Ersatzstrom mit Generatorunterstützung: Suche Beratung

  • Hallo Zusammen,


    ich bin schon über ein Jahr auf der Suche nach einem vernünftigen und bezahlbaren Konzept für meine Ersatzstromversorgung. Leider habe ich bisher aber noch nicht die Lösung für mich gefunden. Auch Fachfirmen konnten mir leider nicht weiterhelfen.


    Was ich habe:

    Zweifamilienhaus mit PV Anlage 9.81 kwp, SMA Sunny Island 4.4, Mercedes Speicher 3 Module, SMA STP 9000 Wechselrichter.


    Was ich nicht möchte:

    Diese Umschaltboxen die automatisch auf die Batterie Umschalten, und darüber Ersatzstrom bereitstellen. Warum: a) Kosten, b) man muss dafür wohl einiges an zusätzlichen Kabeln zum Batterie-WR verlegen (und das ist eine ziemliche Herausforderung). Weiterhin ist die Batterie arg klein.


    Was ich möchte:

    Einen kleinen aber feinen Generator. Der Generator soll über eine Einspeisedose mit dem Haus verbunden werden und dann manuell mit Umschalter zugeschaltet / das Haus vom Stromnetz getrennt werden. Wenn ich gleichzeitig die PV Anlage "abschalte" (Sicherung herausnehme), sollte das funktionieren. Ich würde aber gerne die PV zusätzlich zum Generator nutzen (zumindest tagsüber, ergibt sich da ja ganz gut Strom). Der Generator soll also das Netz "simulieren", damit der PV laufen kann.


    Ich habe mir schon einige Artikel und Videos hierzu angesehen. Da der BatterieWR einphasig ist, macht aus meiner Sicht auch eine einphasig Einspeisung bzw. eine Phasenbrücke Sinn. Um eine gute Stromqualität zu haben, wollte ich einen Invertererzeuger verwenden.


    Aber: Wie bekomme ich das ganze sauber zusammen bzw. wer kann mir das Bauen? Funktioniert das überhaupt was ich mir überlegt habe?


    Danke und viele Grüße

    Itchy2

  • Das kann nur funktionieren wenn du einen netzbildenden Generator findest, der die Steuerung weiterer Einspeiser (PV-WR) beherrscht. Die normalen Invertergeneratoren arbeiten mit 50Hz und der Inverter reguliert die eingespeiste Energie, dadurch, dass er Laständerungen erkennt.

    Da er von sich aus als alleinige Energiequelle funktioniert, ist er also netzbildend.

    Was er aber meist nicht beherrscht ist die Fähigkeit die Netzfrequenz zu modulieren um so andere Einspeiser zu steuern bezüglich ihrer Energieangabe.

    Ich habe einen solchen Generator noch nicht gesehen, halte es aber für wahrscheinlich, dass man solche Generatoren auch finden kann.


    Insel-Batteriewechselrichter können sowas, wobei der angehängte Akku noch hilft, Schwankungen durch Lastwechsel zu puffern.


    PV-Wechselrichter erkennen an der präzisen Netzfrequenz, ob sie volle Energie liefern dürfen oder ihre Abgabe reduzieren sollen. Bei genau 50Hz Netzfrequenz oder weniger durfen sie nach Herzenslust einspeisen. Steigt die Netzfrequenz minimal über 50Hz (z.B.50.1Hz) so bedeutet das, dass sie ihre Einspeisung reduzieren müssen. Je höher die Netzfrequenz, desto mehr müssen sie ihre Einspeisung drosseln. Bei einem Grenzwert, ich glaube das waren 52Hz(oder schon bei 51Hz?), dürfen sie gar nichts mehr einspeisen.


    Würden diese also ungeregelt mit einem normalen Generator zusammengeschaltet, hätte das unabsehbare Folgen. Höchstwahrscheinlich gibt es ordentliche Schäden an Verbrauchern, eventuell auch Generator und PV-WR.

    12,16 kWp, SHM 2.0, STP8.0, SB5.0, SI4.4M, BYD 14 kWh, 26 Module JAM60S03-320 -45/28, 12 Module JAM60S03-320 -45/10

  • Dein Sunny Island kann doch den Netzbildenden Betrieb (RUN_U).


