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Balkonkraftwerk mit Speicher Eigenbau

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    • Balkonkraftwerk mit Speicher Eigenbau

      Bitte verschieben, wenn die Kategorie nicht passt.

      Kurze Vorgeschichte:
      Ich habe vor kurzem mit nem guten Freund ein Balkonkraftwerk bei ihm aufs Garagendach. Da das echt einfach war, will ich sowas auf dem Dach vom Vereinsheim nachmachen.. MIT Speicher. Aber wenn möglich alles in Eigenleistung und eben nicht zu teuer.

      Warum mit Speicher:
      -Strom wird nur bei Veranstaltungen dort benötigt (Licht, Wasserkocher etc, Boiler und Kühlschränke 1-2 Tage vorher erst angemacht)
      -Das Vereinsgelände ist auch eine Art SO für uns und sollte daher etwas Autarker werden
      -Allgemein unabhängiger von den Preisschwankugen sein

      Panele bekommt man ja gebraucht zu günstigen Preisen. Aufm Dach ist genug Platz.

      Jetzt zu Knackpunkt: Der Speicher
      Klar kann ich für (ich glaube) 7000€ einen E3DC Speicher kaufen, aber ich dachte eher an was günstigeres. Es würden 1,5-2 Kwh reichen.

      Kennt jemand eine günstige Speichermöglichkeit und vllt auch einen Wechselrichter, der auch zuerst den Speicher leert, bevor auf Netzstrom zugegriffen wird? Gibts es das überhaupt in dieser Form? Hat jemand Erfahrungen?
      Bin leider pessimistisch, was ne Powerstation ala Jackery, Poweroak etc. als Speicher in dieser Form angeht.


      Gruß
      Radioactiveman
    • Hallo @Radioactiveman,

      technisch gesehen ist alles machbar, auch als DIY (s.u.). Vorher aber ein paar andere Überlegungen:

      1. Wirtschaftlichkeit

      Ökonomisch wird das nie aufgehen, vor allem nicht, wenn das Vereinsheim nur sporadisch genutzt wird - dann wir der Speicher kaum Zyklen bekommen und es lohnt sich nie. Selbst bei Preisen über 1€/kWh kann ich mir das nicht vorstellen. Beispielrechnung:
      - Investition für Speicher: ab 1000€ bei Selbstbau LiFePo4 (5kWh), eher mehr
      - Investition PV-Panel + Montagematerial + Kabel + (kleiner) Laderegler: ab 800€ aufwärts
      - Investition Wechselrichter: 500-1200€ + Zusatzmaterial
      --> Investitionskosten: optimistisch geschätzt ab 2300€ bei kleinem Akku und kleiner Wechelrichter-Leistung, das wird vermutlich aber nicht ganz reichen.

      - Wöchentlicher Bedarf von 5kWh (1 Speicherladung) oder eventuell auch 2x 5kWh
      - Ohne Betrachtung von Schnee im Winter, Schlechtwetter etc. wären das 52x5kWh bzw. 52x10kWh, also 260kWh bzw. 520kWh im Jahr
      - Bei 1€/kWh würde es also knapp 5 bzw. 10 Jahre dauern bis zum ROI, bei 0,50€/kWh 10 bzw. 20 Jahre, bei aktuellen 0,33€/kWh 15 bzw. 30 Jahre, und da darf nichts kaputtgehen. Außerdem ist das - wie oben geschrieben - maximal optimistisch gerechnet. In der Realtität würde ich eher jeweils das Doppelte annehmen. Und mit Bleiakkus kann man sich das sicher schönrechnen, die sind aber bei so einem Setting nach 3-5 Jahren definitiv hinüber.

      Wirtschaftlich sinnvoller: Einspeisung ins öffentliche Netz, ggf. Volleinspeiser, wenn so wenig Bedarf im Vereinsheim anfällt.

