Moin Leute,
wir leben in Niedersachsen an der Nordseeküste. Unser Projekt ist eine 17-kWp-Anlage in Südausrichtung auf einem 38°-Dach.
Mein Plan ist folgender: Ich skizziere hier das Projekt und stelle eine Menge Fragen. Über Antworten freue ich mich sehr.
Außerdem versuche ich, die Fragen selbst zu beantworten. Im Erfolgsfall schreibe ich die Antwort dazu und die Frage ist abgehakt.
Auf diese Weise entsteht hoffentlich eine Zusammenfassung, von der auch andere etwas haben. Grüße - Euer Tumtrah
Und los geht's: Mein DIY-Projekt ist eine PV-Anlage von ca. 17 kWp auf einem Dach mit Südausrichtung (164°). Das Projekt lässt sich in diese Abschnitte zerlegen:
1. Auswahl, Beschaffung und Installation der PV-Module
2. Auswahl, Beschaffung und Anschluss des Wechselrichters an die PV-Module und das Hausnetz bzw. öffentl. Stromnetz.
3. Auswahl, Beschaffung und Anschluß einer DIY-Batterie
...
evtl. Erweiterung um eine Wärmepumpenheizung
| Modulanordnung | |Raumanordnung | |
|---|---|
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Zusammenfassung Technik und Recht (Kompilat aus dem Internet)
Stand 06/2022. Ohne Gewähr.
Genehmigung von PV-Anlagen
PV-Flächen auf Dächern sind nicht genehmigungspflichtig. Es handelt sich um bauliche Anlagen, welche die Bestimmungen der Bauordnung des jeweiligen Bundeslandes einhalten müssen.
Netzbetrieb/Netzparallelbetrieb
Bedeutet nichts anderes, als dass die PV-Anlage über einen Wechselrichter an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist und den erzeugten Strom in dieses einspeist. Gegensatz zum Inselbetrieb. EEG und Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz verpflichten Netzbetreiber, diese Energie abzunehmen. Netzparallelbetrieb erfordert die Genehmigung des Netzbetreibers (s. nächste Strichaufzählung).
Beantragung des Netzbetriebs
Der Anschluss einer PV-Anlage muss beim Netzbetreiber (NB) beantragt werden. Dabei sind die technischen Anschlussbedingungen (TAB) des NB und der Niederspannungsanschlussverordnung (NAV) einzuhalten. Ein Anschluss ohne Genehmigung des Netzbetreibers ist unzulässig. Der Netzbetreiber kann beispielsweise folgende Dokumente verlangen:
- TAR 4105 „Datenblatt Eigenerzeugungsanlagen (Niederspannung)“ gegebenenfalls TAR 4100/4105 „Datenblatt für Speicher (Niederspannung)“
- Konformitätserklärung des verwendeten Wechselrichters*
- Moduldatenblatt*
- Unbedenklichkeitsbescheinigung/Konformitätserklärungen*
- Lageplan vom Gebäude und Ort / Dachfläche der Montag
* Diese Unterlagen stellt der Elektroinstallateur/Errichter der Anlage aus.
Anmeldung bei der Bundesnetzagentur
Betreiber einer PV-Anlage sind verpflichtet, diese der Bundesnetzagentur zu melden. Dazu müssen die Stammdaten der Anlage in das Marktstammdatenregister (MaStR) eintragen werden.
Selbsttätige Schaltstelle zwischen Erzeugungsanlage und Netz (ehemals ENS)
In DEU ist (stimmt das blaue noch?) für kleine Stromerzeugungsanlagen bis 30 kWp eine „Selbsttätige Schaltstelle zwischen einer netzparallelen Eigenerzeugungsanlage und dem öffentlichen Niederspannungsnetz“ vorgeschrieben. Sie dient als Ersatz für eine jederzeit dem EVU zugängliche Trennstelle. Diese Schaltstelle kann im Wechselrichter integriert sein (2-fach redundant). Diese Einrichtung hieß vor 2006 „Einrichtung zur Netzüberwachung mit zugeordneten Schaltorganen (ENS)“. Sowohl die Bezeichnung als auch die Abkürzung werden teilweise noch verwendet.
