OpenNanoGrid - Versionsgeschichte

Case: /* Literatur und Links */

2025-12-06T10:04:59Z

Literatur und Links

Andreas Plank: |OKH Metadaten= (leergelassen, weil wünschenswerte Metadaten)

2022-08-26T15:48:13Z

|OKH Metadaten= (leergelassen, weil wünschenswerte Metadaten)

Andreas Plank: |Sortierbegriffe=Strom; Gleichstromversorgung; Niedrigspannung;

2022-08-23T11:50:39Z

|Sortierbegriffe=Strom; Gleichstromversorgung; Niedrigspannung;

Andreas Plank am 9. August 2022 um 15:06 Uhr

2022-08-09T15:06:34Z

Andreas Plank: Entwurf: doppelte Überschriften: OpenNanoGrid → nur einfach, nutze einfach nur den Seitennamen selbst (?oder)

2022-08-09T15:02:42Z

Entwurf: doppelte Überschriften: OpenNanoGrid → nur einfach, nutze einfach nur den Seitennamen selbst (?oder)

Andreas Plank: verwende Vorlage:Projektdaten (auch für Vorschaubilder später); Denglische Wörter in “…” deutsche in „…“

2022-08-09T14:59:56Z

verwende Vorlage:Projektdaten (auch für Vorschaubilder später); Denglische Wörter in “…” deutsche in „…“

Case: /* Der Backbone */

2022-06-25T12:09:31Z

Der Backbone

Case: /* Der Backbone */

2022-06-25T11:59:32Z

Der Backbone

Case: /* Der Backbone */

2022-06-25T11:55:40Z

Der Backbone

Case: /* Der Backbone */

2022-06-25T11:48:29Z

Der Backbone

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 |-
 | [https://blog.opensourceecology.de/de/2022/05/opennanogrid/] || Blogartikel zum OpenNanoGrid im OSEG-Blog
 |}

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 * Martin Jäger  [mailto:martin@libre.solar <martin@libre.solar>]
 |Repositorien=* https://gitlab.opensourceecology.de/opennanogrid/opennanogrid-main
 |Vorschauklasse=release
 |Vorschaubild=Datei:Backplane_icon1_trans.png

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 |Kurzbeschreibung=Das Forschungs-Projekt “OpenNanoGrid” beschäftigt sich mit der Entwicklung, Implementierung und experimenteller Erprobung eines dezentralen DC-Niedervolt-Hausversorgungssystems auf OpenHardware-Basis als Bestandteil des [[SolarBox#OpenNanoGrid|SolarBox]]-Projektes.
 |Stichwörter=DC-Niedervolt-Stromsystems; Stromverwaltung;
 |Entwicklungsstufen=Erforschung; Prototyp entwickeln;
 |Kontakt=* [[Oliver Schlüter]] [mailto:os@ose-germany.de <os@ose-germany.de>]

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 <!-- = OpenNanoGrid = -->
 <gallery widths="400" heights="600" perrow="2>
 File:Backplane1.jpg| OpenNanoGrid Backplane
 File:Bp-fcstd-iso.jpg| Vorderseite

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-= OpenNanoGrid =
+<!-- = OpenNanoGrid = -->
 <gallery widths="400" heights="600" perrow="2>
 File:Backplane1.jpg| OpenNanoGrid Backplane

