Umschalt-Insel 10 KWp mit Speicher auf Ost-West Schuppendach

  • Hallo,

    vor 2 Jahren habe ich einen Thread zu diesem Vorhaben unter “Allgemeine Anlagenplanung" gestartet aber leider nur eine Antwort bekommen. Seitdem hat sich in der Planung vieles verändert bzw. ist konkreter geworden, so dass ich es hier noch einmal neu einstelle.

    Ich möchte eine Umschalt-Insel mit schon vorhandenem (!) Speicher bauen.

    Vorab etwas zu meinen Vorstellungen/Zielen:

    Hauptziel war es bei der jetzt abgeschlossenen Haussanierung und soll es auch jetzt hierbei sein, zukünftig möglichst geringe Betriebskosten zu haben. Ob und wann sich hier etwas amortisiert, ist für mich zweitrangig. Speicher möchte ich auf jeden Fall, auch weil die Batterien als kostenlose Zugabe schon da sind. Später vielleicht mal Umstellung auf Lithium. Ich will nichts anmelden, erklären, versteuern usw. (daher Insel), keine Einspeisung, keine Vergütung – nichts! Es sei denn, jemand kennt einen Weg, wie ich ohne Anmeldung und Abnahme der Anlage eventuelle, nicht genutzten Überschüsse - gerne auch ohne Vergütung - ins Netz einspeisen kann.

    Die Hausdachfläche möchte ich aus gestalterischen Gründen nicht belegen, da das Gebäude mit ca. 200 Jahre alten Biberschwänzen belegt ist. Hier mal ein Luftbild und die Draufsicht des Schuppendaches, auf das die Zellen sollen:

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    photovoltaikforum.com/core/attachment/166828/


    Der jährliche Stromverbrauch lag bisher bei ca. 4000 KWh, wird sich aber durch den neu dazugekommen Saunaofen (6 KW) und das E-Auto noch deutlich erhöhen. Folgende größere Verbraucher gibt es:

    - 18 KW DLH, solartauglich, bei leerem Pufferspeicher bzw. bis Warmwasser am DHL ankommt

    - 11 KW Klein-DLH Küche, solartauglich, sonst wie oben, mit Lastabwurfrelais

    - 2 Hocheffizienz-Heizungspumpen, 1 Solarreglerpumpe

    - Elektroherd (Induktion), Mikrowelle, Espressomaschine, Waschmaschine, Geschirrspüler,

    biologische Kleinkläranlage, 2 große Kühlschränke, Gefriertruhe. Gefrierschank. Dazu kommen

    noch Kreissäge, Holzspalter (Kraftstrom), Fräse usw. (aber immer nur eins in Betrieb)

    Auf dem Schuppendach bekomme ich 36 Module (1670x1000) unter, davon 18 Stück (kaum verschattet) 135° NW und 18 Stück (durch Haus zeitweise zum Teil verschattet) 45° SO. Dachneigung ist 15°.

    Vom Schuppen bis zum Zählerschrank im Haus habe ich ein Leerrohr mit 2 Kabeln gelegt. 1 Kabel 5x16mm² und eins 5x2,5 mm². Zugschnur für Datenkabel und sonstige noch erforderliche Leitungen liegt auch. Mit PV-GIS habe ich folgendes für 1 Kwp ermittelt:

    SO: 875 Kwh/a

    NW: 723 Kwh/a

    Bei 36 300W-Modulen komme ich mit 18 Stck. NW und 18 Stck. SO auf jeweils 5,4 KWp, insgesamt also auf 10,8 KWp bzw. auf Jahreserträge von 3904 KWh für NW und 4725 KWh für SO. Zusammen also auf 8629 KWh.

    Es soll eine 3-phasige Umschalt-Insellösung (48 V) mit Speicher werden. Die beiden DLH bleiben dabei weiter fest am Netz. Ein AGM-Batterie-Pack 24x12V/90 Ah mit insgesamt 25,92 KWh ist vorhanden. Gründe für die 3-phasige Variante:

    - Eine Wallbox soll mit installiert werde, da demnächst ein E-Auto kommt.

    - Ein Saunaofen läuft mit Kraftstrom.

    - Den E-Herd würde ich gerne über das Inselnetz laufen lassen. Da das in den Wintermonaten wohl eher nicht klappt, evtl. mit einer manuellen Umschaltmöglichkeit aufs Netz.

    - 3 kleine (je 2 KW) Nachtspeicheröfen habe ich als Pufferspeicher für Ertragsüberschüsse der PV-Anlage. (Möglich wäre evtl. auch noch eine Heizpatrone für meinen 800 Liter Pufferspeicher).

