XENON Integrationsleitfaden

Da der Energiesektor immer dezentraler wird, erweitert gridX kontinuierlich die Kompatibilität unserer Plattform. Wir tun dies durch die Integration zusätzlicher dezentraler Energieressourcen (DERs), um unsere Partner bei der Skalierung zu unterstützen, und konzentrieren uns dabei auf die zukunftssichersten Erstausrüster (OEMs) und die relevantesten Modelle in deren Portfolio. Dazu müssen verschiedene Anlagen und OEMs in unsere XENON-Plattform „integriert“ werden.

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Prozess der Integration anzuschieben. Die erste ist, wenn Partner mit der Bitte einen bestimmten OEM mit ausgewählten Modellen zu integrieren an uns herantreten. Der zweite Weg ist, wenn wir einen OEM oder Modelle finden, die unserer Meinung nach ein großes Potenzial auf dem Markt haben oder Synergien für mehrere Partner bringen werden. Sobald eine dieser Situationen vorkommt, beginnt der Integrationsprozess.

Integration auf dem Weg zur Singularität

Schritt 1: Bewertung

Schritt 1.1: Wie hoch ist die Priorität?

Wenn wir zum ersten Mal mit einem neuen OEM oder einer neuen Energieanlage konfrontiert werden, stellt sich unser Integrationsteam eine Reihe von Fragen, um festzustellen, ob die Integration auf geschäftlicher Ebene - sowohl finanziell als auch betrieblich - für unsere Kunden und uns sinnvoll ist.

Typische Fragen sind:

• Welche potenziellen Auswirkungen hat dieses neue Angebot auf die Einnahmen von uns und unseren Partnern?
• Welchen Zeitrahmen erwarten unsere Partner für die Umsetzung?
• Wie groß sind die technischen Herausforderungen?
• Wie steht es um den Ruf des Produkts?
• Passt die Anlage zur Gesamtstrategie unseres Energiemanagementsystems (EMS)?

Schritt 1.2: Können wir es integrieren?

Nachdem unser Team beurteilt hat, ob wir eine Anlage integrieren wollen, lautet der nächste Schritt: Können wir es?

Die Antwort auf diese Frage ergibt sich aus den Daten. Wir beginnen mit einer allgemeinen Bewertung aller Anlagen des OEMs, um einen Überblick darüber zu erhalten, ob alle von uns benötigten Informationen und technischen Unterlagen vorhanden sind. Ist dies der Fall, bestimmen unsere Teammitglieder auf der Grundlage dieser Datenpunkte die technische Machbarkeit der Integration.

Es ist wichtig zu beachten, dass diese Punkte sowohl allgemeine Gerätedaten als auch Informationen umfassen, die sich je nach Gerätetyp unterscheiden. Zum Beispiel benötigen wir die folgenden Daten von allen Geräten:

• Eine eindeutige Kennung
• Leistungsmessungen
• Spannung
• Strom
• Scheinbare Leistung

Dann benötigen wir je nach Gerätetyp zusätzliche Datenpunkte, um sie zu steuern, anstatt nur zu überwachen. In diesem Beispiel konzentrieren wir uns nur auf EV-Ladestationen (EVCS) und Batterie-Wechselrichter.

EVCS

• Zustand des Steckers
• Zustand der Ladestation, z. B. bereit, autorisiert, Ladefehler
• Max. Lade-/Entladeleistung

Batterie

• Zustand der Ladung
• Minimale Ladeleistung
• Kapazität
• Gesundheitszustand

Sobald diese Bewertungen durchgeführt sind, folgt eine weitere Beurteilung der Aussichten auf eine Zusammenarbeit mit dem OEM, wobei deren Dokumentation validiert und wir intern überprüfen, wie wir eine erfolgreiche Integration testen können. Wenn all diese Punkte abgehakt sind,geben wir in Abstimmung mit unseren Partnern und dem OEM grünes Licht für das Projekt, schicken die Assets in unser Testlabor und beginnen mit dem  Integrationsprozess.

Schritt 2: Die eigentliche Integration

Wir beginnen die Integration mit ersten Tests in unserem Testlabor, um festzustellen, ob das Gerät die erforderlichen Schnittstellen und Informationen bereitstellt. Ist dies der Fall, wird der Integrationsprozess fortgesetzt.

