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2. Geräte- und Systembeschreibung, Anschlüsse, Übersicht Installationsschritte

2.1. Die Funktionsweise des Wattster-Systems

Das “Wattster”-System ermöglicht den nicht-invasiven Anschluss von PV-Erzeugungsanlagen und/oder Heimspeichern an einen lokalen Endstromkreis. 

Das System befähigt eine Elektrofachkraft bereits vorhandene Leitungen für die Einspeisung von erzeugtem oder gespeicherten nutzbar zu machen. Dafür regelt Wattster aktiv die sichere Einspeisung von zusätzlichen Strom und stellt zu jedem Zeitpunkt einen Schutz vor Überlast in der Einspeiseleitung sicher. 

Damit entfällt das Verlegen einer neuen AC-Verbindung von einem Wechselrichter oder eines Heimspeichers zum Netzanschlusspunkt (in der Regel am Verteilerkasten) sowie die damit verbundene feste Installation einer neuen Schutzvorrichtung (Sicherungsautomat). Das Wattster-System wird vervollständigt mit einer kabelfreien Kommunikationsverbindung zur Hausinstallation. Die Schutzfunktion vor einer Überlastung für die vom Wattster-System verwendete Einspeiseleitung stellt zum einen das Wattster-System und dessen SIMPLUG-Technologie, zum anderen die bereits vorhandene Schutzvorrichtung selbst dar. 

Die SIMPLUG-Technologie beschreibt die intelligente Regelung eines angeschlossenen Wechselrichters einer PV-Anlage oder des Energiemanagements eines Heimspeichers , welche die Schutzfunktion der verwendeten Leitung sicherstellt. Die Sicherstellung erfolgt auf Grundlage

- des aktuellen Gesamtlastprofils, 

- der Parametern der lokalen Schutzvorrichtung der Einspeiseleitung (= der Sicherungshöhe der verbauten Einspeiseleitung), 

- der im Konfigurationsprozess ausgewählten Einspeiseprofilen 

- sowie der nationalen Vorgaben und Normen hinsichtlich dem Schutz zur maximalen Strombelastbarkeit von Leitungen im Niederspannungsnetz.

Die Verbindung des Wattster zu einem PV-Wechselrichter wird über eine AC-Verbindung und ein RS485-Signalkabel realisiert. Letzteres dient u.a. der Übermittelung der Regelbefehle.

Eine notwendige Voraussetzung ist die sichere Bereitstellung des aktuellen Lastprofils beispielsweise durch den Einsatz von Energiezählern und der Bridge, die mit den jeweiligen Energiezählern die aktuelle Lastsituation an Haupt- und/oder Unterverteilung erfassen und sicher an den Wattster übermittelt. Da die Bridge grundsätzlich kabelfrei die Daten an den Wattster sendet, entfällt neben der Verlegung eines zusätzlichen AC-Kabels auch das Verlegen eines bisher notwendigen Signalkabels zwischen Wechselrichter und einen an der Hauptverteilung verbauten Energiezählers (vgl. Funk)

Für die Maximierung des Einspeisepotentials hinsichtlich der Möglichkeiten der lokalen Elektroinstallation und der installierten Komponenten wird die Erfassung sowohl der Einspeisephase als auch aller im Hausnetz verwendeten Phasenleitungen empfohlen. In den häufigsten Fällen wird daher die Messung der Einspeiseleitung – in der Regel abgehend von der Unterverteilung – und aller anliegenden Phasen – in der Regel am Netzanschlusspunkt – dringend empfohlen. (Sofern die Einspeiseleitung direkt an der Hauptverteilung anliegt, kann die 2. Messung entfallen.)

Abbildung: Darstellung Wattster System (Beispiel)

Exemplarisches Gesamtsystem mit Wattster, Bridge, Wechselrichter, Heimspeicher und einer Steckverbindung zum lokalen Hausnetz. Haupt- und Unterverteilung sind nicht räumlich getrennt. In diesem Fall ist eine Bridge ausreichend. Die Verbindungen zu den Leitungen, die gemessen werden sollten, sowie die Verbindung zwischen den Smart Senses variiert je nach Sensor-Typ.