    - Überlastungsgefahr des PE beim Zusammenschalten der vorhandenen 3 Phasen, da mehrere 5-adrige Verteilungen.


    Installieren möchte ich die Anlage selbst, ich habe die komplette Hauselektrik selbst gemacht, werde das voraussichtlich also auch hinbekommen.

    Bei der Suche im Netz bin ich auf 2 DC-gekoppelte Victron-Anlagen gestoßen, die fast genau meinen Vorstellungen entsprechen: Bei der ersten (das ist ja schon ein Installationsplan) wären es bei mir Multiplus statt Quattros, AGM-Batterien statt Lithium und der PV/Ladereglerteil aus Anlage 2. Bei der zweiten käme statt Venus ein CCGX und die Umschaltung auf Generator würde entfallen.


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    Geplant habe ich mit diesen Elementen:

    36 x Hanwha Q.Cells - Q.PEAK-G5 310 Wp, oder

    36 x VSUN - VSUN 320-60M, oder

    36 x Saronic M 60 PCS 300

    (gibt es alle z.Zt. bei SecondSol)

    2 Victron MPPT 150/100 MC4


    3 Victron Multiplus II 48/3000/35-

     

    Folgende Fragen hätte ich dazu:

    1. Batterieladeregler, Multis und Batterien sollen im Schuppen stehen, nur das CCGX möchte ich im Haus haben. Da der Schuppen eigentlich nur ein Schleppdach mit offenen Seiten ist, muss ich wegen der Multis (IP 21) wohl einen geschlossenen Raum bauen oder gibt es vergleichbare Geräte für den Außenbereich?

    2. Wenn ich das richtig verstanden habe, muss ich für die Umschaltung Insel/Netz ein Kabel von der HV zu den Multis und 2 von dort zurück zur HV legen. Die Entfernung ist ca. 20 m. Das 5 x16 mm² Kabel, das schon liegt, ist lt. Querschnittsrechner viel zu groß (habe ich vor Beschäftigung mit dem Thema einfach mit reingelegt, da ich es zu liegen hatte). 5 x 6 mm² reichen doch, oder?

    3. Für den Notfall (kein Netz, Akkus leer) habe ich ein Notstromaggregat Honda EU 22 i. Eigentlich wollte ich das über einen 3-poligen Lasttrennschalter in die Hausverteilung mit einbinden. Da aber in der Hausverteilung Nullleiter und Schutzleiter verbunden sind, der Ausgang des Honda aber keine definierte Phase hat, bin ich mir nicht sicher, wie ich das anschliessen soll. Lt. Aber vielleicht habe ich da auch einen Denkfehler. Evtl. hat ja jemand hierfür einen Tipp.

    4. Den DLH in der Küche (11 KW) könnte ich durch einen 5 Liter Boiler ersetzen. Die gibt es bis runter auf 600 Watt, so dass der dann auch über die Insel laufen könnte.

    5. Module? Mir sind z.B. die riesigen Preisunterschiede bei Modulen mit gleicher Leistung bei Secondsol nicht klar. Welche von den angedachten passen für mich am besten?


    6. Sind die 25 KWh Speicher zu groß für die PV-Leistung. Und brauche ich für die 24 Stck. AGM-Batterien 3 Batterie-Balancer?

    Das ist erst einmal eine ganze Menge. Wenn Ihr weitere Angaben braucht, bitte fragen. .

    Beste Grüße aus Mecklenburg

    Autarkus

     

  • Ja, das ist klar. Ich hatte nur gelesen, dass PV-Leistung und Batteriekapazität in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen sollten. Aber wenn das stimmt, ist der Punkt schon mal o.k.


    Ich wäre aber für ein paar weitere Meinungen zur geplanten Anlage dankbar.

  • Frage an die Forumgemeinde:


    Ich bin etwas ratlos. Was mache ich falsch?

    2 Versuche, die von mir geplante Anlage vorzustellen. Jedes mal nur eine Antwort. Ich lese jetzt seit zwei Jahren im Forum mit. Und immer wieder wird gebetsmühlenartig gepredigt: Erst fragen, dann kaufen. Vielleicht habe ich zu viel, vielleicht zu wenig geschrieben - ich weiß es nicht. Liegt's am Speicher? Der ist nun mal da. Da scheint für viele hier ja der Teufel drin zu stecken. Andrerseits gibt es etliche unter Euch (pezibaer, e-zepp, ryven und und und...), die ähnliche Anlagen haben, sich mit Victron super auskennen, meine Beiträge evtl. sogar gelesen haben ( immerhin fast 200 Zugriffe), aber nichts dazu schreiben. Warum?