Fehlerstrom-Schutzschalter Typ B
Die Installation muss mit Fehlerstrom Schutzschalter Typ B abgesichert werden (RCD = Residual Current Device, ehem. FI-Schutzschalter. Typ B bedeutet Hallsensor integriert => Detektion von Gleichstromfehlern möglich).
Überspannungsschutz
PV-Anlagen müssen AC-seitig und DC-seitig jeweils mit einem Überspannungsschutz von mind. Typ II ausgestattet sein. Falls ein Blitzschutzsystem gefordert ist, muss der DC-Überspannungsschutz auf Typ I+II erhöht werden. Bei bestehenden Gebäuden, auf denen eine neue PV-Anlage installiert werden soll, muss lediglich die PV-Anlage mit Überspannungsschützen versehen werden. Der Rest des Hauses bleibt unverändert. Der DC-Überspannungsschutz befindet sich zwischen Wechselrichter und PV-Fläche. Er darf nicht weiter als 10 Meter Leitungslänge vom Wechselrichter entfernt sein.
Zähler bzw. Smart-Meter
Smart-Meter erfassen den Eigenstromverbrauch und die Einspeiseleistung in Echtzeit und können die nötigen Daten an ein intelligentes Energiemanagementsystem übermitteln. Das Smart-Meter kann vom Hersteller des Wechselrichters oder einem unabhängigen Hersteller stammen. Seit 2020 muss in jedem Haushalt mit einem Stromverbrauch über 6.000 kWh ein intelligenter Stromzähler eingebaut werden. Auch Besitzer einer PV-Anlage mit über 7 kW Leistung sollen künftig ein Smart Meter erhalten. Derzeit sind PV-Anlagen aber noch keine Pflichteinbaufälle (Stand 2020). Übliche Mieten der EVU für Smart-Meter liegen bei ca. € 40,- jährlich.
Einspeisevergütung
Zur Ermittlung der Einspeisevergütung wird ein gesetzlich vorgegebener Richtwert herangezogen. Dieser Richtwert verringert sich kontinuierlich. Wenn die PV-Anlage in Betrieb genommen wird, wird der zu diesem Zeitpunkt gültige Richtwert als Einspeisevergütung übernommen und bleibt dann für diese Anlage für 20 Jahre unverändert. Im Juni 2022 liegt der Richtwert bei 6,34 C/kWh (Anlagen < 10 kWp) bzw. 6,15 C/kWh (Anlagen 10 ... 40 kWp). Die Einspeisevergütung ändert sich nach §49 EEG 2021 monatlich in Abhängigkeit von der Solarstromleistung, die in bestimmten Zeiträumen ans Netz geht. Diese Degression liegt laut EEG 2021 ab Februar 2021 bei 0,4 Prozent/monatlich. Im EEG 2022 soll für PV die Degression nicht mehr monatlich, sondern halbjährlich erfolgen. Die Sätze werden dann jeweils nur noch pauschal um ein Prozent gesenkt.
Nach 20 Jahren ist die Anlage "ausgefördert". Die Stromabnahme (ohne Einspeisevergütung) bleibt garantiert. EEG 2021: Anlagen unter 100 kWp, die ab 2021 als ausgefördert gelten, können eine Vergütung nach Marktwert erhalten. Hier erhält der Anlagenbetreiber bis 2027 statt der Einspeisevergütung den sogenannten Marktwert des Solarstroms (01/2022: 17,838 Cent/kWh) abzüglich einer Vermarktungspauschale (0,4 Cent/kWh).
EEG-Umlage
Die EEG-Umlage wurde zum 1. Juli 2022 gesetzlich vollständig abgeschafft.
Zuvor verteilte sie Kosten der Erneuerbaren. 2021 lag die EEG-Umlage bei 6,5 Cent pro Kilowattstunde. Sie galt für jeden Endnutzer von Strom. Die EEG-Umlage war prinzipiell auch auf selbst verbrauchten Strom aus der eigenen PV-Anlage zu zahlen. Bei einer Leistung von unter 30 kWp und/oder einem jährlichen Stromverbrauch von weniger als 30.000 kWh war dieser Strom jedoch von der EEG-Umlage befreit.
