EASY-ST: Offener Standard in der Solarthermie für kostenoptimierte Komponenten, Schnittstellen und hohe Installationsfreundlichkeit.

Was ist EASY-ST?

EASY-ST steht für eine Reihe von dokumentierten fertigungsgerechten Standardmerkmalen welche für Solarthermie Anlagen die Installationsfreundlichkeit erhöhen und die Komponentenkosten senken.

Im Rahmen des geförderten Projekts »KoST« wurden dabei vom Projektkonsortium drei offene Standardmerkmale entwickelt: Eine standardisierte Kollektorbefestigungsnut »EASY-ST MOUNT«, ein hydraulischer Anschlussstandard zur Verbindung mit Schnellkupplungen »EASY-ST CONNECT« sowie Standardmerkmale für installationsfreundliche Regler »EASY-ST CONTROL«.

Was bringt EASY-ST?

Eine Umsetzung von einem oder mehreren Standardmerkmalen innerhalb des Produktportfolios bringt maßgebliche Kostenreduktionen durch den Einkauf günstiger Komponenten welche in größeren Stückzahlen für mehrere Anbieter identisch hergestellt werden können. Zudem entsteht durch die Kennzeichnung entsprechender Produkte beim installierenden Handwerk ein verlässliches Wiedererkennungsmerkmal. Die Installationsabläufe unterschiedlicher Produkte und Komponenten mit den Standardmerkmalen sind dabei gleich womit sich eine verbesserte Routine und damit weniger Fehleranfälligkeit einstellen.

Auf Basis von Abschätzungen des Fraunhofer ISE lassen sich die Gesamtkosten einer solaren Kombianlage inkl. Installation allein durch den Einsatz der Kollektorbefestigungsnut »MOUNT« um über 5 % senken.

Nach Berechnungen des IGTE der Universität Stuttgart lassen sich durch Umsetzung aller erarbeiteten Standardisierungsmaßnahmen für eine solare Trinkwarmwasseranlage die Wärmegestehungskosten um bis zu 30 % reduzieren (hierbei ist der Einsatz einer zusätzlichen Mikrozirkulationsbremse mit berücksichtigt).

Weitere Informationen sind der Präsentation des Abschlussworkshops im Rahmen des Projekts »KoST« zu entnehmen.

Was genau bedeuten die EASY-ST Standardmerkmale CONNECT, MOUNT, CONTROL?

Die Standardmerkmale wurden fertigungsgerecht ausgearbeitet und sind im Folgenden aufgeführt. Um mit dem jeweiligen Standardmerkmal kompatibel zu sein müssen alle obligatorischen Maße oder Eigenschaften eingehalten werden um eine Kompatibilität mit den günstigen Anschluss oder Verbindungskomponenten zu gewährleisten. Im Folgenden sind die Maße und Eigenschaften im Detail aufgeführt.

EASY-ST CONNECT: Standardmerkmal für hydraulische Schnellverbinder

Infos folgen in Kürze durch den Projektpartner IGTE der Universität Stuttgart

EASY-ST MOUNT: Standardmerkmal für Kollektorbefestigung

Während sich bei Photovoltaik (PV) Installationen für gerahmte Module standardisierte Befestigungslösungen etabliert haben sind für solarthermische (ST) Kollektorinstallationen herstellerspezifische Befestigungslösungen zwischen Kollektor und Montagesystem üblich. Dies wirkt sich auch auf das Montagesystem selbst aus, werlches mit der entsprechenden Befestigungslösung kompatibel sein muss. In Summe ist dadurch der Gesamtaufwand für die ST Branche für Sicherheitsnachweis und Befestigungsadaption vergleichbar hoch. Eine standardisierte Befestigungsschnittstelle kann dieses Problem lösen, sofern sie von einer kritischen Masse von Herstellern genutzt wird. Dadurch lassen sich auf Befestigungs- und Montagesystemseite erhebliche Kosten einsparen und somit die Gesamtkosten senken. Ab einem bestimmten Bekanntheitsgrad ergeben sich auch Vorteile bei den installierenden Fachbetrieben, die das verbreitete System bevorzugen. Der in diesem Rahmen von EASY-ST vorgestellte Kollektorbefestigungsstandard EASY-ST MOUNT entspricht einer bereits am Markt verfügbaren Lösung und vereint mehrere Vorteile:

  • Gängige Befestigungsanbindung über Klemmanbindung (L-Nut)
  • Praxiserprobt, validiert (keine „neue“ Lösung)
  • Mögliche geometrische Freiheitsgrade offen gestaltet
  • Verhinderung seitlicher Verschiebung
  • Mit vertretbarem Aufwand nachträglich umsetzbar (über Rahmenprofilanpassung)
  • Klemmenlösung am Markt bereits verfügbar / validiert (mit seitlicher Einrastfunktion)

Die optionale Variante als C-Nut ist voll kompatibel mit der L-Nut und bringt weitere Vorteile mit sich

  • Maße fertigungsgerecht (Toleranzen Mundstückabnutzung berücksichtigt)
  • Anbindung an Befestigungssystem über Normteile wie M8 Schrauben (DIN 557&562, ISO 4023&4017) oder einschwenkbare Industrienutensteine möglich

EASY-ST CONTROL: Standardmerkmal für installationsfreundliche Regler

Für solarthermische Regler wurden im Rahmen des Projekts KoST Mindestanforderungen und Empfehlungen mit dem Merkmal EASY-ST CONTROL erarbeitet. Ziel war dabei ein hohes Maß an Installationsfreundlichkeit sowie eine einfache Zugänglichkeit zur Dokumentation.