    Es ist Wochenende, nehmt Euch ein paar Minuten und schreibt, was Ihr darüber denkt. Und wenn es denn gar nicht sein soll, schreibt wenigstens, warum nicht. In meinem Brägen hält sich immer noch die Vorstellung, daß der Sinn eines Forums darin besteht, daß die, die viel wissen, denen, die wenig wissen dabei helfen, bei ihren geplanten Projekten Fehler zu vermeiden und diese zu optimieren. Was gelegentlich ja auch genial klappt.


    Lasst also von Euch hören


    Autarkus

  • Frage an die Forumgemeinde:


    Ich bin etwas ratlos. Was mache ich falsch?

    ersthaft zu planen.. zu schreiben Geld spielt keine rolle, mit begrüdung niedrige folgekosten und dann mit so einem mini Akku aus ungeeigneten AGM aufzuschlagen.. dann noch insel mit DLH, sauna, e-auto. ähm?, nur 3*3kva, umschaltung.. was willst du damit? Das passt doch alles nicht zusammen für eine insel. Darum beteilig ich mich hier nicht, denn ich seh da wenig Sinn dahinter was hier wie gemacht werden soll. Konzept so nicht umsetzbar



    Allgemein : Wir machen hier keine vollständige Projektkonzeption und Begleitung in der Größe sondern helfen bei konkreten Problemen, wenn du das selbst nicht kannst ersetzen wir nicht die Fachmännische Planung und Projektumsetzung die hier komplett fehlt. Sowas ist richtig viel arbeit. Und ich wie viele andere die das beruflich machen wissen wieviel arbeit das ist, wir helfen hier punktuell bei fragen, aber wir sind nicht zum abarbeiten ganzer Projekte da die noch dazu komplett in den Kinderschuhen stecken. Und dein Projekt nachdem was du geschrieben hast wäre richtig viel arbeit das ist den meisten hier zuviel. :)


    Lg

    Wohnhaus 100% OFFGRIDInsel: 13,47kwp,5xMppt,BMV700,CCGX,2xMultiplus 5000, OPzS/PzS => 4150Ah/c100/48V
    TeichInsel: 930wp, 2xVictron Mppt 100/15, BMV600, SolarixPI 1100, 400Ah/OPzS 24V

    100% PVInsel Liveview | SDM630 Logger | INSEL WIKI

    "Denn auch eine Beziehung muss wie eine Insel sein. Man muss sie nehmen, wie sie ist, in ihrer Begrenzung - eine Insel, umgeben von der wechselvollen Unbeständigkeit des Meeres, immer während vom Steigen und Fallen der Gezeiten berührt." Anne Lindbergh

  • Ich will nichts anmelden, erklären,


    Da das in den Wintermonaten wohl eher nicht klappt, evtl. mit einer manuellen Umschaltmöglichkeit aufs Netz.

    Wenn die Anlage in Deutschland steht, wirst du um eine Anmeldung nicht rumkommen, da sie mittelbar bzw. unmittelbar mit dem Netz verbunden ist, da nützt auch ein Trennschalter nichts. Also muss das ganze im MaStR angemeldet bzw. registriert werden und der VNB wird auch ne Info dazu bekommen. Vielleicht möchte er dann auch noch eine Konformitätserklärung/Datenblätter zum Speicher von dir haben. Nur mal so als Hinweis.

    Gruß PV-Express


    Mit ZOE Z.E. 40 Beruflich unterwegs

    46 x Sunowe 195Wp Mono, SMA STP8000TL10, Ausrichtung - 40°Az, Dachneigung 35°, IBN 5/2012

  • Weil Du gefragt hast, warum so wenige Antworten kommen: Ich habe Deinen Beitrag auch gelesen und nicht geantwortet. Mit der konkreten Planung und dem Betrieb einer Insel habe ich keine Erfahrung und gebe deswegen auch keine Tipps. Aber ich kenne mich allgemein in E-Technik und Physik ganz gut aus und betreibe seit einem Jahr eine PV-Anlage mit Überschusseinspeisung.

    Für mich ist klar, warum nicht viele Antworten kommen. Deine Vorplanung ist kompliziert und der Sinn erschießt sich nicht. Du hast einerseits große Verbraucher (DLH, jetzt Saunaofen), die sich schlecht mit PV vertragen und willst andererseits möglichst geringe Betriebskosten haben.

