Aufbau Hybridsystem

Guten Tag liebe Forum Gemeinde,

dies ist hier mein erster Beitrag. Ich habe geplant mein Haus mit einer PV Anlage auszurüsten. Das Dach ist dazu gut geeignet, also muss ich es auch irgendwie nutzen. Nun wird einem ja immer viel verkauft und man macht sich als technisch Interessierter auch viele Gedanken (Und hat viele Fragen ). Ich bin mir sicher, das einiges schon öfters beantwortet wurde und vielleicht ist es zu Banal, aber ich weiß nicht wonach ich suchen muss und finde daher nichts.

Es geht darum zu verstehen, wie eine PV-Anlage mit einem Batteriespeicher zusammen agiert. Es gibt ja z.B. den Hybridwechselrichter Sunny Island von SMA bis ich glaube 8 kwp. Wenn ich das richtig verstanden habe, kann der Energie von PV Modulen aufnehmen und in AC Umwandeln um ihn zu verbrauchen oder einzuspeisen und gleichzeitig kann er eine Batterie laden. Für das Laden der Batterie scheint man wirklich viele Einstellungen vornehmen zu können wie max. Ladestrom, Ladeschlussspannung. Max. Entladestrom etc. etc. Das wäre eigentlich das, was ich mir als Herzstück für meine Anlage vorstellen würde. Allerdings möchte zumindest die Option haben auf 10 kwp auf 3 Phasen umzurüsten. Außerdem ist der Sonny Island sehr teuer. Ab und zu bin ich auch Hinweise von Modulen gestoßen, die sich extra um die Batterie kümmern. Was ist das und wie funktioniert das? Können die die Batterie Laden und die Batteriespannung in AC Umwandeln unabhängig von den PV Umrichtern? Wie ist sichergestellt, dass nur dann Batteriestrom entnommen wird wenn sonst Strom aus dem Netz entnommen werden würde und das nur Strom eingespeist wird, wenn die Batterie voll ist oder der Ladestrom erreicht ist? PV Umrichter und Batteriemodul müssten dann ja irgendwie kommunizieren. Muss dazu irgendein Protokoll vorhanden sein oder wie geht das?

Ich habe einen Stromverbrauch von ca. 4500 kwh / Jahr. Ersteinmal wollte ich mit einer 6 kwp Anlage anfangen. Von dieser Anlage würde ich einen großen Teil des erzeugten Stroms selbst verbrauchen, also amortisiert sie sich schnell. Einen großen Autark Anteil kann ich damit wahrscheinlich nicht erreichen.

Batteriespeicher sind eine tolle Sache um den erzeugten Strom selbst zu nutzen, aber meist sehr teuer. Ich habe dazu die folgende Überlegung: Wenn ich einen kleinen Speicher mit 3 bis 4 kwh einsätze und diesen nur maximal 300w bis 500w entnehme, würde ich den Speicher über Nacht mit meiner Grundlast trotzdem schon fast Durchzyklen, müsste keine so großen Umrichter einsetzen und würde die Batterien durch den geringen Entladestrom von ca. 0,1 bis 0,2 schonen. Ich habe meistens über Nacht einen durchgängigen Verbrauch von fast 200w. Nehmen wir mal als durchschnittliche Nacht von 8 Stunden an, sind das 1,6 kwh die ich so pro Nacht einsparen könnten. Runden wir das auf einen Wert von ca. 50 Cent auf, würde alleine so ein kleiner Speicher im Jahr zwischen 150€ und 180€ einsparen. Da könnte sich dann der Einsatz von AGM Akkus für lohnen weil die bei der langsamen Entladung und Ladung auch einige Zyklen vertragen und mehrere Jahre halten, in denen sie sich mehrfach amortisieren würden. Aber wie eingangs beschrieben, weiß ich nicht mit welchen Komponenten ich so etwas umsetzen sollte. Ein 8 kwp Sunny Island könnte auch 8 kw aus der Batterie entnehmen und ist viel zu teuer gegenüber einem normalen Umrichter ohne Hybridfunktion, als das sich das für so einen kleinen Speicher lohnen würde.

Normalerweise würde ich z.B. den Huawei 10 kwp Umrichter kaufen. Der ist preiswert und hat 2 MPPT Tracker.

Dann würde ich erstmal nur 5 Kwp Module kaufen und nur einen Strang anschließen.

Dazu einen 4 kwh Speicher aus AGM Batterien mit einem 500 W Lader / Wandler.

Das müsste nur irgendwie intelligent verschaltet werden. Ich bin da auch für diy Lösungen offen.

Vielen Dank fürs Durchlesen und für eure Hilfe.

Ich habe gerade mal eine Datenauswertung gemacht.

Ich habe seit dem 11.1.2021 bis zum 13.3.2021 über 33000 Werte über den momentanen Stromverbrauch aufgezeichnet.
Die Abstände der Datenpunkte streuen zwar und es fehlen vielleicht auch welche, aber im Groben kommen sie Regelmäßig. Die Daten wurden über einen Homematic Stromzähler erfasst.

Jedenfalls gibt es folgende Auswertung:

< 100 W: 0%

< 200 W: 10%

< 300 W: 36%

< 400 W: 54%

< 500 W: 70%

< 600 W: 80%

< 700 W: 88%

< 800 W: 90%

< 900 W: 91%

< 1000 W: 92%

< 2000 W: 96 %

< 3000 W: 99 %

Es gibt nur vereinzelte Datenpunkte mit mehr als 3000W

Der Höchste gemessene Datenpunkt war 9000W gab aber nur 17 Messpunkte mit mehr als 8000W.

Woher diese kurzzeitigen Stromspitzen kamen und ob sie im zeitlichen Zusammenhang liegen kann ich nicht sagen.

Insgesamt wurden in der Zeit 730 kwh verbraucht.

Derzeit kostet mich die kwh 29,04 cent + 13,90 Grundgebühr

Mit einem Akkuspeicher, der 500 W Leistet könnte ich also bereits 70% der Zeit Abdecken und die 500W. In 30% der Zeit würden die 500W voll ausgereizt werden. Ein Batteriespeicher

Ich müsste mir die Daten jetzt in Tag und Nacht Zeiten sortieren, um die Auswertung noch genauer machen zu können aber ich schätze einfach mal, dass ich wenn ich 500W maximal der Batterie entnehme trotzdem wischen 2 und 3 kwh Täglich über Nacht aus der Batterie entnehmen würde. Eine Batterie mit 4 kwh Energie und max. 500 Watt Leistung wäre also wahrscheinlich sehr Wirtschaftlich.

ja gut dann macht man die Batterie etwas größer. Ich wollte darauf hinaus, dass sich eigentlich nicht lohnt eine 6 kw fähige Batterie mit einem so großen Umrichter und dicken Kabeln zu haben. Aber wie kann man ohne den Einsatz eines teuren Hybrid Wechselrichters eine 10 kwp Anlage mit 0,5 kwp Batterie umsetzen?