    Daran kannst Du dann den Generator anschließen.

    Mobile Insel: PV 2kWp (mono), Solarregler 2xMPPsolar PCM5048 (MPPT), LiFePO4 1000Ah/25,6V, Lichtmaschine 4,2kW, Netzladegeräte 2xPhilippi AL30 24V, 2xKosun 6kW Sinus-WR 24V, Mastervolt Batteriemonitor BTM-III

  • @EG stimmt. Ist ja schon einer vorhanden. Damit sollte es gehen. Hatte ich aus den Augen verloren.


    Was gebraucht wird, wenn keine automatische Umschalteinrichtung gewünscht wird:

    - Einen guten allpoligen Umschalter 1-0-2 (z.b. Hager)

    - je nach Netztyp noch ein Schalter der den Nulleiter mit der Potentialausgleichsschine verbindet(vielleicht optional)

    - eventuell noch einen 3poligen FI, falls nicht schon ohnehin alle Stromkreise mit FI‘s abgesichert sind, der SI alleine, wenns ein kleiner ist, ist nicht in der Lage, Leitungsschutzschalter > 10A auszulösen. Mit dem FI erfolgt zumindest eine Abschaltung bei Fehlerstrom.


    Die Installation sollte von einer Fachkraft durchgeführt werden



    Der allpoliger Umschalter wird so installiert dass in der Stellung 1 das Hausnetz normal mit dem Netz des VNB verbunden ist. In der Stellung 0 wird dann das Hausnetz vom Netz des VNB getrennt, in der Stellung 2 wird dann das Hausnetz mit der Einspeisesteckdose des Generators verbunden. Auf diesem Pfad ist dann optional auch die Phasenkopplung verdrahtet und falls benötigt der 3-polige FI. Da schon andere FI im Haus installiert wird, sollte man darauf achten, einen FI mit der passenden Auslösecharakteristik zu verwenden. Es gibt extra welche, die für das „hintereinanterschalten“ von FI‘s geeignet sind.

    Es könnte zuläsdig sein, auch die Verbindung vom Nulleiter suf die Potentialausgleichsschine in diesem Pfad fest zu installieren. Das hätte den Charm, dass diese Verbindung automatisch mitgeschaltet wird und so das Zuschalten, bzw. Abschalten (bei der Rückkehr zum Normalbetrieb) nicht vergessen werden kann.


    Was nun noch beachtet werden muss ist die Generatorleistung im Verhältnis zur Nennleistung des Sunny Islands. Bei plötzlichem Lastwechsel muss der SI das wegpuffern können. Daher gilt: die Generatorleistung sollte die Nennleistung des SI nicht übersteigen. Bei einem SI 4.4M wären das ca. 3,5 kW. (nur aus der Erinnerung, bitte selbst prüfen).


    Ich würde einen Generator mit 2kW wählen. Das sollte für den beschriebenen Zweck ausreichen.


    Der Einsatz eines Generators bei Netzausfall hat noch einen weiteren Nutzen. Ist der Verbrauch im Haus geringer als die Generatorleistung, so wird diese den Speicher am SI laden können.

    Dass führt dazu, dass nach der Ladung des Speichers der Generator für etliche Stunden Pause machen kann. Das spart Brennstoff und Verschleiß am Generator.

    12,16 kWp, SHM 2.0, STP8.0, SB5.0, SI4.4M, BYD 14 kWh, 26 Module JAM60S03-320 -45/28, 12 Module JAM60S03-320 -45/10

  • Hallo Zusammen,


    vielen Dank für eure Rückmeldungen.


    Vorweg: Die Installation macht natürlich eine Fachkraft. Da bastel ich nicht selber rum.


    Einen FI habe ich im Haus schon verbaut (sogar mehrere, weil 2 Einheiten). Benötige ich dann trotzdem noch einen weiteren? Mir ist noch nicht ganz klar, was dieser bewirken soll.


    Nur damit ich es richtig verstanden habe:


    In den Haustechnik Raum im Erdgeschoss kommt die Einspeisedose und der Hager Umschalter. Der Umschalter kommt direkt nach dem Hausanschluss mit Phasenbrücke. Nullleiter und Potentialausgelichsschiene verbinden - ich habe eine Installation von 2015, dürfte dann entfallen oder?