Schritt 2.1: Benchmarking

Zur Qualitätssicherung durchlaufen alle Anlagen einen Benchmark-Prozess. Integrierte Anlagen werden in einer vordefinierten Reihe von Tests gemessen, um Reaktionszeiten, Verzögerungen und Genauigkeit der Schnittstelle zu bewerten. Anlagen, die unseren Qualitätsstandards nicht entsprechen (z. B. verzögerte Antwortzeiten, unzureichende Datengenauigkeit usw.), fallen in dieser Phase durch und der Integrationsprozess wird abgebrochen.

Zu Beginn des Benchmarking-Prozesses entwickelt unser Team eine Software, die es der gridBox ermöglicht, mit der Anlage zu „sprechen“ (stell dir die gridBox in diesem Fall als einen Polyglott vor, der mehrere Sprachen sprechen kann, um mit verschiedenen Anlagen zu kommunizieren).

Schritt 2.2: Implementierung des Scanners

Der Scanner ist die Software, die das Gerät in einem Netzwerk erkennt und identifiziert und dessen ID und Gerätetyp an unser Backend weiterleitet. Für den Scanner greifen wir auf eine Reihe von Erkennungsprotokollen wie ARP und SEMP zurück. Der Scanner gilt als fertiggestellt, sobald wir in der Lage sind, das Gerät in einem Netzwerk zu erkennen und zu identifizieren.

Sobald der Scanner implementiert ist, muss unser Team den Code für den „Treiber“ erstellen: ein Stück Software, das die gridBox mit dem zu integrierenden Gerät verbindet. Diese wird benötigt, um die Anlage zu überwachen und, wenn möglich, zu steuern.

Schritt 2.3: Implementierung des Monitorings

In diesem Schritt lesen wir die Werte aus einem Gerät aus und normalisieren sie, damit sie in einem standardisierten Format an das Backend gemeldet werden können. Da die Einheiten und Datentypen je nach Hersteller und Modell variieren können, müssen die Daten oft konvertiert werden, um unserem Format zu entsprechen (ähnlich wie bei der Sprachlokalisierung, wenn ein Text vom Englischen ins Spanische, Niederländische ins Portugiesische usw. übersetzt wird).

Schritt 2.4: Implementierung des Controllers

Dieser Schritt ist für Assets relevant, die wir nicht nur überwachen, sondern auch steuern wollen. Hier geht es darum, abstrakte Steuerbefehle auf spezifische Asset-Befehle abzubilden. Mit anderen Worten: Protokolle und Befehle variieren von Gerät zu Gerät. Um eine Abstraktionsschicht zu schaffen, die diese Unterschiede beseitigt, bauen wir einen Adapter. Dieser würde beispielsweise sicherstellen, dass der Befehl zum Entladen einer Batterie unabhängig von der tatsächlichen Batterie und dem von ihr verwendeten Protokoll derselbe ist.

Der Befehlssatz, den wir hier abbilden, hängt vom Gerätetyp ab, denn während eine Batterie sowohl einen Entlade- als auch einen Ladebefehl benötigt, benötigt eine EV-Ladestation nur einen Ladebefehl (es sei denn, sie unterstützt bidirektionales Laden).

Schritt 2.5: Konfiguration für EMS-Retrofitting

Retrofitting umfasst die Verbesserung oder Modifikation bestehender Systeme oder Geräte, um neue Funktionen oder Features zu integrieren, ohne die ursprüngliche Hardware zu ersetzen. Dieser Schritt ist besonders während des Integrationsprozesses von entscheidender Bedeutung, da viele Endnutzer veraltete oder „dumme“ Anlagen besitzen. Während diese Anlagen grundlegende Funktionen erfüllen – wie beispielsweise ein PV-Modul, das Solarenergie umwandelt, oder eine Batterie, die geladen und entladen wird – nutzen sie nicht die “Intelligenz” eines EMS.

