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Projekttagebuch: 10kWh Akku mit 3kWp auf dem Holzunterstand

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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
Themenstarter  

Hallo zusammen,

nachdem ich nun schon eine Weile mitgelesen und auch hie und da vereinzelt etwas geschrieben habe möchte ich hier nun mein Projekt nach und nach dokumentieren.

Wer bin ich: Stefan, 37, Sozialpädagoge

Mehr steht hier -> Grüße von einem Bastler aus dem Saarland

Seit Ende März läuft nun unsere 9,3kWp PV-Anlage auf dem Gartenhausdach, mit Überschusseinspeisung. Nicht die beste Dachausrichtung, aber gut genug, sodass unser aktueller Tages-Strombedarf auf rund 3kWh zurück gegangen ist (aktuell = Heizung fast permanent aus).

Eigentlich war ich ziemlich happy damit. Doch dann...
dann bin ich über Andrea's Youtube-Kanal gestolpert. Pufferakku selbst bauen? Mit ggf. kostenlosen Zellen? Wie geil ist das denn Shock

Also ettliche Videos geschaut, Tutorials durchschmökert und die bekannten Internetforen inkl. hier durchforstet, sehr viele andere Projekte verfolgt und unter die Lupe genommen.

Mein Plan:
Ich möchte gerne den Rest-Stromverbrauch auf Null senken, also wenn möglich keinerlei Strom mehr fremd beziehen,
gleichzeitig aber Überproduktion ins Netz einspeisen um die Anlage abzubezahlen.

Konkret möchte ich zusätzlich zur bestehenden PV-Anlage eine zweite, kleinere Anlage aufstellen mit
- 10KWh Powerwall mit 48V / in 14S Bauweise
- Hybrid-Wechselrichter mit Netzeinspeisung, vermutlich einer von diesen hier: Mpp Solar, EASunpower, Infinisolar, Effekta
- ~3kWp mit 8 Modulen JA-Solar 340Watt die ich noch übrig habe
- das Ganze soll auf unseren Holzunterstand kommen

- Monitoring: hier werde ich versuchen, das DIY 2.0 BMS von Andreas / DWL nach zu bauen, die modulweise Skalierbarkeit und Erweiterbarkeit mit Sensoren gefällt mir hier sehr gut
- Balancing: wird es auch geben -> günstige Balancer mit PC Anbindung

Aktuell bin ich noch in der Planungs- und Sammelphase.

Seit genau drei Wochen bin ich nun dabei, fleißig Akkus zusammen zu tragen. Das ist ja wie eine Sucht 😮

Am Anfang noch im Esszimmer rumgefrickelt, mittlerweile aber habe ich in der Garage bzw. Werkstatt meinen Akku-Arbeitsplatz eingerichtet

Woche 1:

Woche 2:

Woche 3:

Als Ladegeräte mit Kapazitätsmessung nutze ich 6x LitooKala Lii500, aktzuell aber nur für Stichproben, ob einzelne Akkuserien etwas taugen. Ich möchte erst alle Akkus beisammen haben und die Akkupacks zerlegt + sortieren, bevor ich dann strukturiert messe und dokumentiere.

Zur Dokumentation & Auswertung werde ich dann eine angepasste Excel Liste für Ergebnisse der Kapazitätsmessungen von Wolf aus dem SL Forum verwenden. Angepasst im Sinne von: übersetzt auf Deutsch, ein paar (für mich unnötige) Spalten rausgeworfen, die Grenzwertformeln für Innenwiderstand und Spannungsverlust nach 14 Tagen an meine Bedürfnisse angepasst, ein paar Zellen in die DB eingepflegt, die in Amiland anscheinen nicht so geläufig sind, bei mir aber zum Einsatz kommen.