      2. Rechtliche Aspekte

      DIY ist bei Balkonkraftwerken machbar, auch wenn viele Netzbetreiber auf Wieland-Dosen pochen und Schuko verteufeln. Aber Du brauchst keine Inbetriebnahme/Abnahme von einem in die jeweilge Rolle des Energieversorgers eingetragenen Elektrikerbetrieb. Bei Anlagen über 600W muss das aber sein, wenn Du sie legal betreiben willst. Das größte Problem wird sein, einen solchen Betrieb bei der momentanen Auslastung und den entsprechenden Gewinnmöglichkeiten für die Betriebe zu finden. Optimal wäre natürlich, wenn eines Eurer Vereinsmitglieder Elektromeister ist oder entsprechende Connections hat.

      Ausweg Inselanlage: Nicht unmittelbar oder mittelbar (!) mit dem Netz verbundene Anlagen müssen nicht ins Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur eingetragen und folglich auch dem Netzbetreiber nicht gemeldet werden. Über den Begriff "mittelbar" streiten sich immer alle - hier die DIY-freundlichste Auslegung: elektrofachkraft.de/sicheres-a…selanlagen-meldepflichtig und hier eine Auslegung des PV-Forums zu einer Stellungnahme der Clearingstelle der Bundesnetzagentur: photovoltaikforum.com/thread/1…telle%2Binsel#post2208560. Fazit: Es ist schwierig, sobald ein Stromanschluss besteht. Und Anmeldung heißt eben auch das Gleiche wie der Anschluss einer größeren PV-Anlage: Elektrofachbetrieb.


      [to be continued]
    • 3. Autarkie / Technik

      Da wir ja hier nicht im Wirtschaftsforum und nicht im Rechtsforum sind, sondern bei urban-prepping, ignoriere ich mal die Punkte 1 und 2. Eine Autarkie im Sinne von Schwarzstartfähiger Notstromeinrichtung, die auch temporär für andere Dinge genutzt werden kann, ist mit den richtigen Geräten problemlos möglich.

      a) Speicher: Wie oben geschrieben, vergiss Blei. Entweder wartungsintensiv (Wasser nachfüllen, Säure checken) und gefährlich (Ausgasen) oder kurzlebig. Vergiss Li-Ion-Bastellöstungen mit 18650er-Zellen: Macht zwar Spaß, ist aber brandgefährlich. Mein Favorit momentan: LiFePO4 (Lithiumeisenphosphat), ist zumindest nicht ganz so gefährlich wie die Li-Ion-Zellen und neben den käuflichen 12V-Varianten für teures Geld gibt es die auch als "prismatische Zellen" einzeln in China oder inzwischen sogar ab und zu bei europäischen Händlern (habe selbst bei Hochleistungszellen für Werkzeuge gute Erfahrungen mit nkon.nl gemacht, die haben sie ab und zu im Angebot). 16 Stück davon sind genau richtig für ein 48V-System, mit 8 Stück kann man auch ein 24V-System aufbauen, da fließen aber doppelt so hohe Ströme bei gleicher Leistung, daher braucht man dickere Kabel und der Aufwand wird nicht kleiner. Anleitungen gibt es dazu zu Hauf, im Photovoltaikforum (photovoltaikforum.com), bei Andreas Schmitz (forum.drbacke.de oder Youtube), bei "Andys Garage" oder "DIY Solar Power with Will Prowse" auf Youtube. Nicht vergessen: Auf jeden Fall ein BMS und eine für die Spannung zugelassene Sicherung einbauen, sonst ist der Spaß kurz und der Frust groß, wenn die Zellen auseinanderdriften und die erste kaputt ist. Vom eventuellen Kolateralschaden nicht zu sprechen. Außerdem: LiFePO4 sollte nicht unter dem Gefrierpunkt geladen werden, also ggf. kleine Heizmatte einplanen, wenn der Akku im unbeheizten Bereich steht.