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 </gallery>
-Das Forschungs-Projekt "OpenNanoGrid" beschäftigt sich mit der Entwicklung, Implementierung und experimenteller Erprobung eines dezentralen DC-Niedervolt-Hausversorgungssystems auf OpenHardware-Basis (https://wiki.opensourceecology.de/SolarBox#OpenNanoGrid).
+__INHALTSVERZEICHNIS__
 Darin können einerseits mehrere Stromquellen wie Photovoltaik-Anlagen oder Solarspeicher und andererseits eine große Auswahl verschiedener Verbraucher dezentral in das System eingegliedert und vernetzt werden.
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 Während bereits verschiedene Einzelkomponenten wie Steuerung, BMS (Batterie-Management-System), Laderegler usw. in einzelnen OpenHardware-Projekten entwickelt wurden (und werden, siehe zB. https://wiki.opensourceecology.de/LibreSolar_BMS) geht es nun konkret darum, ein solches OpenNanoGrid auch physisch zu implementieren und die bisher verfügbaren Komponenten und weitere zu einem lokalen live-Grid zusammenzuführen.
-Das bedeutet in dieser Entwicklungs-Phase vor allem den Aufbau eines „Backbones“ und einer „Backplane“.  Unter letzterer verstehen wir im OpenNanoGrid-Kontext so etwas wie einen großen (oder auch mehrere kleinere) Solarspeicher, welcher es ermöglicht eine Anzahl von Stromgeneratoren (also etwa eine oder mehrere Photovoltaik-Anlagen) zu integrieren und deren Stromzufuhr auf sich zu vereinigen.
+Das bedeutet in dieser Entwicklungs-Phase vor allem den Aufbau eines “Backbones” und einer “Backplane”.  Unter letzterer verstehen wir im OpenNanoGrid-Kontext so etwas wie einen großen (oder auch mehrere kleinere) Solarspeicher, welcher es ermöglicht eine Anzahl von Stromgeneratoren (also etwa eine oder mehrere Photovoltaik-Anlagen) zu integrieren und deren Stromzufuhr auf sich zu vereinigen.
-Der „Backbone“ bezeichnet hingegen das „Rückgrat“ des Kabelbaums, welcher einen lokalen Standort durchzieht und von welchem abzweigende Stränge einzelne Outlets (also zB. DC-Wandsteckdosen oder auch die Beleuchtung eines Raumes versorgen.
+Der “Backbone” bezeichnet hingegen das „Rückgrat“ des Kabelbaums, welcher einen lokalen Standort durchzieht und von welchem abzweigende Stränge einzelne Outlets (also zB. DC-Wandsteckdosen oder auch die Beleuchtung eines Raumes versorgen.
 Im Grunde handelt es sich dabei also um ein Leitungssystem, welches ggflls. parallel zu einem ev. vorhandenen 230V-AC-Netz verläuft aber nicht zwingend damit verbunden sein muss.
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 Das Projekt ist entstanden durch die langjährige Zusammenarbeit zwischen OSEG, LibreSolar und der Arbeitsgruppe cos(h) der HAW Hamburg und beschreibt die logische Weiterentwicklung der gemeinsam entwickelten LibreSolarBoxen (https://wiki.opensourceecology.de/SolarBox) zu einem größeren, stationären Standortnetzwerk.
-Das Projekt wurde ausserdem von der Veolia Stiftung gefördert im Rahmen des Förderprogrammes 2021, "Energieeffizienz und erneuerbare Energien": https://www.stiftung.veolia.de/projektdatenbank/opennanogrid.
+Das Projekt wurde ausserdem von der Veolia Stiftung gefördert im Rahmen des Förderprogrammes 2021, „Energieeffizienz und erneuerbare Energien“: https://www.stiftung.veolia.de/projektdatenbank/opennanogrid.
 Die quelloffenen Dateien zu diesem Projekt sind zu finden unter https://gitlab.opensourceecology.de/opennanogrid/opennanogrid-main .
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 Die erzeugten Strommengen werden ausschliesslich für OSEG-Projekte verwendet und versorgen daher räumliche Bereiche im OpenEcoLab2, in welchen Vereinstätigkeiten wie Forschung, Entwicklung und Bildungsangebote stattfinden:
-- Das Seminarhaus:  Hier finden öffentliche OSEG-Workshops statt sowie Seminare, Forschung u. Weiterentwicklung einzelner OpenHardware-Projekte und es gibt zwei Gästezimmer für Dozenten u. Seminarteilnehmer sowie einen Raum für 3D-Drucker.
+* Das Seminarhaus:  Hier finden öffentliche OSEG-Workshops statt sowie Seminare, Forschung u. Weiterentwicklung einzelner OpenHardware-Projekte und es gibt zwei Gästezimmer für Dozenten u. Seminarteilnehmer sowie einen Raum für 3D-Drucker.
+* Die Kulturräume: Dabei handelt es sich um klimatisierte Kulturräume welche für ganzjährige UrbanFarming-Projekte wie Indoor-Hydroponik und Jungpflanzenanzucht verwendet werden. Dieser Bereich wird bereits komplett durch das OpenNanoGrid versorgt und ist somit autark.
-- Die Kulturräume: Dabei handelt es sich um klimatisierte Kulturräume welche für ganzjährige UrbanFarming-Projekte wie Indoor-Hydroponik und Jungpflanzenanzucht verwendet werden. Dieser Bereich wird bereits komplett durch das OpenNanoGrid versorgt und ist somit autark.
+* Der Werkstatt-Bereich: Hier stellt das OpenNanoGrid nur einen von mehreren Netz-Arten bereit; die anderen beiden sind 230V AC und 380V Drehstrom zur Versorgung größerer Maschinen. Der Gleichstromanschluss kann aber hier bereits sehr gut für die Raum-Beleuchtung genutzt werden, sowie für kleinere (modfizierte) Powertools und CNC-Geräte.