Soweit erstmal

Leitfaden Akkus & PV von A-Z
Projekttagebuch: 10kWh Akku mit 3kWp auf dem Holzunterstand
China-Akku 18650 Test - 508.800mAh in 62 Zellen
Beschaffung der Akkus und deren Kosten // Akkuquellen


   
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Nick81
(@nick81)
Mitglied Admin
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 1696
 

Hi Stefan,

das klingt nach einem super Plan. Halte uns auf dem laufenden.

PIP 5048MS | 6x 340Wp mono (2KWp) Ostdach | 14S80P Powerwall
3x MP2 5000 | 11 kWp Ost- + Westdach | 14kWh LFP
Mitsubishi Multi MXZ2F42VF+MSZEF25VGKW+MSZEF35VGK


   
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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
Themenstarter  

Akku-Unterbringung:
Ein Details, bei dem ich mir noch nicht sicher bin.

Fakt:
Ich möchte die Powerwall nicht im Haus haben. Wir haben da so viel (Arbeits-)Zeit und Herzblut in die Renovierung reingesteckt, wenn die Akkus hoch gehen und die Sicherungsmechanismen nicht greifen und dadurch die Bude abfackelt - das wäre eine Katastrophe, das Risiko werde ich nicht eingehen.

Deswegen werde ich Wechselrichter und Akkus direkt bei der PV am Holzunterstand aufstellen. Soweit, so gut, aber hier hapert es dann noch an der Detailplanung.

Idee 1:
- WR direkt an den Holzunterstand montiert, unter den Dachüberstand.
- Akkupacks in einen Metallschrank, der in etwa 5 - 7m Sicherheitsabstand zu dem Holzlager steht - nicht dass da alles lichterloh brennt, wenn die Akkus hoch gehen und der Schrank nicht hält

Mangels echtem Metallschrank (findet man irgendwie nirgends) dachte ich da an einen Spind, die gibt's zuhauf als 2er und 3er.
Etwa 50cm tief, 25cm Fachbreite, bereits Lüftungsschlitze drin

Dieser hier ist gerade für 40€ im Nachbarort zu haben

Rundherum abschleifen, dick Rostschutzfarbe drauf, die Tür mit Gummilippen abdichten.
Innen dann noch ein paar Zwischenfächer einschweißen und wenn noch Platz ist mit Farmazellplatten auskleiden - fertig.

Problem: die Leitungslänge zwischen Akkupack und WR wird dann bei 7 Meter Abstand Luftlinie locker mal 2x 10m Kabellänge, und da werden die Verluste schon ziemlich hoch

Idee 2:
WR direkt zu den Akkus, aber das wird im Stahlschrank vermutlich eng werden, außerdem wird es dann mit der Luftzirkulation eng werden, der Kamerad wird einiges an Kühlungsluft brauchen

Hier habe ich jedenfalls noch keine gescheite Lösung gefunden

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Nick81
(@nick81)
Mitglied Admin
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 1696
 

Hi Stefan,

wenn du etwas Platz hast draußen, dann würde ich es etwas anders machen.
Ich würde eine kleine Hütte bauen, ruhig aus Holz. Gut isolieren und den WR und die Batterie dort rein. Die Batterie einfach an die Wand montieren. Für den Sommer vielleicht sogar noch eine Klimaanlage mit da rein.

So in der Art.

Die Strecke zwischen WR und Batterie kurz halten, sonst wird das Kabel schnell teuer. Die Kabel für die PV Module kann ruhig ein paar Meter länger sein.

PIP 5048MS | 6x 340Wp mono (2KWp) Ostdach | 14S80P Powerwall
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(@manfred-p)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 1267
 

Hallo,
wie soll das dann im Winter mit den Akkus funktionieren? Bei Frost sollen/können diese doch nicht mehr geladen werden .
Gruß Manfred

1 kWp Ost / 3,7 kWp West / 34 kWh LiFePO4 Inselanlage


   
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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
Themenstarter  

Ja das mit dem extra Häuschen wäre natürlich die ideale Lösung.
Mittelfristig wird da seitlich neben den Holzunterstande auch noch ein (von vorne offener) Geräteschuppen zum Unterstellen der Gartengeräte (Rasenmäher, Häcksler, Zweiachser Minitraktor, Holzspalter) hin kommen. Aber dieses Jahr passt das weder vom Aufwand noch vom Geld her.

wie soll das dann im Winter mit den Akkus funktionieren? Bei Frost sollen/können diese doch nicht mehr geladen werden .