Steuerliches
Private Hausbesitzer werden zu Unternehmern, wenn sie PV-Strom ins öffentliche Netz einspeisen. Kosten für die Anschaffung, Wartung und Reparatur der der Anlage sowie notwendige Dachumbauten oder einschlägige Versicherungsprämien können dann steuerlich als Betriebsausgabe geltend gemacht werden. Einspeisevergütung und Eigenbedarf müssen versteuert werden. Betreiber, deren jährliche Einnahmen die Grenze von 17.500 Euro nicht übersteigen, können sich als Kleinunternehmer von der Umsatzsteuer befreien lassen.
Hier fange ich etwa bei Null an. Hab mir zunächst das aktuelle Angebot von Nels24 angesehen. Die Panels sehen für mich erstmal alle fast gleich aus. Nunja, es gibt Unterschiede in der Leistung, den Abmessungen und dem Aussehen. Sicher ist es von Vorteil, wenn alle Module vom gleichen Typs sind, da sie überwiegend in Serie geschaltet werden. Ich möchte 10 Module quer aufhängen (lange Seite horizontal). Das scheint kein Problem zu sein. Mit lokalen Abschattungen ist nicht zu rechnen. Entsprechend dem Rat von Andreas Schmitz werde ich daher auf Optimierer verzichten. Diese Dinger enthalten eine Menge Elektronik und werden die Ausfallrate der Gesamtanlage sicher nicht positiv beeinflussen. Habe für mich festgelegt, dass die Module etwa 1750 x 1150 groß sein und mindestens 400 Wp liefern können sollen.
Modulspezifikation
1750 x 1150, P > 400 Wp
Ich benötige Montagematerial für das Dach. Die Module sollen mit einem möglichst großen Abstand zum Dach montiert werden, damit eine gute Hinterlüftung möglich ist, was für den Wirkungsgrad der Module gut ist. Wir haben relativ große und schwere Dachziegel.
Benötigt wird ein Montagegestell für die PV-Module bestehend u.a. aus Dachhaken und Schienen.
Verstellbare Dachhaken erlauben vielleicht einen größeren Abstand der Module zum Dach, jedoch erfordert die Verschraubung zusätzlichen Aufwand.
Der Wechselrichter soll den Anschluss von zwei Strings erlauben. Er soll den Anschluss eines DIY-LiFePo4-Batteriesatzes ermöglichen (Hybrid-Wechselrichter).
Habe Module im Blick, die unter 40 Volt (38) Maximalspannung liefern. Manche Wechselrichter beginnen bei 200 V zu arbeiten. Es erscheint mir daher klug zu sein, bei 43 PV-Modulen auf 2 Strings zu setzen. 1 x 21 Module (max. 798 V) und 1 x 22 Module (max. 836 V).
Vergleich Wechselrichter: MPP Solar 15KW WP Hybrid und Fronius Symo 15.0-3-M
| | | MPI 15KW WP | |Symo 15.0-3-M | |
|---|---|---|
| Nennleistung | |15kW | |15kW | |
| max. PV-Leistung | |16kW | |22,5kWp | |
| nominale PV-Spg. | |720V | |600V | |
| max. PV-Spg. | |1000V | |1000V | |
| Arbeitsfenster | |300 ... 1000V | |200 ... 1000V | |
| Startspg. | |320 / 350V | |200V | |
| max. PV-Strom | |26A + 26A | |33 / 27A | |
| Anz. MPP-Tracker | |2 | |2 | |
| Anschl. DIY-Batt. | |48V | |nur proprietäre Lösung? | |
LiFePo4-Zellen
LiFePo4-Zellen scheinen ein relativ gutmütiges Verhalten an den Tag legen, wenn es um Selbstentzündung geht. Daher sind sie derzeit auch mein Favorit.
Batteriemanagement (BMS)
Bei der Nutzung relativ große Batterien sind u. U. Batteriemanagementsysteme (BMS) erforderlich. Sie können sowohl für logistische als auch sicherheitstechnische Zwecke eingesetzt werden. Finde das von Andreas Schmitz vorgestellte BMS interessant.
Was bedeutet Balancing?