    Vom Haustechnik-Raum muss ich dann aber irgendwie ein Kabel auf den Dachboden zum Sunny Island bekommen, richtig? Die Einspeisedose muss ja direkt an den AC EIngang des SunnyIslands, oder habe ich das falsch verstanden?


    Was ich jetzt noch nicht verstehe: irendwie braucht die PV ja ein Netz, damit diese überhaupt anläuft. Wenn der Generator aber am AC Eingang des Sunny Islands hängt, ist ja kein Netz da. Du hast ja auch geschrieben, dass der Generator sogar aus sein könnte, wenn die PV liefert und die Batterie voll ist. Woher bekommt die PV-Anlage denn dann "das Netz" um sich zu aktivieren?


    Danke und viele Grüße

    Itchy2

  • Auch Fachfirmen konnten mir leider nicht weiterhelfen.

    soviel dazu.



    SMA STP 9000 Wechselrichter.

    das schon mal doof, im inselbetrieb mach der mal gar nix.

    si macht nur eine phase, der stp lässt sich nicht ansatzweise davon beeeindrucken.



    Einen kleinen aber feinen Generator.

    geht nur wenn du das system auf inselbetrieb umstellst, also netzparameter ändern.

    das die einzige stelle wo man DEN GRID GUARD CODE BENÖTIGT !!!, kannst du aber nicht, weil du netzgekoppelt bist.

    einmal insel immer insel.

    die generatoren die du in frequenz regeln kannst sind nicht klein und fein.



    Was ich habe:

    Zweifamilienhaus mit PV Anlage 9.81 kwp

    und dann braucht man noch generator?

    soll das vollinsel werden das auch im winter noch genug strom kommt?

    dann leg noch 20kw daneben.


    Was ich nicht möchte:

    Diese Umschaltboxen die automatisch auf die Batterie Umschalten, und darüber Ersatzstrom bereitstellen.

    hast du das zeug gebraucht in kleinanzeigen zusammengestückelt ?

    und gehofft irgendjemand wird es können?

    üblicherweise schaut man vorher in datenblätter.


    da ich nicht befähigt bin zwischenprüfungen oder andere arbeiten zum nulltarif anzufertigen ist

    der rest des kommentars ersatzlos gestrichen.


    viel erfolg

  • - Der Sunny Island wird im Ersatzstrombetrieb das Netz bilden. Der Generator dient in diese Konfiguration als zusätzliche Energiequelle.


    - der STP erkennt selbstständig dass kein volles Drehstromsystem vorhanden ist und bleibt im 1-Phasigen Ersatzstrombetrieb (auch bei Phasenkopplung) aus. Tut er bei uns auch.


    - Im Normalbetrieb gibt es die direkte Verbindung von Nulleiter zur Potentialausgleichsschine nicht, im Ersatzstromsystem kann diese je nach Netzform Pflicht sein. Frag deinen Fachmann dazu.


    - Ein zusätzliches Kabel zum SI ist nicht notwendig. Die Einspeisesteckdose kommt an den Umschalter auf den 2. Eingang (Schalterstellung 2), so als wäre der Generator im Ersatzstrombetrieb das Netz des VNB.


    - ich habe verstanden das bisher 1 FI pro Einheit verbaut ist. Stimmt das? Falls ja, ist dieser FI 3-polig 300 mA und schützt alle Stromkreise der Einheit, oder 30mA und schützt je das Bad der Einheit? Laut Dokumentation des SI müssen im Ersatzstrombetrieb alle Strompfade durch FI‘s geschützt sein um zumindest den bestmöglichen Schutz der Menschen zu gewährleisten. Der SI hat nicht genug Power um die Sicherungsautomaten im Bedarfsfall auszulösen.


    - nach meinem Wissensstand muss nichts extra auf Inselbetrieb umgestellt werden, bin mir in dem Punkt nicht ganz sicher und wüsste gerne bei welchem Gerät des Systems das gemacht werden sollte. Kann mich nicht erinnern, dass das bei mir gemacht wurde, dabei hat bei uns das ganze eine Fachfirma installiert. Das mit dem einmal Insel immer Insel leuchtet mir nicht ein, sind nicht alle Batterie-WR im Normalbetrieb netzgekoppelt und im Ersatzstrombetrieb Teil einer Insel?