Ach Mist. Das ist natürlich ein Problem. Kacke 😐
Danke für den wertvollen Hinweis.
Und um gescheit dick mit Mineralwolle zu dämmen reicht der Platz wahrscheinlich nicht aus. Muss ich mal durchrechnen und messen. Ist halt schwierig so lange ich noch nicht genau weiß, wie groß meine Akkupacks werden. Aktuell plane ich noch mit 14S120P als Maximum, eher kleiner wenn die Kapazität der einzelnen Zellen gut ist.

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MMoeller
(@mmoeller)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 30
 

Hallo,
Eventuell wegen der Kälte doch ins Haus? Ich habe es bei mir so gelöst das ich den wechelrichter samt Batterie Anlage in einen ungenutzen/ nicht mehr genutzten Heitzungsraum zu verfrachten was den Vorteil hat das ganzjährig so 20-25C° sind. Außerdem konnte ich alle Kabel durch den ungenutzten Kamin legen, die wände vom Raum sind verstärkt und vor dem raum ist eine Dicke Brandschutztür, sollte also sicher sein, Vielleicht kommt sowas ja auch für Dich in Frage.
Mit Freundlichen Grüßen M.Möller


   
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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
Themenstarter  

einen ungenutzten "Feuerbunker" habe ich leider nicht übrig. Ich könnte höchstens Platz schaffen in einem Kellerraum. Da haben wir 70cm Bruchsteinwände mit Kaspendecke aus Ziegelsteingewölbe. Das brennt zumindest mal nicht ganz so schnell. Bei dieser Alternative müsste der Akkuschrank dann aber zu 1.000% feuersicher gemacht werden.

Wie heiß brennt so ein Lithium-Feuer wenn sich ein 120er Zellenblock entzündet?

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MMoeller
(@mmoeller)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 30
 

So ein Lithium-Feuer wird schnell mehrere 1000C° heiß, da ist die frage ob dir ein Blech oder Metal schrank nicht einfach wegschmilzt... oder ob die Löschanlage z.b. mit solchen löschperlen das feuer schnell genug löschen können... eventuell zerberstet dir ein solcher Blechschrank auch.. Bin aber auch kein experte in diesem Bereich.


   
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(@manfred-p)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 1267
 

Hallo,
du hast sicher Recht, dass ein Metallschrank nur gut ist solange nichts passiert. Laut Google brennen Lithiumzellen bei mehr als 1000° und nicht bei mehreren 1000° Grad.
Ein kleiner Unterschied aber dennoch für die Sache unerheblich.
Gruß Manfred

1 kWp Ost / 3,7 kWp West / 34 kWh LiFePO4 Inselanlage


   
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Nick81
(@nick81)
Mitglied Admin
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 1696
 

Ich denke auch, wenn es einmal wirklich zu einem "therman runaway" kommt, dann wird das Löschen schwierig. Deshalb ist es auch die wichtigste Aufgabe, dies zu verhindern. Auf der anderen Seite passiert so etwas auch äußerst selten. Jeder muss für sich selbst abwägen, wie viel Energie man zum Verhindern einen "theoretisches worst-case Szenario" aufbringen möchte.

Ich gehe an die Sache eher so heran. Je besser es meinen Zellen geht, umso "theoretischer" bleibt das worst-case Szenario. Damit meine ich, wenn du deine Zellen stark verändernden klimatischen Bedingungen aussetzt (Wärme, Feuchtigkeit), desto wahrscheinlicher könnte das Szenario eintreffen. Natürlich sind andere Faktoren wie Überladung, Tiefenentladung und Überlastung noch wichtiger zu verhindern.