      b) Ladegerät: Zur Schwarzstartfähigkeit sollte der Akku auch ohne Netz ladbar sein, deshalb nicht (oder nur teilweise) Modulwechselrichter nutzen, weil die ein vorhandenes Netz zur Synchronisation brauchen, was auch gut so ist. Laderegler-Empfehlung: Die passende Größe von Victron MPPT-Reglern (Smart Solar 100/20 48V kostet etwa 130€ und kann bis zu 1kW laden).

      c) Wechselrichter: Da gibt es von China-Billig-Variante bis zum Mercedes alles - ich tendiere zu letzterem: Ein Tausendsassa ist der Multiplus II von Victron (verschiedene Varianten je nach Spannung des Akkusystems). Der Multiplus II 3000/32/35 kann bis zum 3000VA oder ca. 2400W Dauerlast arbeiten, hat einen geringen Standby-Verbrauch und kann nach Belieben programmiert werden, das ist allerdings schon etwas aufwändiger und viele fluchen darüber. Das ganze kommt aus dem Bootsbereich (niederländische Firma) und ist auf alle Szenarien mit Landstrom-Problemen vorbereitet. Zusammen mit einem MK3-Adapter und einem Raspberry Pi 3 hat man ein unheimlich vielfältiges System und kann Vorrang, Notstrom mit Restkapazität, Ladung, Entladung, ... konfigurieren. Alternativ gibt es auch Off-Grid-Wechselrichter von Growatt und einige Hybrid-Laderegler auf Aliexpress, die tolle Daten haben, aber bei einem System, das auch im Notfall laufen soll, sind mir persönlich die Offshore-erprobten Victron-Geräte lieber.


      Gesamtfazit: Teures Hobby, aber tolles Hobby :) Und das Gefühl, bei Stromausfall ohne lauten Generator einfach die Kaffeemaschine einstecken zu können: Unbezahlbar ;)

      Beste Grüße
      Prepinator
    • Ich baue auch gerade an einer "Fast-Insel" :D

      Die von Dir zitierte Aussage der BnetzA bezüglich "mittelbar oder unmittelbar" kenne ich. Wenn ich jedoch eine Anlage habe, die garnicht in der Lage ist einzuspeisen, dann habe ich quasi eine USV (wo eben nicht ein PC, sondern ein ganzes Haus dran hängt). Und bisher habe ich keine meiner USVn hier der BnetzA melden müssen, weil sie eben nicht einspeisen. Meine verwendeten Wechselrichter haben zwar einen AC Eingang, dieser wird aber bei zu niedriger Batteriespannung und fehlender PV Leistung 1:1 auf den AC Ausgang und damit die Verbraucher durchgebrückt (Bypass). Da es hier in jedem Fall absolut ausgeschlossen ist, dass eine Rückspeisung ins Netz erfolgt, was möchte die BnetzA von mir ?

      Ich habe einige Zeit damit verbracht, eine Lösung zu finden, womit ich meine Insel nachladen kann, ohne dass mir der VNB dann doch quer schießt. Wenn man die Wechselrichter AC seitig anschließt, dann braucht man wieder einiges an Dokumentation und Protokollen zu den Wechselrichtern, das bekommt man vom Chinesen natürlich nicht geliefert. Da meine Wechselrichter also nicht VDE AR-4105 xxx konform sind, würde der VNB mir diese also sowieso nicht abnehmen. Was ich nicht anschließen darf, kann ja auch nicht unmittelbar oder mittelbar anschließbar sein, weil verboten.

      Zur Lösung:

      dc_seite.jpg


      Ich baue meinen Hauptverteiler so um, dass es von der HLAK hinter meinem Zähler nur exakt einen dreiphasigen Abgang zu einem kleinen Unterverteiler gibt, wo ein 4 poliger (16A, Char B) FI sitzt, an welchem drei Steckdosen (je Phase eine) hängen. Einen FI in den Bereich über dem Zähler im Hauptverteiler zu verbauen wäre gegen die TAB meines VNB, da will ich keine Angriffsfläche liefern - deswegen der Umweg über die kleine UV. An zwei der drei Steckdosen kommen jeweils, hinter einer schaltbaren Steckdose mit Leistungsmessung, ein Victron Skylla 48/50. Diese können bei Bedarf die Akkus laden, wenn tagsüber nichts von der Sonne kam.

