Speichernachrüstung 20 kWh+x für Altanlage

@Patrick_BS: Du siehst im Blogverlauf. Im Januar bestellt, im März geliefert. Keine Probleme.

Kleiner Nachtrag. Um beide Pole der Batterie abschalten zu können, bin ich den Rat von Voltmeter gefolgt und habe einen NH00 Trennschalter eingebaut. Masseseitig nur ein Trennmesser, Plus-seitig eine 160 Amp Sicherung. Damit ersetzte ich die vorherige Sicherung und den Trennschalter, der keinen sehr zuverlässigen Eindruck machte. Die kurzen 70 mm² Verbindungsleitungen zwischen Shunt und Trennschalter auf der Masseseite und Sicherung und Relais auf der Plusseite fielen heraus. Das war auch gut so. Offensichtlich gab es da Anschlußwiderstände (trotz guter Crimpung!), die die kurzen Leitungen bis auf 40° C brachten. Eingebaut habe ich nun noch vorhandene Kupferschienen 2x20 mm, doppelt genommen, so dass 80 mm² erreicht wurden. Sicherheitshalber habe ich diese mit Band isoliert um versehentliches Brücken zu vermeiden.

Was zu sehen ist, ist auch ein Lüfter auf den REC-BMS und eine Temperatursteuerung. Im anfänglichen Betrieb wurde dieses bei 96-100% SOC sehr warm. Es kam am oberen Ende des Speicherbereiches zu größeren Spannungsdifferenzen zwischen den Zellen, die das BMS passiv auszugleichen versuchte. Das lieferte sehr viel Abwärme, die passiv nicht abgeführt werden konnte und letztlich schaltete sich dann das Balancing ab. Also kaufte ich für kleines Geld einen 12V PC-Lüfter und ein kleines Temperaturrelaismodul und hängte es an ein 12 V Hutschienennetzteil. Als alle Teile da waren, und alles verbaut war, trat das Problem aber gar nicht mehr auf, so dass es jetzt einfach "für den Fall der Fälle" mitläuft.

So, nun ein erster Erfahrungsbericht nach längerer Laufzeit. Die Anlage läuft völlig problemlos, der Lüfter am REC BMS wird weiter nicht benötigt, der Umstieg von kurzen Kabeln auf Kuperschienen war ein Gewinn, keinerlei Erwärmung mehr im System. Die höchsten gemessenen Temperaturen sind jene des Multiplus und des Laderegelers mit phasenweise mehr als 40°. Der Rat, diese nicht "zu eng" and die Wand zu hängen, ist sicher berechtigt.
Die Komponentenauswahl war mit der Beratung hier im Forum gut. Es läuft einfach alles problemlos zusammen, auch die Anbindung des CCGX mit meinem OpenHab hat gut geklappt. Der erhöhte Investitionsaufwand gerade beim REC BMS hatte hier letzlich kürzeren Arbeitsaufwand in der Inbetriebnahme und weniger "Frickelei" zur Folge. Aber das ist ja doch immer eine sehr individuelle Entscheidung.
Der Speicher hat nominell 28 kWh. Wenn ich ihn von 100% voll auf 10% voll (mein gesetztes unteres Limit) leer laufen lasse, messe ich am Ausgang zum Hausnetz 24 kWh geflossene Energie. damit hätte ich rechnerisch 26,7 kWh Speicherkapazität, d.h. in der Differenz 4,6% Verlust durch die Invertierung. Insgesamt habe ich seit Inbetriebnahme, wenn ich die an das Hausnetz abgegebene Energie jener gegenüberstelle, die ich aus dem Hausnetz zum Laden einspeise und jene addiere, die ich über die 12 Panels auf der Garage DC einspeise, einen Verlust von 20-22% durch Invertierung, Ladeverlust und Reinvertierung. Dieser wäre sicher noch höher, wenn nicht ein Großteil der Energie DC seitig aus den Garagenpanels kämen.
Bei der Anlagengröße (10 kW peak AC übers Dach, 28 kWh Speicher) käme ich vermutlich an den meisten Tagen auf keine Volladung. Auch im Sommer gibt es bedeckte Tage, der Speicher wäre zu groß. Die Einspeisung von 3,6 kW peak DC extra über die Garagenpanels ist ein großer Gewinn. Hätte ich diese nicht, würde ich mir überlegen, ggf. einen Teil meiner Dachpanels aus dem AC Strang zu nehmen und DC an die Batterie zu hängen. Die Wandlerverluste sind wesentlich geringer.
Mit etwa 20-25 kWh Bedarf für die abendliche und nächtliche Ladung meines EAutos kam ich in den letzten Wochen ganz gut hin, reichte an bedeckten Tagen nicht ganz, gerade wenn nachts auch die Wärmepumpe noch läuft.
Die Victron APP sagt mir für den Mai eine Nutzung von 42% meines Verbrauchs aus dem Speicher, 28% aus dem Netz und 30% aus der Solaranlage direkt. Zusätzlich liefere ich ja aus der Dachanlage ans Netz. Meine Eigenverbrauchsquote ist auf 61% gestiegen, aber nicht das Maß der Dinge, da ich ja den DC-seitigen Zubau habe. ich freue mich jeden Tag über den günstigen Verbrauch meines EAutos mit 25 kWh/100 Km für 10 Cent/kWh, die ich ja nicht bekomme, da ich sie nicht einspeise. Die Kosten der Anlage vergesse ich dabei, so funktioniert Verdrängung. Alles in Allen kalkuliere ich die Amortisierung, die ja bei einen Speicher nicht selbstverständlich ist, auf etwa 10 Jahre, Solaranlage Carport geht extra.