PIP 5048MS | 6x 340Wp mono (2KWp) Ostdach | 14S80P Powerwall
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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
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Eine gute und eine schlechte Nachricht:
gut: ich habe den Wechselrichter, den ich schon länger ins Auge gefasst habe recht preiswert gefunden und gestern bestellt. Ein Infinisolar V 4K-48 Hybrid mit Einspeisung
-> Infos direkt beim Hersteller Voltronic

Vertrieb über Solarpower24 aus Italien -> Cercastock.it für 518€ inkl. Fracht anstatt ~670€ für das baugleiche Modell von EASunpower oder MPPSolar mit "nur" 3KW

schlecht: habe heute mit meinem Netzbetreiber telefoniert und angefragt, was wann wie wo zu genehmigen ist oder nicht.
Da ich erst kürzlich eine PV (auf dem Gartenhausdach) installiert habe würde eine zweite Anlage, wenn sie innerhalb von 12 Monaten installiert wird, automatisch zu der anderen dazugerechnet werden. Mit den zwei Konsequenzen:
1. die KWp-Leistung wird zusammengerechnet -> ich komme über 10 KWp -> zusätzliche EEG-Umlage-Abgaben werden fällig
2. die Einspeisevergütung der gesamten Anlage richtet sich dann nach dem Stand der letzten Inbetriebnahme und zieht damit den Vergütungssatz meiner Gartenhausanlage runter

Einzige Möglichkeit dem zu entgehen: 12 Monate mit der offz. Inbetriebnahme warten, also bis April 2021, dann werden beide Anlagen getrennt geführt und es fällt auch keine EEG Umlage an obwohl ich in der Summe dann über 10 KWp habe. So ein Bockmist, wer denkt sich denn sowas aus? Cry

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Nick81
(@nick81)
Mitglied Admin
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 1696
 

Moin Stefan,

leider sind so die Regeln bei dem EEG.

Was hast du jetzt vor?

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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
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Mir beim Bau Zeit lassen, ich rechne eh mit Fertigstellung im Herbst, und dann

12 Monate mit der offz. Inbetriebnahme warten

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Stefanseiner
(@stefanseiner)
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drei kleine Neuerungen:

  • der dreifach-Spind steht nun in meiner Garage und wartet auf seinen Umbau. Das werde ich erst angehen, wenn die Akkupacks fertig sind, aber so kann ich schonmal Maß nehmen

  • zwei neue 10-fach Ladegeräte sind zu meiner Ladestation hinzu gekommen 10-Slot Ladegerät Phomax für 10€ inkl. Versand

  • um die Excelliste später in der Werkstatt pflegen zu können habe ich ein uralt-Notebook ausgegraben (Windows XP, 2x 512MB Ram, 40GB superlangsam-Festplatte, Intel Celeron 1,7GHz) und flott gemacht. Nun, mit Intel C2D 2x 2,16 GHz, 3GB Ram und 120GB SSD samt Windows 7 x64 Bit läuft der wieder richtig flott
  • Ergonomie, Form und Gewicht erinnern an ein Paket Ziegelsteine, aber die alten IBM sind nunmal robust

    gewöhnungsbedürftig aber für die Werkstatt eigentlich ideal: Trackpoint (der kleine rote Knubbel, funktioniert wie ein Mini-Joystick) anstatt Touchpad, den man auch mal mit schmierigen Händen oder Handschuhen bedienen kann

    Zudem ist "Phase 1"- Zellen sammeln nun beendet.
    Ich denke, ich habe mittlerweile genug beisammen und bin nun dazu über gegangen, die Zellen vor zu sortieren.
    Ich lade sie vor und dabei fliegen dann auch die defekten Zellen mit internem Kurzschluss / ausgelöstem thermischen Schutz raus. Dann Kapazitätstest

    die müssen noch getestet werden

    die sind bereits getestet

    Ladestation

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