„Durch Nachrüstungen, auch Retrofitting genannt, können wir bestehende Systeme in smarte Systeme verwandeln“, sagt Tobias Mitter, CTO und Geschäftsführer von gridX. „Dafür ist eine nahtlose Kommunikation zwischen den Energieanlagen entscheidend. Bei gridX haben wir alle wichtigen (Kommunikations-)Protokolle implementiert, um Kompatibilität und Funktionalität über viele Anlagen hinweg sicherzustellen. Die sichere Steuerung von Energieanlagen wird in Zukunft eine zentrale Herausforderung darstellen, da erneuerbare Energien immer wichtiger für die Stabilität unserer Energieversorgung werden. Ein smartes Energiemanagementsystem (EMS), das – wie bei gridX – Verschlüsselung verwendet, kombiniert mit Retrofitting, bietet die notwendigen Lösungen, um diese Herausforderungen zu meistern und einen sicheren, effizienten Betrieb zu ermöglichen.“

Der Integrationsprozess für die Nachrüstung eines EMS umfasst die gleichen Schritte wie zuvor beschrieben, ergänzt durch eine zusätzliche Konfigurationsphase. Dabei wird das Energie-Gateway der gridBox so eingerichtet, dass es mit den vorhandenen DERs kompatibel ist. Die gridBox fungiert dabei als Brücke zwischen der bestehenden/veralteten Energieanlage und den fortschrittlichen Energiemanagement-Funktionen.

Durch den Einsatz von Retrofitting können Kosten reduziert und fortschrittliche Anwendungsfälle realisiert werden – ohne die Umwelt- und Finanzbelastung, die mit einem vollständigen Systemaustausch einhergeht.

Erfahre mehr darüber, wie wir gemeinsam mit unserem Partner KOSTAL die Grundlage für zukünftiges HEMS-Retrofitting geschaffen haben, im Rahmen unserer Initiative „Ready for gridX“.

Schritt 3: Testen und Dokumentation

Sobald alle Befehle zugeordnet und implementiert sind und Scanner und Treiber es dem Asset und der gridBox ermöglichen, dieselbe Sprache zu sprechen, gehen wir zu den abschließenden End-to-End-Tests und der Dokumentation der Integration über: Tests.

Unser Entwicklungsteam ist hochqualifiziert, und ein Teil dessen, was sie so qualifiziert macht, ist ihr Prozess des Testens von Assets, Produkten und Funktionen, um Fehler zu beheben und die höchste Funktionalität zu gewährleisten. In der Phase der Integrationstests dokumentieren wir auch den Einrichtungsprozess, um eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten.

Schritt 3.1: Übung (Testen) macht den Meister

Wir testen jede Integration von Anfang bis Ende, um eine optimale Leistung zwischen der Anlage und den verschiedenen XENON-Modulen (z. B. Tariff Timer, Energy Optimizer, Peak Shaver, etc.). sicherzustellen . Je nach der zu integrierenden Anlage und den Anforderungen unseres Partners führen wir Tests in unserem Labor, vor Ort oder beides durch.

Während der Testphase übernimmt unser Backend-Team die Kontrolle über die Anlage und versucht, sie aus der Ferne zu verwalten, um zu überprüfen, ob alles so funktioniert, wie es sollte. Wir haben mehrere Tests, die verschiedene Anwendungsfälle abdecken und alle Funktionen unserer Treiber abdecken. Einige Tests können unabhängig voneinander durchgeführt werden, während andere Aktionen erfordern, wie z. B. das Einstecken eines Elektrofahrzeugs zum Testen eines EVCS. Alle Tests werden erst einmal in unserem Labor durchgeführt.

Grundlegende Vorraussetzung für unsere Tests ist das Scannen, um den Asset vom Frontend aus zu finden und zu überwachen. Falls erforderlich, testen unsere Entwickler auch, ob es sich kontrollieren lässt. Die Tests unterscheiden sich je nach Asset-Typ, wie zum Beispiel:

• Zähler
• Wechselrichter
• EVCS
• Wärmepumpen
• IO-Geräte

Die Tests für jedes Gerät konzentrieren sich auf die einzelnen Funktionen der Anlage. Bei Wechselrichtern werden beispielsweise steuerbare Batterien getestet, bei EVCS wird bspw. geprüft, ob wir eine PV-Überschussladung durchführen können. Es können auch spezifische Tests angefordert werden, wie z. B. die Fähigkeiten für fortgeschrittene Anwendungen wie die Nutzungszeitoptimierung.