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2.2. Die Komponenten

Das Wattster System umfasst:

• Wattster 1 oder Wattster 3: Als intelligente Energiemanagementlösungen ermöglichen Wattster 1 und Wattster 3 die Einspeisung von Wechselstrom in bereits bestehende Leitungen, die als solche Bestandteil eines elektrischen Verbrauchernetzes auf der Niederspannungsebene sind. Zentrale Eigenschaft des Energiemanagements ist die Gewährleistung der maximale Strombelastbarkeit der verwendeten Leitung auch bei Einspeisung eines von außen eingespeistem Strom hinter dem verbauten Sicherungsautomaten.
• Bridge: Ein funkbasiertes Kommunikations-Gateway, das Daten über eine sichere Punkt-zu-Punkt-Verbindung mittels LoRA-Technologie (433Mhz) an Wattster 1bzw. Wattster 3 sendet. Die Bridge unterstützt zu dem Zweck der Datenerfassung des aktuellen Lastprofils des Verbrauchernetzes verschiedene Arten von Energiezählern (Smart Senses) und kommuniziert die Daten kabelfrei zum Einspeiser (PV-Wechselrichter, Heimspeicher). 
• Energiezähler  (Smart Senses): Damit werden analoge oder digitale Messsensoren bezeichnet. Diese erfassen das aktuelle Lastprofil der verwendeten Einspeiseleitung und/oder sämtliche Phasen des lokalen Verbrauchernetzes. Verbunden mit der Bridge werden diese Daten per Funk an den Wattster übermittelt. (Alternativ können bestimmte Energiezähler auch ohne Bridge, sondern mit einer direkten Kabelverbindung die Datenübermittelung an den Wattster herstellen.)
• Wattster Pro App: Die mobile Web-Applikation für Fachkräfte, die das Wattster System montieren, konfigurieren und die Nutzungsbereitschaft des Wattster-Systems herstellen.
• Wattster Home App: Die mobile Web-Applikation für Endkunden, mit der Erzeugungs- und Verbrauchsdaten sowie Systemdaten über das Internet abrufbar  sind und dargestellt werden.

Diese Betriebsanleitung beschreibt die sichere Montage, Konfiguration, Inbetriebnahme und die Nutzung von Wattster 1.

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2.3 Wattster (Vorderansicht, Kabeldurchführungen, internen Anschlüsse)

2.3.1. Vorderansicht mit LED und Power-Knopf  

Abbildung: Frontansicht Wattster 1/Wattster 3

Übersicht LED-Anzeigen:

Weitere Zustände der LED (andere Betriebsmodi, Fehlerfälle) findest du hier. 

Mit dem Power-Knopf können die Betriebsmodi gewechselt werden (Soft-Off, Hard-off). Mehr dazu hier.

2.3.Kabeldurchführungen am Gehäuse 

Abb. Unterseite Wattster 1/Wattster 3 mit Gehäuseöffnungen (Modell 2023/REV04) 

Abb. Unterseite Wattster mit Gehäuseöffnungen (Modell 2024/REV 07)

(Für RS485-Signalkabel, Patchkabel/Ethernet, Lüftungsschraube und zwei AC-Ein/Ausgänge)

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2.4. Übersicht der internen Anschlüsse

Abb. Anschlüsse des Wattster 1

Abb. Anschlüsse des Wattster 3 

Beide Abbildungen zeigen die internen Anschlüsse des Wattster:

• LED-Kabel zwischen Wattster und Deckel
• RS485 Anschluss des Signalkabels zum Wechselrichter
• RJ45 Ethernet
• AC Ein/Ausgang
• L1 für Wattster 1 (Grid/Inverter)und L1/L2/L3 Anschlüsse (Grid/Inverter) für Wattster 3
• PE (Schutzleiter)
• N (Neutralleiter)

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2.5. Übersicht Kabelöffnungen am Wattster Gehäuse

Modell 2024 (W1-1-1-001002/1-7, W3-1-1-001002/3-11)

Modell 2023 (W1-1-1-001001/1-7, W3-1-1-001001/3-11)

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2.6. Übersicht der einzelnen Installationsschritte

Die Installation des Wattster umfasst mehrere Schritte. Jeder hier aufgeführte Schritt wird hier lediglich verkürzt dargestellt. Auf den folgenden Seiten findest du sie detailliert beschrieben.