    Falls Dein Name Programm sein soll: Mit Autarkie hat das schonmal nichts zu tun, zumal ja die Durchlauferhitzer sowieso am Netz bleiben. Deine Batterien werden mindestens 20% der Energie "versenken". Wenn die Batterien im Winter in Mecklenburg bei Außentemperaturen stehen, ist da auch nicht mehr viel mit los. Das E-Auto aus der Insel laden ist höchst ineffizient.

    Ich vermute, selbst mit vorhandenen Batterien (In welchem Zustand sind die und wie lange halten die noch?), wirst Du keine Betriebskosten sparen.

    Du solltest Dir die Frage stellen, WARUM Du die "Umschalt-"Insel betreiben willst und die rechtlichen Rahmenbedingungen klären, bevor Du einkaufst. In bin sehr sicher: Wenn es um die Senkung der Betriebskosten geht, solltest Du eine "normale" Anlage mit Überschusseinspeisung bauen.

    Für den Notfall hast Du Deinen Generator und kannst über ein "Verlängerungskabel-Insel-Netz" Deine wichtigsten Verbraucher versorgen.

  • Genau so sieht's aus - das Projekt ist der Versuch, ein einfaches Problem (Solarstrom nutzen) auf möglichst komplizierte und teure Art zu lösen, das kann nur nach hinten losgehen.


    Die naheliegende, sinnvolle und preiswerte Alternative (Überschusseinspeisung) hast du bereits aus nicht nachvollziehbaren Gründen wie einer ideologischen Aversion gegen die "böse Bürokratie" ausgeschlossen. Da bleibt einfach kein Platz für sinnvolle Tipps, wenn sich der Sinn für andere nicht erschließt 😉


    Ach ja: SMA Sunny Island kann im Prinzip das gleiche, was die Victrons können, ist aber für den Außenbereich geeignet.

  • Hallo,


    es stellt sich hier die Frage nach der Sinnhaftigkeit ein Inselsystem aufbauen zu wollen, denn auch wenn du dich selbst so genannt hast, ein Autarkus wirst du mit dieser Konfiguration sowieso nicht werden.


    Die DLE fallen schonmal weg, gut. Bleiben noch immer Wallbox, Saunaofen und Herd als Großverbraucher übrig. Hierfür ist ein Drehstromverbund mit je 3kVA Einheiten bereits zu schwach, zumal der Gleichzeitigkeitsfaktor berücksichtigt werden muss und es wahrscheinlich ist, dass weitere Verbraucher wie Waschmaschine, Geschirrspüler und Espressomaschine zusätzlich versorgt werden müssen. Der Holzspalter ist dabei erstmal zu vernachlässigen, dieser lässt sich gut timen.


    Nun musst du auch für eine gleichmäßige Aufteilung der Verbraucher auf die Außenleiter sorgen oder alternativ eine der Phasen stärker auslegen. Folglich sind dann entweder mehr als 3 Geräte oder stärkere Geräte von Nöten. Der Tagesverbrauch würde sich durch den Eigenverbrauch der Geräte erhöhen.


    Unabhängig davon, dass deine Batterien absolut ungeeignet sind, gibt es eine Mindestbatteriegröße. Bei Blei wäre das eine C5-Belastung. Alleine schon der Saunaofen oder die Wallbox würden eine Batterie erfordern, welche 3x so groß wie die aktuelle ist. Hinzu kommt, dass der bestehende Verbund - korrekt betrieben - bei Nebel noch nicht einmal den Tagesverbrauch abdecken könnte. Der einphasige Inverter-Generator mit 1800W würde dir in diesem System auch recht wenig bringen.


    Verbraucher wie DLE hängen ohnehin schon am Netz, also könnte man die restlichen Großverbraucher natürlich ebenso dazu hängen und somit Kosten sparen. Es stellt sich dann aber die Frage wofür die 10kWp auf dem Schuppen gut sein sollen, wenn alle großen Verbraucher vom Netz versorgt werden.


    Aus meiner Sicht solltest du dir deshalb einen Ruck geben und die Anlage netzparallel bauen. Entweder als EEG-Anlage oder falls es unbedingt gebrauchte Module werden sollten, dann ggf. auch als Nulleinspeiseanlage. Mit einem PV-WR und 5kVA Multis würde das im ESS Betrieb zu einem Ergebnis führen, welches deutlich besser ausfallen würde als die angedachte Umschaltlösung. Der Vorteil ist, dass die Anlage dann alle vorhandenen Verbraucher versorgen kann und Spitzenlasten nicht von den Wechselrichtern abgedeckt werden müssen. Außerdem entfällt die Umschaltung. Ein inselfähiges System ließe sich dennoch errichten, sodass du als Autarkus bei Stromausfall eingeschränkt versorgt bist.