      Der Vorteil bei diesem Konstrukt ist, dass ich die zwei Schuko Stecker auch jederzeit umschwenken kann. Da die Anschaffung eines Dieselaggregates ansteht, welches 32A (einphasig) auf einer CEE liefert, drössele ich diese auf 2x16A Schuko auf. Liefert der VNB also keinen Strom, würde das Aggregat hier aushelfen - aber auch nur, wenn tagsüber nicht genug über PV in die Akkus geladen wurde.

      Für den VNB betreibe ich dann eine kleine Anlage mit nur zwei Akkuladegeräten.


      Das ist alles meine persönliche Auslegung, die BnetzA und/oder der VNB können das anders sehen - darüber würde ich mich aber dann gerne streiten.
    • ich denke die billigste Lösung zum Speichern in einem System das nicht auf totale Effizienz gebürstet ist, so wie bei dem von euch genannten Projekt.
      Wird immer noch über Vitamin B eine alte Stablerbatterie, oder die einer Elektroameise sein.

      Es gibt hierzu viele Berichte und Anleitungen im Netz von testen und sortieren der einzelnen Zellen bis zu hinweisen mit Belüftung der Zellen beim Ladevorgang.

      Meiner Meinung nach ist so ein System auch ausfallsicherer, oder zumindest im Schadensfall leichter wieder zu flicken.
      Was bringt mir eine spezielle hochgezüchtete Batterie, wenn ich im fall nicht in der Lage bin das System zu laden, da mir ein Ladegerät mit spezieller Ladekurve oder ähnliches fehlt.
      Allein schon eine AGM Batterie will schon liebkost werden im Vergleich zu ner "normal" bleibatterie.
      Wirkungsgrad dahin gestellt. Da kann man immer besser und teurer.

      Eine 24v Stablerbatterie bzw. Die einer elektroameise Klemm ich zur Not mittels Starthilfekabel am nächsten Lkw an. ( ich hab deswegen mir für solche Zwecke extra eine Nato Buchse ans Fahrzeug gebaut).
      Im letzten Schritt kann ich die Batterie teilen und mit je 12v aus einem Pkw laden.

      Irgendwas muß schon dran sein. Sonst würden die Stromspeicher für Notbeleuchtungen in Gebäuden oder im BOS Bereich wohl kaum in derartig primitiver Weise ausgeführt werden.
    • Elektroimker schrieb:

      Was bringt mir eine spezielle hochgezüchtete Batterie, wenn ich im fall nicht in der Lage bin das System zu laden, da mir ein Ladegerät mit spezieller Ladekurve oder ähnliches fehlt.
      Sorry für die späte Antwort, habe gerade den Thread noch einmal gelesen: Gerade bei LiFePO4 ist das Ladegerät unkritisch, hier ist CC/CV angesagt und das kann jedes Labornetzteil. So Dinge wie bulk, absorption, float etc. braucht man da gar nicht, wenn man ein bisschen auf die Spannungen achtet.

      Elektroimker schrieb:

      Eine 24v Stablerbatterie bzw. Die einer elektroameise Klemm ich zur Not mittels Starthilfekabel am nächsten Lkw an.
      Auch das geht problemlos mit LiFePO4 im 8s-Verbund. Man sollte bloß die Gesamtspannung im Auge behalten, wenn die Lichtmaschine läuft (um die Einzelzellen kümmert sich das BMS).

      Blei ist zwar schön billig, aber ich habe davon schon zu viele nach 2-3 Jahren entsorgen müssen - macht irgendwann keinen Spaß mehr.