Wie funktioniert unsere PV-Prognose?

APIs sind echt faszinierend. Man gibt ein paar Daten ein und sofort spuckt die API einem ein Ergebnis aus, und das bei echt komplexen Dingen wie z.B. der Prognose einer Photovoltaikanlage. Doch wie genau funktioniert das Programm dahinter? Was passiert, wenn wir Dachneigung, Südausrichtung, Nennleistung und Postleitzahl der PV-Prognose eingeben? Zur Beantwortung dieser und weiterer Fragen werden wir heute den Vorhang zurückziehen und einen Blick hinter die Kulissen der PV-Prognose aus dem Hause EnBW werfen.

EnBW Solarpark Müssentin

In der Energiewende, eine der spannendsten und wichtigsten Transformationen unserer Zeit, spielt Solarenergie eine immer größere Rolle. Mit mehr als 2 Millionen installierten Anlagen und 54 Gigawatt Leistung bundesweit, Tendenz steigend, nahm Photovoltaik 2020 den zweiten Platz der erneuerbaren Energien ein, geschlagen nur von der Windenergie (Strommix 2022: Stromerzeugung in Deutschland).

Dank vieler Förderungsprogrammen werden eigene PV-Anlagen immer erschwinglicher. Somit lohnt sich die Anlage nicht nur für den Planeten, sondern langfristig auch für den eigenen Geldbeutel. Allerdings bringen PV-Anlagen eine natürliche Herausforderung mit sich: die Stromeinspeisung der Anlage ist sehr ungleichmäßig und eine einfache Unterscheidung in Tag = Strom und Nacht = kein Strom ist meist zu ungenau, um zu bestimmen, wann man Stromintensive Aufgaben wie z.B. das Laden eines Elektroautos anstoßen sollte.

Diese Volatilität der Stromproduktion liegt gewissermaßen in der Natur der Sache und lässt sich nicht verhindern, allerdings gibt es Produktionsvorhersagen wie die PV-Prognose der EnBW, mit denen man die Stromproduktion einer Anlage ziemlich genau vorherbestimmen kann. Durch eine unkomplizierte Eingabe weniger Daten kann man die Produktion der PV-Anlage im 15min-Takt in einem Zeitraum von 1-2 Tagen herausfinden – und das ganz einfach ohne eigene Messwerte.

Aber wie funktioniert diese PV-Prognose? Die PV-Prognose steht euch, wie jedes andere Produkt auf unserem Marktplatz, als API zur Verfügung. Das coole an APIs ist, dass man eigentlich nicht wissen muss, was sich da im Hintergrund abspielt. Eine API wird häufig mit einem Kellner in einem Restaurant verglichen. Man muss zwar wissen, wie man mit dem Kellner kommuniziert, also wie man bestellt, jedoch muss man nichts darüber wissen, was in der Küche vor sich geht wenn das Essen gekocht wird. Wie in guten Restaurants packt einen aber auch manchmal bei APIs die Neugier und man würde zu gerne wissen, was sich in dem Programm hinter der API abspielt. Um diese Neugier zu stillen, werfen wir nun bei der PV-Prognose der EnBW einen Blick hinter die Kulissen.

Um die Produktion der PV-Anlage zu prognostizieren muss man vier Werte in die API eingeben:

• die Nennleistung (kWp) der Anlage,

• die Südausrichtung der Anlage,
• die Dachneigung,
• die Postleitzahl des Ortes in dem sich die Anlage befindet.

Nach dem verschickten Request wird zuerst aus der angegebenen Postleitzahl eine aktuelle Wetterprognose des Deutschen Wetterdienstes aufgerufen. Diese liegt bereits in den richtigen Kennzahlen, also z.B. der Globalstrahlung in den 15min Intervallen in einer Datenbank vor. Somit können die wichtigen Wetterdaten schnell abgerufen werden.

Als nächstes muss das richtige Vorhersagemodell für die PV-Anlage auf Grund von den eingesetzten Parametern herausgesucht werden. Zum Beispiel braucht eine eher nach Westen ausgerichtete PV-Anlage ein anderes Vorhersagemodell als eine komplett südlich ausgerichtete Anlage. Die verschiedenen Modelle basieren jeweils auf einer KI, die durch unzählige Daten vergleichbarer Anlagen trainiert wurde. Wenn das beste Modell für die jeweilige Anlage ausgewählt wurde, kann die PV-Prognose berechnet werden. Je nach Modell passiert das in unterschiedlicher Art und Weise, meist basiert es jedoch auf historischen Daten vergleichbarer Anlagen in Kombination mit Formeln zur Berechnung von Stromproduktion. Die Ergebnisse werden dann an die API zurückgegeben, welche Sie im JSON Format ausgibt.

Die verschiedenen Vorhersage-Modelle der KI werden im Hintergrund immer weiter trainiert und regelmäßig aktualisiert, um eine genaue und aktuelle Prognose sicher zu stellen. Das ist auch eine große Stärke der EnBW PV-Prognose: die EnBW hat Zugriff auf eine große Menge an historischen Daten verschiedenster PV-Anlagen. Aufgrund dieser breiten Datengrundlage kann das Produkt mit einer sehr hohen Genauigkeit punkten. Durch viel Expertise und Erfahrung mit PV-Prognosen hat die EnBW auch einen sehr ausgereiften Auswahlprozess für die vielen Modelle, was zusätzlich zur Genauigkeit der Prognose beiträgt. Betrieben wird die PV-Prognose in modernen Cloud-Umgebungen mit besonderem Augenmerk auf Datensicherheit und Service-Qualität. Dadurch können die Services auch besser gewartet und regelmäßiger geupdatet werden - Damit euch immer die aktuellste PV-Prognose zur Verfügung steht.

Wenn du jetzt mehr über unsere PV-Prognose erfahren willst kannst du sie gerne in unserem Marktplatz angucken oder für weitere technisches Detail die API-Dokumentation lesen.