AKKU DIMENSIONIERUNG - oder die Laufzeit an einem 17.10.

Wer startet, der wird häufig Dinge zum Akku hören, wie groß der sein darf oder sollte. 

Der 1. Ansatz wird der Tagesverbrauch sein, mal ermittelt als Jahresverbrauch / 365 Tage oder spezieller Richtung Übergang oder Winter dann ein 3 Monatsverbrauch aus dem Herbst durch die 90 oder 91 Tage.

All das sind nur Teilfaktoren, denn wenn einer der beiden folgenden Gedanken und Ausblicke eine Rolle spielen könnte, so ist alles andere Randnotiz:

* Nutzung von Tibber
* Einbau einer Wärmepumpe (keiner BWWP)

Kommt Tibber ins Spiel, dann lohnt sich das nur, wenn man sicher die morgendlichen und abendlichen Spitzen mit Akkustrom vermeiden und kappen kann. Dadurch rutscht man grob von einem 29 Cent Preis auf gute 25 Cent bei eigener PV, denn ansonsten geht ohne Akku die eigene Stromerzeugung in den Keller, wenn Tibber Preise explodieren, wobei Tibber nicht dafür verantwortich ist, sondern die Strombörse halt, wenn die Kraftwerksbetreiber alleine den Preis unter sich ausmachen können.

Das sieht dann harmlos so aus wie hier oder aber schlimm, wenn dann am Abend auch gern mal 45 oder 50 cent stehen können oder wie die TAge zur Abwechselung morgens 46 Cent. Und morgens ist immer was los, sei es das Frühstück oder aber schon oder noch mal eben die Spül- oder Waschmaschine anstellen, weil man meist nur auf den teuren Strompreis am Abend achtet. 

Mit Tibber zur Nachversorgung beginnt dann der Ausbau des Akkus fix.
Die Wärmepumpe als ein Verbraucher, der ein 3/4 Jahr heizen wird und in 1/4 in Teilzeit nur Warmwasser macht, kann gerade mit Tibber im Winter den Akku größer werden lassen, weil es dort fast immer Preis unter 23 Cent für wenige Stunden gibt. Stimmt zwar nicht pauschal, aber meist an den Weihnachtswochen für 3 bis 4 Wochen am Stück.

Was aber kaum betrachtet wird, wie lange man einen Akku braucht, selbst wenn man den Kerntag mit Licht außen vor lässt. 

Wir sind jetzt fast 4 Wochen nach der Tag- und Nachtgleiche und haben sozusagen ein Restjahr von 4 schlechten Monaten vor uns, wo man sagen kann, dass jeder Tag in den nächsten 4 Monaten ein Akku so lange wie heute gebraucht wird oder deutlich länger - außer man ist außer Haus wie im Urlaub oder auf Geschäftsreise.

Unten in der Grafik sieht man schön in grün und blau den Akku Entladebetrieb, wenn auch ein paar Stunden davon fehlen, wobei dort diese gelbe 2 h Periode ab 3 Uhr ins Auge sticht. Statt blau nun gelb, weil Stom vom Netz gekommen ist, da wir an den Vortagen plötzlich morgens einen leeren 14 kWh Akku vorgefunden haben, wo zuvor noch meist so 2 oder 3 kWh zu finden gewesen waren.

Juckt keinen, kommt mal vor, war aber am Montag oder Dienstag zu einer Zeit, also morgens der Strom fast 50 cent kostete und da mal eben 2 kWh weg gegangen sind.

Ursache: unbekannt, irgendwer und irgendwas und wieso war nicht zu klären

Daher kam zuerst die Gegenmaßnahme Nummer 1: Stop des Enladens in der Nacht für 2 h, um so den Akku morgens noch so voll zu haben, um die teuren 50 Cent Stunden zu vermeiden

Automatin in HA, die dem JK BMS hart mitteilt: 3 Uhr Entladen = AUS  und 5 Uhr Entladen = EIN

Es schien unerklärlich, wieso auf einmal und "jetzt schon" der Akku leer sein könne. Aber dann zeigte sich, dass sich das nun schon ein paar Tage abzeichnete und nicht nur an Wolkendecke lag, denn der Akku war abends immer voll. Das zeigte ein Blick auf den Entladeleistungssensor hier, aber auch den Beginn und das Ende des Entladens:

Bei idealen Bedingung = wolkenloser Abend ging es von 18 Uhr bis heute (aush wolkenfrei) bis 9 Uhr, was dann schon 15 Betriebsstunden sind, aber bei Wolkendecke auch jetzt schon - noch 2 Monate vor Weihnachten - fix zu 17 h werden können.

Und dann ist klar, wenn man mal so an 1 kWh Abendverbrauch von 18 Uhr bis Mitternacht denkt, dass da dann schon 6 kWh weg sind und mit weiteren 9 h in der Nacht und Frühsstück eben der 14 kWh Akku knapp werden, selbst wenn es in der Nacht nur noch 600 Watt sein sollten, denn die alleine sind schon x 9 = 5,4 kWh.