Batteriezellen sind chemische Systeme. Jede Zelle ist bereits ab der Herstellung ein wenig anders. Außerdem altern die Zellen unterschiedlich. Deshalb unterscheiden sie sich hinsichtlich ihrer Kapazität. Wird nun eine aus in Reihe geschalteten Primärzellen bestehende Batterie geladen, begrenzt die Zelle mit der niedrigsten Kapazität die Füllmenge aller anderen. Ausweg: Aktive Schaltungen können die Ladungen zwischen den einzelnen Zellen verteilen (active Balancing).
was soll die anlage machen, überschuss einspeisen oder 0 einspeisung?
ist notstrom eine vorausetzung?
hast wirklich ein optimales dach für pv, perfekte ausrichtung keine fenster gute neigung und groß ist es auch noch
wie hoch ist euer strombedarf jährlich?
Projekt 48kWh / 12kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
Sind Photovoltaik-Inselanlagen meldepflichtig?
Warum braucht man keinen 3phasen Batteriewechselrichter?
-- Sammelthread PV Anlagen Beispiele Umsetzung --
Die "Energiewende" kostet eine Kugel Eis..... pro kWh.
Also: Was ich so schreibe, ist mit etwas Vorsicht zu betrachten, weil ich mich noch nicht sehr lange mit der Materie beschäftige. Falls ich die Sachlage richtig einschätze, will ich wohl den Strom möglichst selbst verbrauchen. Also wenig einspeisen. Wir haben eine Gasheizung mit ca. 7 ct/kWh. Die Preise werden wohl steigen. Fernziel wäre daher eine Wärmepumpe als Ersatz für die Gasheizung. Aber das ist noch Zukunftsmusik.
Jetzt soll erst mal die PV-Anlage installiert werden. Nach dem was ich bisher aufgeschnappt habe, will ich wohl einen netzparallelen Betrieb. So wie ich das verstanden habe, kann ich dann weich auf das öffentl. Netz umschalten, wenn meine Anlage nicht mehr genug Energie liefert.
Notstrom? Wenn ich eine große LiFePo4-Batterie installiere, habe ich dann nicht Notstrom von ganz allein? Liefert mein Wechselrichter nicht Strom an das Hausnetz, falls das öffentl. Netz ausfällt?
Wir haben im letzten Jahr 6000 kWh verbraucht.
Also: Was ich so schreibe ist mit etwas Vorsicht zu betrachten, weil ich mich noch nicht sehr lange mit der Materie beschäftige. Falls ich die Sachlage richtig einschätze, will ich wohl den Strom möglichst selbst verbrauchen. Also wenig einspeisen. Wir haben eine Gasheizung mit ca. 7 ct/kWh. Die Preise werden wohl steigen. Fernziel wäre daher Wärmepumpe als Ersatz für die Gasheizung. Aber das ist noch Zukunftsmusik.
Jetzt soll erst mal die PV-Anlage installiert werden. Nach dem was ich bisher aufgeschnappt haben, will ich wohl einen netzparallelen Betrieb. So wie ich das verstanden habe, kann ich dann weich auf das öffentl. Netz umschalten, wenn meine Anlage nicht mehr genug Energie liefert.Notstrom? Wenn ich eine große LiFePo4-Batterie installiere, habe ich dann nicht Notstrom von ganz allein?
Liefert mein Wechselrichter nicht Strom an das Hausnetz, falls das öffentl. Netz ausfällt?
Normalerweise nicht, nur in Ausnahmefällen.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
Na schau mal da. Da bin ich neu im Forum und stoße direkt auf jemanden, der ein ähnliches Projekt wie ich plant.
Ich hänge mich hier mal an und lese mir um ggf. passende Infos auf zu schnappen.
Kleiner tipp von mir, da ich aus der Schraubtechnik komme:
Die Schraube für die langen Dachharken ist, wenn sie denn ordentlich behandelt wird, nicht deine Schwachstelle. Ordentlich verzinkt oder aus A2-XX rostet sie nicht und gut geschmiert und mit gutem Loctite verklebt, bekommst du sie mit wenig Arbeit sicher angezogen und sie wird sich nur dann wieder lösen, wenn du es willst. Bei der Berechnung des Drehmomentes helf ich dir gern ;).
Frage von mir auf deine Frage: Wenn dein Richter schon ab 200V sauber arbeitet, wieso möchtest du dann auf 2 Strings gehen? Je höher die Spannung, desto niedriger die Verluste, das ist also recht positiv, aber ich würde aus meiner persönlichen Logik auf Sicherheit gehen und lieber 3 machen. Falls in einem String etwas ausfällt, ist die Fehlersuche einfacher bzw. kurzweiliger und ich bilde mir ein, dann die Komponenten vor potentiellen überlasten eher zu schonen als mit 2 Stings?! Man möge mich berichtigen, falls ich daneben liege.