    12,16 kWp, SHM 2.0, STP8.0, SB5.0, SI4.4M, BYD 14 kWh, 26 Module JAM60S03-320 -45/28, 12 Module JAM60S03-320 -45/10

  • Hallo Zusammen,


    vielen Dank für die Rückmeldungen.


    Ohne netz : Das Thema Ersatzstrom war beim Anlagenbau nicht auf dem Schirm. Komplett Insel möchte ich nicht, sondern den "Rest" (was die PV nicht leistet) über den Stromversorger einkaufen. Der Stromgenerator dient als Unterstützung, falls die PV mal nicht ausreicht. Der Stromausfall passiert ja selten im Sommer zwischen 10h und 18h :) Wie kommst Du auf Kleinanzeigen? Ich möchte das schon ordentlich und professionell haben. Aber ich versuche die Kirche im Dorf zu lassen. Das sowas nicht für kostenlos passieren kann, ist mir schon klar.


    AusmWW


    Danke für die Erklärungen. Die Einspeise-Dose muss doch aber an den AC2 Eingang des SI oder nicht? Ich hatte es so verstanden, dass der Generator direkt in den SI liefert und von da weiter ins Netz. Dann bräuchte ich doch aber ein zusätzliches Kabel zum SI für genau diese Verbindung. Ich kann die Einspeisedose doch nicht einfach nach dem Umschalter in das Hausnetz hängen - oder doch?


    Woher weiß der SI, dass ich den Schalter "gedreht" habe und er jetzt das Netz bereitstellen soll? Woher bekommt er diese Information? Für den SI gibt es im Moment doch nur die Information: Strom da / kein Strom da.


    Die FI Schalter schützen jeweils das ganze Haus und sie sind nicht nur für die Badezimmer und dreipolig.


    Viele Grüße

    Itchy2

  • Bei uns ist der SI anders angeschlossen, weil wir die Umschaltbox haben, das hatte ich nicht auf dem Schirm. Da du die Umschaltbox nicht hast, kannst du einen seinef Schaltausgänge verwenden, der um dem Generator start-stop Befehle automatisch übermitteln zu lassen.

    Ob der Generator dazu tatsächlich an den AC2 Anschluß muss, entzieht sich grade meiner Kenntnis, kann ich aber nicht ausschließen.

    Bei uns ist auch der Sunny Homemanager 2.0 verbaut, der erkennt ob das Netz vollständig liefert oder nicht.

    Wenn die FIS jeweils die gesamte Einheit schützen könnte das hinreichen. Sind die 30mA oder 300mA?

    12,16 kWp, SHM 2.0, STP8.0, SB5.0, SI4.4M, BYD 14 kWh, 26 Module JAM60S03-320 -45/28, 12 Module JAM60S03-320 -45/10

  • Seid ihr euch sicher, dass der SI den Generatorstrom als valides Netz anerkennt ohne massive Umkonfigurationen?


    Viel einfacherer Alternativvorschlag: Das ganze System so aufbauen, dass der SI die Ersatzversorgung aus der Batterie realisiert. Das kann er und dafür ist er da. Dann das Aggregat nur dazu benutzen, um via Ladegerät die Batterie nachzuladen. SI klingt nach 48V-Technik, sollte also problemlos machbar sein.


    Die Effizienz bleibt dabei etwas auf der Strecke, aber das ist im Notfall weitgehend egal. Weiterer Vorteil ist, dass man keinen teuren und potentiell anfälligen (viele Bauteile) Invertergenerator mit hoher Stromqualität braucht, sondern irgendeinen Generator nehmen kann, mit dem das Ladegerät klar kommt.


    Ich habe das so aufgebaut (allerdings mit Victrontechnik) und im Test hat das Hybrid-Aggregat in einer Stunde aus 600 Gramm Propangas 852 Wh Batterieladung gemacht. Das ist noch nicht der finale Ausbauzustand - ich will das Ladegerät leistungsmäßig noch aufrüsten (auf etwas mehr als das Doppelte), was auch die Effizienz erhöhen sollte.