+* Das Elektronik-Labor: Ausser Beleuchtung und diversen elektronischen Geräten werden hier auch Komponenten der digitalen Kommunikations-Infrastruktur versorgt, wie zB. Datenbank-Server zur Sammlung von Mess-Daten sowie PC-Arbeitsplätze.
 === SolarGeneratoren ===
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 === Sicherungskasten ===
-Jede einzelne Versorgungsleitung wird mit dem Sicherungskasten verbunden und dort mit 16A DC-Sicherungsautomaten abgesichert. Diese erlauben auf den Leitungen zu den räumlichen Bereichen eine nominelle Last von 768 W aber für Dauerbetrieb sollte man bis maximal  500 W belasten .  Danach verteilen sich die Leitungen in unterschiedliche Richtungen.
+Jede einzelne Versorgungsleitung wird mit dem Sicherungskasten verbunden und dort mit 16A DC-Sicherungsautomaten abgesichert. Diese erlauben auf den Leitungen zu den räumlichen Bereichen eine nominelle Last von 768 W aber für Dauerbetrieb sollte man bis maximal  500 W belasten. Danach verteilen sich die Leitungen in unterschiedliche Richtungen.
 <gallery widths="400" heights="300" perrow="3 caption="Sicherungskasten">
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 Die in der Backplane verwendeten Komponenten von Herstellern wie Victron verfügen bereits über ausgefeilte Möglichkeiten zur internen Kommunikation, die Software dazu ist bereits in den Geräten als Firmware enthalten. Dabei können Komponenten wie z.B. die MPPTs an die Steuerzentrale vom Typ Cerbo-GX über ein ve.direct-Bus Kabel angebunden werden und werden dann vom System automatisch erkannt.
-Bei der Inbetriebnahme sollte man daher zunächst die Hauptbatterie freischalten, um die Geräte mit Strom zu versorgen.  Da die MPPTs nun bereit sind, ihre Tätigkeit aufzunehmen können als nächstes die Verbindungen zu den Solarkollektoren freigeschaltet werden. Über das Touchscreen-Interface vom Cerbo kann man sehen, ob und wieviel Leistung ggflls. aus den Solargeneratoren kommt .   Als letztes kann man dann noch die Last, also den Backbone freischalten.
+Bei der Inbetriebnahme sollte man daher zunächst die Hauptbatterie freischalten, um die Geräte mit Strom zu versorgen.  Da die MPPTs nun bereit sind, ihre Tätigkeit aufzunehmen können als nächstes die Verbindungen zu den Solarkollektoren freigeschaltet werden. Über das Touchscreen-Interface vom Cerbo kann man sehen, ob und wieviel Leistung ggflls. aus den Solargeneratoren kommt.   Als letztes kann man dann noch die Last, also den Backbone freischalten.
-Die Akku-Module von Pylontech verfügen über keinen ve.direct-Anschluss können aber durch eine spezielle BMS-Can-Bus-Schnittstelle miteinander kommunizieren. Dabei überwacht und balanciert das in den Modulen befindliche BMS die einzelnen Akku-Zellen völlig eigenständig, aber gibt ständig Meldungen und Messdaten an den Cerbo weiter oder könnte unter bestimmten Konditionen dort etwa auch einen Alarm auslösen, zB. wenn die Batteriebank voll ist und "clippt". Über eine serielle Schnittstelle können diese Daten auch separat ausgelesen werden und an einen Datenbankserver übermittelt werden.
+Die Akku-Module von Pylontech verfügen über keinen ve.direct-Anschluss können aber durch eine spezielle BMS-Can-Bus-Schnittstelle miteinander kommunizieren. Dabei überwacht und balanciert das in den Modulen befindliche BMS die einzelnen Akku-Zellen völlig eigenständig, aber gibt ständig Meldungen und Messdaten an den Cerbo weiter oder könnte unter bestimmten Konditionen dort etwa auch einen Alarm auslösen, zB. wenn die Batteriebank voll ist und “clippt”. Über eine serielle Schnittstelle können diese Daten auch separat ausgelesen werden und an einen Datenbankserver übermittelt werden.
 Aber für den Normalbetrieb reicht auch erstmal das User-Interface vom Cerbo, da hier die Pylontech-Akkus ebenfalls erscheinen und auch darüber konfigurierbar sind.  Dieses kann auch über WLAN mit einem Browser bedient werden und ist identisch mit dem auf dem Touchscreen an der Backplane.
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 Wäre der Verbraucheranteil höher als die zugeführte Solarenergie, was zB. regelmässig nachts der Fall ist, dann wird für die Batterieaufnahme ein negativer Wert angegeben, weil dann Leistung entnommen wird.
-Ein weitergehendes Monitoring System ist gerade in der Entwicklung und basiert auf dem OpenSource Monitoring System "liquid" ( https://github.com/case06/liquid ). Damit können dann noch Messewerte von allen möglichen weiteren Quellen im OpenNanoGrid oder auch von einzelnen Verbrauchern erfasst werden.
+Ein weitergehendes Monitoring System ist gerade in der Entwicklung und basiert auf dem OpenSource Monitoring System “liquid” (https://github.com/case06/liquid). Damit können dann noch Messewerte von allen möglichen weiteren Quellen im OpenNanoGrid oder auch von einzelnen Verbrauchern erfasst werden.