Die folgenden Mindestanforderungen wurden für alle Reglertypen identifiziert:

  • Speichertemperaturbegrenzung (im Markt bereits etabliert)
  • Kollektorminimaltemperatur zur Solarkreisaktivierung (im Markt bereits etabliert)
  • Frostschutzfunktion durch aktive Kollektorbeheizung bei Temperaturunterschreitung im Kollektorkreis (im Markt bereits etabliert)
  • Kennzeichnung aller elektrischer Anschlüsse als direkte Zuordnung am Ort des Auflegens, ohne auf eine Anleitung oder Zusatzinfokarte zurückgreifen zu müssen
    • Lesbarkeit der Kennzeichnung auch nach Kabelanbindung
    • Netzanschluss Symbolik nach internationaler Norm EN 60617-2
  • Bedienungsanleitung online frei verfügbar (ohne Registrierung)

Zusätzlich wird eine werkzeugfreie Kabelanbindung und -entfernung der elektronischen Leitungen empfohlen. Diese kann optional mit Werkzeug erfolgen.

Für heizungsunterstützende bzw. Multifunktionsregler wurden zusätzlich folgende Mindestanforderungen identifiziert

  • Installationsassistent am Gerät bzw. Bedienteil, damit eine Installation, Anschlusszuweisung und Inbetriebnahme anleitungsfrei möglich wird
    • Dafür ist in den meisten Fällen ein vorheriger Netzanschluss erforderlich. Dieser muss über eine ausreichende elektrische Sicherheit verfügen, sodass Fachpersonal unter Nutzung des Installationsassistenten eine Kabelanbindung an Aktoren / Sensoren vornehmen kann
  • Automatische oder manuelle Überprüfungsmöglichkeit der Anschlüsse (Aktoren / Sensoren)

Weiterhin ist empfohlen, dass heizungsunterstützende bzw. Multifunktionsregler über eine Möglichkeit zur Fernüberwachung oder Datenspeicherung verfügen.

Als Schnittstelle für heizungsunterstützende oder Multifunktionsregler wird Modbus TCP empfohlen. Problematisch ist dabei jedoch, dass die Werte/Register innerhalb der Schnittstelle bisher nicht harmonisiert sind. Eine Kompatibilität ist zwar damit technisch gegeben, die direkte konsistente Wertübergabe ist jedoch an gleiche Werte/Register gebunden.

Mittelfristig sollte der EEBUS als Schnittstelle etabliert werden: https://www.eebus.org/ Die Entwicklung ist jedoch derzeit noch nicht marktreif, wird jedoch von einem großen Konsortium vorangetrieben. 

Wie kann ich EASY-ST in meinem Betrieb umsetzen?

Im Rahmen eines neuen Produkts ist die Umsetzung vergleichbar einfach. Die Schnittstellen müssen die obligatorischen Merkmale z. B. von EASY-ST MOUNT oder CONNECT enthalten, damit ist das Produkt kompatibel mit diesen Merkmalen.

Für eine Umstellung bereits vorhandener zertifizierter Produkte sollten die konstruktiven Schritte sowie die Änderungen im Produktmanagement intern in einer Umsetzungsplanung entworfen und diskutiert werden. Die Auswirkungen einer Umstellung auf ein neues wesentlich günstigeres Montage- und/oder Verbindungssystem muss dabei ebenfalls berücksichtigt werden. Die erforderlichen Änderungen am Kollektor sollten dem Zertifizierer vorab in einer Überprüfungsanzeige zur Änderung mitgeteilt werden um zu erfahren ob die Zertifizierung ggf. ohne Zusatzaufwand weitergeführt werden kann. Hier können ggf. auch verschiedene Änderungsvarianten (z. B. mit / ohne EASY-ST CONNECT) als Überprüfungsanzeige gesendet werden.

Für Regler ist eine Umsetzung von EASY-ST CONTROL an vorhandenen Produkten nur dann sinnvoll, wenn bereits die obligatorischen Merkmale hardwareseitig implementiert sind. Damit reduziert sich die Umsetzung auf softwaretechnische und dokumentatorische Anpassungen.

Wie kann ich nach einer Umsetzung mein Produkt kennzeichnen?

Eine Kennzeichnung ist durch ein oder zwei Merkmale durch das entsprechende, an das Produkt anzubringende Label  im 3:1 Format möglich. Die Druckvorlagen sind im folgenden abrufbar.

Was bedeutet v01?

Dies entspricht der aktuellen Versionsnummer des Standards EASY-ST. Falls zukünftig Änderungen sinnvoll oder notwendig sind kann hierüber der Stand dokumentiert werden. Auf easy-st.org wird im Fall von Versionsänderungen auch immer die Versionshistorie abrufbar sein. Sollte v02 veröffentlicht werden müssen Umsetzungen auf Basis von v01 nicht geändert werden. Die Kompatibilität mit EASY-ST bleibt trotzdem erhalten.