Grützli
Na schau mal da. Da bin ich neu im Forum und stoße direkt auf jemanden, der ein ähnliches Projekt wie ich plant.
Ich hänge mich hier mal an und lese mir um ggf. passende Infos auf zu schnappen.
Kleiner tipp von mir, da ich aus der Schraubtechnik komme:
Die Schraube für die langen Dachharken ist, wenn sie denn ordentlich behandelt wird, nicht deine Schwachstelle. Ordentlich verzinkt oder aus A2-XX rostet sie nicht und gut geschmiert und mit gutem Loctite verklebt, bekommst du sie mit wenig Arbeit sicher angezogen und sie wird sich nur dann wieder lösen, wenn du es willst. Bei der Berechnung des Drehmomentes helf ich dir gern ;).
Gern!
Frage von mir auf deine Frage: Wenn dein Richter schon ab 200V sauber arbeitet, wieso möchtest du dann auf 2 Strings gehen? Je höher die Spannung, desto niedriger die Verluste, das ist also recht positiv, aber ich würde aus meiner persönlichen Logik auf Sicherheit gehen und lieber 3 machen. Falls in einem String etwas ausfällt, ist die Fehlersuche einfacher bzw. kurzweiliger und ich bilde mir ein, dann die Komponenten vor potentiellen überlasten eher zu schonen als mit 2 Stings?! Man möge mich berichtigen, falls ich daneben liege.
Drei Gründe: 1. Höherer Wirkungsgrad durch verringerte Anzahl paralleler Ströme (hast Du schon beschrieben). 2. Durch Verringerung der Strangzahl von drei auf zwei habe ich eine höhere Strangspannung. Dadurch kann die PV-Anlage bereits bei geringerer Beleuchtungsstärke arbeiten. 3. Ich bekomme bei meinem Dach eine bessere Leitungsverlegung hin (weniger Verlängerung nötig).
Außerdem: Hatte mich ursprünglich an einer Fantasie-PV-Zelle orientiert, deren höchste Ausgangsspannung bei ca. 50 V lag. Meine jetzt favorisierte reale PV-Zelle hat nur max. 38 V als Ausgangsspannung.
Nach dem was ich bisher aufgeschnappt haben, will ich wohl einen netzparallelen Betrieb.
hast du denn einen elektriker der deine arbeiten anmeldet und abnimmt?
ohne dem geht sonst garnichts legal ans netz
not oder ersatzstrom wenn das netz ausfällt funktioniert nicht "einfach so" das muss vorher mitgeplant werden
und man muss wissen was man machen will wenn man mit 17kwp einspeisen möchte wird die notstromgeschichte teuer wenn man nicht einspeisen will dann kommt das günstiger man braucht dann andere komponenten und das kann hinter her auch nicht so einfach rückgänig gemacht werden
Projekt 48kWh / 12kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
Sind Photovoltaik-Inselanlagen meldepflichtig?
Warum braucht man keinen 3phasen Batteriewechselrichter?
-- Sammelthread PV Anlagen Beispiele Umsetzung --
Die "Energiewende" kostet eine Kugel Eis..... pro kWh.
hast du denn einen elektriker der deine arbeiten anmeldet und abnimmt?
Noch nicht. Der steht erst weiter unten auf der Liste. Mit Elektrotechnik kenne ich mich jedoch recht gut aus. Lediglich nicht mit PV-Technik.
Mit Elektrotechnik kenne ich mich jedoch recht gut aus.
das interessiert den netzbetreiber nicht
ohne den wisch vom zugelassenen elektriker geht nichts ans netz, plane erst mal das als erstes
Projekt 48kWh / 12kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
Sind Photovoltaik-Inselanlagen meldepflichtig?
Warum braucht man keinen 3phasen Batteriewechselrichter?
-- Sammelthread PV Anlagen Beispiele Umsetzung --
Die "Energiewende" kostet eine Kugel Eis..... pro kWh.
Was ist denn aus dem Vorhaben geworden wenn man fragen darf?