Schritt 3.2: Rollout

Nach erfolgreichem Test auf Überwachung und Steuerbarkeit mit dem EMS folgt die Implementierung des Software-Rollout über wöchentliche und stabile Releases. Zunächst werden Scanner und Treiber in das Alpha-Stadium gebracht. Mit zunehmender Reife gehen sie in das Beta- und dann in das Stable-Stadium über.

Wenn der Kunde es wünscht oder für sinnvoll erachtet, können wir auch erweiterte Feldtests durchführen. Dabei führen wir 4 bis 6 Wochen lang End-to-End-Tests zusammen mit anderen Geräten am Standort des Kunden durch. Falls gewünscht, erfolgt dies nach der Softwarefreigabe (d.h. Alpha-Stadium).

Schritt 3.3: Dokumentation

Wie der Informatiker Damian Conway einmal sagte: „Eine Dokumentation ist ein Liebesbrief, den man an sein zukünftiges Ich schreibt.“ Und in diesem Sinne schließen wir die Integration ab, indem wir den gesamten Prozess dokumentieren.

Die Dokumentation umfasst in der Regel die Inbetriebnahme des Geräts. In diesem Zustand startet die Anlage immer mit der Grundeinstellung der gridBox. Jeder Schritt und jede Änderung, die danach vorgenommen wird, wird ausführlich dokumentiert. Screenshots sind erforderlich. Wenn der Entwickler, der die Anlage testet, die einzelnen Schritte durchläuft, fügt er alle Änderungen und Ergebnisse zu den Inbetriebnahmeunterlagen hinzu. Dies dient zwei Zwecken: Erstens macht es die ausführliche Dokumentation jedem Techniker leichter, die bisherige Arbeit nachzuvollziehen und zu ergänzen, wenn in Zukunft Änderungen erforderlich sind. Zweitens müssen die Installateure wissen, wie das Gerät installiert und konfiguriert werden muss, damit es mit XENON funktioniert.

Sobald alle Schritte erfolgreich abgeschlossen sind, wird es unseren Kunden zur Verfügung gestellt.

Energiemanagement ist nichts ohne Integration

Gomes Makohin sagt nicht nur, dass die Integration das ist, was die Hände und Augen von XENON erst funktionieren lässt, sondern fügt auch hinzu: „Die Bereitstellung qualitativ hochwertiger Integrationen ist von grundlegender Bedeutung, um die richtigen Daten zu erhalten und später die Anlagen in Richtung des optimalen Betriebspunkts zu lenken, insbesondere aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht. Einfach ausgedrückt: Wenn wir die Anlagen nicht erreichen können, können wir gar nichts tun.“

Die Integration öffnet nicht nur die Tür für neue Anlagen und OEMs, sie ist auch die Türklinke, die gedrückt werden muss. Ohne sie – oder wenn sie nicht richtig gemacht wird – werden dezentralisierte, saubere Energieressourcen, die die Grundlage für die Energiewende bilden, gegeneinander arbeiten, anstatt miteinander zu harmonieren, wodurch die Energiewende zum Scheitern verurteilt ist. Was XENON von anderen „Home-Energy-Management-Systemen“ unterscheidet, ist unsere enge Zusammenarbeit mit OEMs. Wir verlassen uns nicht nur auf bestimmte Schnittstellen von verschiedenen OEMs, sondern arbeiten mit ihnen zusammen.

Die Bemühungen unseres Integrationsteams sind ein Beweis für unser Engagement, Innovation und Fortschritt innerhalb des Energie-Ökosystems voranzutreiben. Durch die sorgfältige Integration der wichtigsten und relevantesten OEMs und Modelle für unsere Partner beschleunigen wir nicht nur ihr Wachstum, sondern treiben auch die gesamte Branche voran. Wir versetzen unsere Partner in die Lage, schneller zu wachsen als der Markt und leiten eine neue Ära der Integration, Effizienz und Nachhaltigkeit ein. Unsere Mission bleibt klar: Wir wollen die Energielandschaft revolutionieren und eine Zukunft gestalten, die von Zusammenarbeit, Einfallsreichtum und grenzenlosem Potenzial geprägt ist.

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