Bis 9 Uhr kommt dann aber noch eine Hochperiode mit Wasserkocher, Mikrowelle, Föhn und Co, so dass aus dem 11,4 kWh Verbrauch fix ein 13,4 kWh Verbrauch werden kann, so dass der Akku bei 0,6 kWh aus der Nacht kommt, wenn die PV Module zu liefern beginnen und dann gut 30 Minuten später den Akku langsam füllen (sonnig)     

So weit der Abgleich Theorie mit Praxis, doch der Akku war am Vortage noch leer, wo er heute mit 2,8 kWh noch sicher angekommen war, wie hier zu sehen ist

Wieso ? 

Gestern Abend wurde irgendwann ein Verdächtiger entdeckt, ein Dell T20 im Dauerbetrieb, der scheinbar nicht mehr bei Inaktivität schlafen gehen wollte. Irgendwann so um 20  oder 21 Uhr stellte sich heraus, was da los war, nachdem alle Tests über die Vortage mit Ruhezustand nach 4 oder 3 oder 1 Minute fehlgeschlagen waren. 

Ein Dokument war mit einem Drucker gedruckt worden, der nicht mehr vorhanden bzw. aktiv ist, so dass das Dokument in der Druckerwarteschlange unverarbeitet auf Bearbeitung wartete und dem Computer den Ruhezustand versagte - seit Tagen schon, weil er abends und auch sonst immer wieder nur manuell in den Schlaf zu bringen war.

Ergebnis heute das zuvor gewohnte Bild: grob 2,8 kWh im Akku abzgl. den 2 Pausestunden in der Nacht (da wurde ja Netzstrom für 28 Cent statt heute morgen 40 Cent genutzt, ohne den Akku Umweg mit 15% Lade und Entladeverlusten gehen zu müssen) mit 600 W bzw. -1,2 kWh = 1,6 kWh 

Das  entsprach den Werten der Vorwoche und ist auch dem geschuldet, dass abends hier mit 2x 5 kW Mitsubishi Splitklima geheizt wird. 

Wir haben in den letzen Monate aber grob täglich 0,8 Zyklen geschafft und das noch, bevor die Wärmepumpe zum Einsatz gekommen ist, die gerade noch in China produziert wird, sprich es kommt eine WP mit 8 kW Wärmeleistung und max. 4,1 kW Leistungsaufnahme (weil sie dann auch nicht unter die Dimmlast fallen kann wie auch die Akkus, weil die Entladeleistung der WR auf 3 kW limitiert ist). 

Für alle Akku planenden daher der Rat, der Dame an der Käsedecke wohlwollend zuzunicken, wenn es heißt "darf es auch ein bisschen mehr sein ?"
Je mehr Wärmepumpe und TIbber oder e-Auto ein Thema sein könnten, je größer auslegen. Wir hatten mit 8 kWh LFP zu plane und (Zellen etc.) bestellen begonnen, doch noch während des Zelltestens wurde lange vor Inbetriebnahme absehbar, dass neue Verbraucher wie die Mitsubishi Splitklima zum Heizen den Bedarf deutlich erhöht hatten, weshalb noch 14 kWh geordert wurden im festen Glauben, die würden dann reichen und die 8 kWh würden verkauft. Irrtum, denn über BWWP und andere Optimierungen wie eine 11 kW Wallbox statt dummen 3,6 kW Ladeziegel kam irgendwie mehr Verbrauch auf den Akku zu und noch vor der WP ist bereits absehbar, dass die 22 kWh netto zu wenig sein könnten oder werden. 

Die Wärmepumpe ist ein Verbraucher, der mit PV Überschuss sicher versorgt werden kann, aber immer nur zu kleineren Anteilen als gewünscht und gedacht. Auf dem Papier werfen 15 kWp Richtung Süden mit 15000 kWh viele Überschüsse ab, aber nur wenige zu den Zeiten, wo die WP sie braucht. Wir sehen es an einer "geliehenen WP", sozusagene einer virtuellen Adoption einer China Wärmepumpe, die in vergleichbarer Region wie hier läuft, wie selten da der Bedarf am Ende von der WP gedeckt werden kann. Das einfachste und sicherste ist die Deckung des Warmwassers, was je nach Gegebenheiten, Boilergröße, Isolierung und Bedarf bei 3x Aufheizen am Tag von 120 Liter (aber nur 36 W Standby) eben im Sommer gut 0,8 bis 1,2 Liter Öl kostet und so übers Jahr gesehen grob 300 Liter Öl einsparen könnte, wobei man aber nur 2/3 des Jahres die Reserven dafür hat, so dass es nur 200 Liter sind. Da hilft dann am Ende nur der Akku und tendenziell günstiger Tibber Nachtstrom, weil auf See der Wind halt da ist und Strom für 0 Cent bzw. inkl. Entgelten 20 Cent nachts ins Netz kommt wie auch diese Woche schon zu sehen. So kriegt der Akku die im Winter ansonsten vermissten Zyklen, denn bei 20 Cent Einkauf kann man mit 15% bzw. 3 Cent Lade / Entlade / Wandlungsverlusten leben und mit dann 23 Cent für viele Stunden am TAg den Börsenpreis unterbieten. 