    Gruß


    schlossschenke



    PS: Auch wenn die Sunny Islands die Anforderungen nach IP54 erfüllen, würde ich derartige Gerätschaften/Systeme nach Möglichkeit immer witterungsgeschützt aufstellen.

  • Na, das sind doch mal Antworten! Auch wenn sie für mich nicht gerade ermutigend ausfallen.


    Ein paar Bemerkungen/Erklärungen muss ich dazu aber machen:


    für Petzibaer: Ich habe nicht geschrieben, dass "Geld keine Rolle spielt", sondern dass es für mich zweitrangig ist, ob und wann sich etwas amortisiert. Dazu stehe ich auch. Und die DLH haben mit der PV-Anlage nichts zu tun, die bleiben - wie es auch im Text steht - am Netz. Da mein Pufferspeicher eigentlich immer voll ist, sind sie eh nur extrem kurz in Betrieb und im Sommer durchgängig abgeschaltet. Den kleineren würde ich - wie es auch im Text steht - , durch einen 600 W Boiler ersetzen. Dass die AGM nicht ideal sind, weiß ich, aber die waren geschenkt. Stammen aus einer Sprinkler-Notstromanlage, haben außer Erhaltungsladung nichts mitgemacht und sollen später durch Lithium ersetzt werden. Sie hier noch für eine gewisse Zeit einzusetzen ist doch nachhaltiger, als sie vier Jahre alt zu verschrotten. Für die Sauna trifft das gleiche zu, wie für den E-Herd. Umschaltbar auf Netz. Wobei die Sauna sich doch eigentlich gut einbinden lassen müsste, da ich sie z.B nur bei vollem Sonnenschein zuschalten und nur eine Phase mit 2 KW nutzen könnte.

    Ob 3 x 3 kVA oder 3 x 5 kVA (was das Dach ja evtl. auch hergeben würde) ist genau eine Frage, die ich mir auch gestellt habe.

    Und ich will hier von keinem eine komplette Anlagenplanung haben. Aber wenn ich mir Komplett-Anlagen wie z.B VIC-Sonnenspeicher ansehe, dann finde ich da drin prinzipiell auch nichts anderes als das, was ich vorhabe. Und da ich gerade "Vorruheständler" geworden bin, viel Zeit habe und es mir zutraue, vielleicht nicht alles, aber doch grosse Teile einer solchen Anlage selbst auszuführen, bleibe ich da auch dran.


    für PV-Express: Ja das stimmt. Das Thema ist hier ja auch schon vielfach diskutiert worden. Das würde aber auch bedeuten, dass ich ( und tausende andere) die PV-Anlage ihres Wohnmobils anmelden müssten.


    für Solaranlage NEU: Ja, Anlage mit Überschusseinspeisung finde ich gut. Da habe ich aber das Problem der Abnahme, wenn ich sie selbst bauen würde. Und Autarkus hat nichts mit dem Anspruch zu tun, völlig autark zu sein. Dazu hätte ich für die Heizung ein Klein- BHKW nehmen müssen. Das ist also nicht das Ziel.

    Zum Zustand der Batterien s.o. Professioneller Test war für mich nicht möglich. Ein kleiner Behelfstest war aber so schlecht nicht.

    Warum ist das Laden E-Auto aus einer Insel so ineffizient?


    für Bastel ( von dem vor 2 Jahren die einzige Antwort auf den alten Thread ) kam:


    Überschusseinspeisung: s.o. Die Bürokratie ist nicht der Hauptgrund. Die ist irgendwann abgeschlossen. Aber Einkünfte, Versteuerung, Firma usw. das will ich eigentlich wirklich nicht.

    Danke für den SI-Tip.



    So, vielleicht sieht das mit diesen Erklärungen nicht mehr ganz so düster aus. Überschusseinspeisung ist für mich nicht völlig vom Tisch! Trotzdem wüsste ich gerne, ob Ihr eine Inselvariante mit möglichst hoher Belegung des Daches für z B. 3 x 5 kVA - Umschaltung und größerem Li- Speicher (was ja später auch geplant ist) für nicht ganz so abwegig halten würdet.


    Besten Dank für Eure Meinungen.


    (Teil-) Autarkus :)