• Auswahl eines geeigneten Einspeisepunktes und Montageort 
• Anbringen des Wattster
• Anbringen des Wechselrichters (und – sofern inkludiert: des Heimspeichers)
• Befestigung des Erdungskabels am Wechselrichter
• Befestigung des AC-Ausgangskabels an den entsprechenden Anschlüssen des Wechselrichters. 
• Öffnen des Wattster-Gehäuses (durch Abnahme des Deckels)
• Anschluss des ersten AC-Kabels (vom Wechselrichter kommend)
• Anschluss des AC-Kabels (abgehend zur Steckverbindung) 
• Verbindung mit einem RS485 Signalkabel zwischen Wattster und Wechselrichter 
• Verschraubung der geklemmten Kabel mit den jeweiligen MC4- bzw. Schraub-Stecker am Gehäuse des Wattster
• Wattster Gehäuse schließen (falls gezogen: LED-Kabel wieder stecken, Deckel anschrauben)
• Abschließend: Überprüfung aller Verbindungen  

• Sofern ein Heimspeicher vorhanden:
  1. Verbindung des Wechselrichters mit dem Heimspeicher 
  2. Befestigung des Erdungskabels am Heimspeicher
  3. Integration an der RS485-Schnittstelle das Kommunikationskabel zwischen Heimspeicher und Wechselrichter
• EMPFEHLUNG: Jetzt die Verbindung zwischen dem DC-Kabel der jeweiligen String-Anzahl mit dem Wechselrichter vornehmen.
• Überprüfung der Phasentreue des zukünftigen Einspeisepunktes mit einem Durchgangsprüfer
• Montage der Einspeisesteckdose
• Verbindung zwischen Wattster und Hausnetz herstellen

Sobald der Wattster unter Spannung steht und der Wattster blinkt, ist das System bereit für die Konfiguration mit der Web-App „Wattster Pro“. Die Voraussetzung ist eine Registrierung und Freischaltung als Fachkraft.

Im weiteren Verlauf der Konfiguration werden die Bridge(s) als Kommunikationskomponente(n) und die ausgewählten Energiezähler installiert. Die Inbetriebnahme ist

• Montage der Bridge und der ausgewählten Energiezähler (gegebenenfalls auch zwei).
• Konfiguration über die App "Wattster Pro" und
• Konfiguration abschließen.

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2.7. Der Wattster Steckbrief

Der Wattster Steckbrief dient als physische Dokumentation der Seriennummern aller Komponenten des installierten Wattster-Systems, bestehend aus Wattster, Bridge(s) und Sensoren. Darüber hinaus gibt es hier die Möglichkeit, weitere während der Konfiguration getätigten Angaben (Zählernummer, Regelprofil, Sensortypen, Übertragungsart, Sicherungshöhe u.a.) auf dem Steckbrief zu vermerken. Der Steckbrief liegt dem Wattster bei. Dort ist bereits das Label für den QR-Code des Wattsters angeklebt.

Abbildung: Steckbrief Wattster-System

Jede Systemkomponente verfügt über ein zweites Seriennummernetikett. Öffne den Wattster zw. die Verpackungen der Systemkomponenten, um die Seriennummern zu identifizieren. Erstelle den Installationsplan, indem du die Etiketten mit den Seriennummern von Komponenten bzw. aus den Verpackungen der Komponenten abziehst und auf dem Plan anbringst. Den Installationsplan verwende im Schritt 6, um die Seriennummern zu erfassen und das System digital zu konfigurieren.

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Weiter mit dem nächsten Abschnitt Nr. 3:

3. Montage der Komponenten im Detail

Alle Abschnitte des Handbuchs Wattster 1/3

1. Zum Inhaltsverzeichnis des Handbuchs (Abschnitt 1)

3. Montage der Komponenten im Detail

4. Verbindungen der Komponenten herstellen: RS485, AC zwischen Wattster, Wechselrichter,        Netzeinspeisepunkt

5. Digitale Inbetriebnahme mit der Web-App Wattster PRO (Link)

6. Wattster im Betrieb

Disclaimer: Unter diesem Link findest du alle allgemeinen Hinweise und Voraussetzungen für die sichere Handhabung und Installation von Wattster 1 und Wattster 3. Die Kenntnisnahme dieser Informationen wird bei sämtlichen Arbeittschritten vorausgesetzt.