik, Hausakku, Prognose und Verbrauchersteuerung zu einer offenen Plattform für eigenes Energiemanagement.
Es läuft auf kleiner Hardware, lässt sich per MQTT in bestehende Smarthome-Systeme einbinden und kann über Module und Adapter erweitert werden.
Installation starten
Projekt auf GitHub öffnen
Datenschutzerklärung für die homeESS App
Löschung von homeESS-Daten beantragen