Und wenn man all das in die Betrachtung einfließen lässt wie auch die Fakten, dass ein 14 kWh LFP Zellenspeicher im EEL Gehäuse für 1600€ zu kriegen ist (1100€ waren die Preise für 16 x LF 280K im Juni in Hannover vom Händler plus 500€ EEL Gehäuse inkl. 200 A JK Inverter BMS mit 2 A Balancer), dann lohnen andere Akkugrößen überhaupt nicht ( wenn schon das Gehäuse mit BMS 500€ ausmacht und die kleineren Zellen in kleineren Stückzahlen produziert auch noch teurer (€ je kWh) angeboten werden).

Somit lautet die Kernfrage nur, ob man 1x 14 kWh brauchen kann oder lieber doch 2x 14 kWh und dabei Skaleneffekte nutzen kann oder nicht. 
All das zusammen mit dem oben genannten war uns damals bei Beginn der Reise vor 5 Jahren nicht bewusst, eine Splitklima nur bedingt bekannt und eine Wärmepumpe viel zu teuer, weil ja kein DIYer damals zeigte, was es sonst noch so gibt u.a. auch aus China made für Deutschland und die deutsche Bafa Liste, also förderfähig. 8 kW WP mit Propan R290 kostet frei Haus ddp 1800€ inkl. 5 touch Display und Pumpengruppe, dazu offenes Modbus Protokoll, App und Browser Zugang zur Steuerung.

Aber mit all diesem Wissen, kann sich jeder seine Batteriegröße so viel leichter ermitteln, wenn am Ende auch ein "darf es ein wenig mehr sein" erst später beantwortet werden kann wie hier. Das heißt, aus 4,6 kW Hybrid mit 8 kWh Batterie und 2 weiteren Netz WR a 4,6 kW kann dann im Nachhinein noch aufgerüstet werden, wenn man einen 4,6 kW Wechselrichter gegen einen weiteren Hybriden austauscht und mit  14 kWh Akku aufrüstet. Der alte bringt im Verkauf die 400€ und der neue Hybrid ist für neu 900€ oder gebraucht 600 € mit noch 8 Jahren Garantie und 2000 kWh auf dem Buchkel zu kriegen, so dass es keine Fehlentscheidung sein muss, da kleiner zu beginnen. 

Auch der 8 kWh Akku Nummer 1 war keine Fehlentscheidung in dem Sinne, dass der 14 kWh Akku damals das doppelte gekostet hätte. Statt 1400 € kosteten die Teile für einen Voll DIY 14 kWh Akku mit LFP Zellen aus China 3000€. Heute kriegt man für die gesparten 1600€ besagte 14 kWh und hat nun fürs gleiche Geld statt 1x 14 kWh nun 22 kWh an Speicher zur Verfügung - und selbst verkaufen ließe sich ein 8 kWh Akku fertig gebaut gut, weil die Größe selten ist und genau die Reserven bietet, die einem bei der Massen 5 kWh Akku fehlen und man beim 14 kWh Akku nicht braucht.

Von daher hier eine Bilanz, wie man sich bei Akkugröße auch annähern und orientieren bzw. auch noch mitwachsen kann. ACHTUNG: das bedingt aber auch , was hier geschehen war, eine bewusste Planung mit günstigen 4,6 kW und damit 1 Phasen WR. Wer das mit 3 Phasen WR machen will, findet bei 48V kaum Auswahl und er muss den 2. Akku immer im Verbund sehen. Hier bei uns war aber klar, dass jeder der 4,6 Netzwechselrichter mit eigenem Hybriden und eigenem Akku ersetzt werden kann und es keinen Lego "Akku Bau" aus mehreren Packs geben würde, denn die machen immer wieder Probleme, wenn 3x 16 kWh mit CAN Bus und Wechselrichter nicht so richtig wollen.

Hoffen wir mal, dass das jemanden hilft, Unsicherheiten abzubauen, wie groß denn nun für ihn richtig sei, denn am Ende sind es in der Regel Vielfache von 14 kWh bzw. 15 kWh bei den EVE MB31 Zellen mit bis zu 1 kWh je Zelle. 

Nicht vergessen: Der Akku läuft heute schon 15 h und im Schnitt eher 16h, und das keine 4 Wochen nach der TAg- und Nachtgleiche. Man braucht ihn also mehr oder länger als gedacht und die Last wächst dann auch noch einmal schneller als gedacht.