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 <gallery widths="768" heights="1024" perrow="3 caption="Backbone Schema">
-File:Backbone1b.png| Backbone Schema. Die Kabel der Unterverteilung zu den Outlets betragen 10mm² bei Distanzen bis 10m (und 16mm² bis 30m). Die Speicherbank besteht aus 3 einzelnen Pylontech US-3000C Modulen zu je 3.5 KWh und diese beinhalten jeweils ein eigenes BMS. Sie können untereinander über ein serielles RJ45-Kabel kommunizieren und das erste Modul übernimmt dann die Master-Funktion und kann über die BMS/CAN Leitung die Ladezustände (und bestimmmte Anforderungen) an die Main Control übermitteln, welche wiederum mit den MPPTs in Verbindung steht und diese steuern kann.
+File:Backbone1b.png| Backbone Schema. Die Kabelstärken der Unterverteilung zu den Outlets betragen 10mm² bei Distanzen bis 10m (und 16mm² bis 30m). Die Speicherbank besteht aus 3 einzelnen Pylontech US-3000C Modulen zu je 3.5 KWh und diese beinhalten jeweils ein eigenes BMS. Sie können untereinander über ein serielles RJ45-Kabel kommunizieren und das erste Modul übernimmt dann die Master-Funktion und kann über die BMS/CAN Leitung die Ladezustände (und bestimmmte Anforderungen) an die Main Control übermitteln, welche wiederum mit den MPPTs in Verbindung steht und diese steuern kann.
 </gallery>