Der Sommer neigt sich dem Ende zu. Von 10% bis auf 100% SOC benötigt der Speicher mit der PV aus Hausdach (10 kW) und Carport (3,6 kW) nun bis 16:00 bei sonnigen Wetter. Bei Ost-West Dach lag im Sommer die maximalen Tagesenergie beim Dach bei 60 kWh, beim Carport um die 20 kWh. Im Winter sollte das rapide nach unten gehen, an einen sonnigen Dezembertag auf ca. 8 kWh vom Dach. Die Technik war die reine Freude, keinerlei Probleme. Wir hatten einen Blitzeinschlag beim Nachbarn der über die DSL-Leitung zu uns kam und die Elektronik von FritzBox, Switches, IP-Videos, Heimelektronik schwer traf. Dem gesamten Speicher mit allen Teilgeräten ist nichts passiert.
Da ich messe wieviel Energie DC seitig eingespeist wird und den AC Aus- und Eingang dokumentiere, kann ich den Wirkungsgrad berechnen. Der lag seit Bau der Anlage nun bei 85%. D.h. 15% kostet mich die Anlage selbst. Relativ gut finde ich, sicher durch die DC-Einspeisung. Mein nutzbarer Speicher (Energie die ich von 100 SOC bis 10% SOC am Einspeisepunkt im Haus habe) liegt nach wie vor bei 24 kWh. Seit Beginn habe ich laut Victron App 30% unseres Stroms aus dem Netz, 33% direkt aus der Solaranlage und 37% aus dem Speicher bezogen. Problem ist tatsächlich die Speicherkapazität. Es gibt Tage, an denen ich über 40 kW nachts nur für das E-Auto ziehe, das gibt der Speicher natürlich nicht her. An meist 6 von 7 Wochentagen läuft nachts das Laden des E-Autos mit reduzierter Leistung von etwa 2,5 kW. Wenn dann die Wärmepumpe mit 3,5 kW dazukommt, ist der Multiplus 2 (5000) überfordert. Er befindet sich praktisch im Dauerbetrieb. Tagsüber lädt er durch, nachts entlädt er. Ein kompletter Speicherumsatz täglich. Er ist dann so um die 40-45° warm und reduziert die Leistung auf etwa 3,5 kW. mehr geht nicht. Deshalb habe ich auch in Zeiten ohne relevante E-Auto-Nutzung immer noch ein paar Prozent Last aus dem Netz.
Der Speicher selbst ist völlig unkritisch, die Zelltemperatur, die ich kontinuierlich messe, liegt so bei 22-24°, kein relevanter Spread zwischen den Zellen. Das BMS meldet keine Fehler.
Nun kommt der Herbst ich werde weiter berichten. Aktuell denke ich daran, den Speicher von 16/2 auf 16/3 d.h. bei meinen 280Ah Zellen auf dann etwa 42 kWh zu erweitern. Ich habe ja noch einen Regalboden frei und könnte 16 Zellen zukaufen. Zur Ladung könnte ich mir vorstellen auf das Dach noch einmal 16 Panele Ost und 16 Panele West anzubauen. Das wäre dann eine Verdoppelung meiner bisherigen Leistung. Beide über je einen MPPT 250/100 DC seitig zuzuschalten. Mein Problem ist aber der Anschluß ins Haus. Ein Multiplus 5000 reicht einfach nicht. Ich denke auch, dass der hohe Betrieb nicht gut für diesen ist. Entweder ich gehe auf einen einphasigen Multiplus 2 8000 oder kaufe noch 2 Multiplus 2 5000 dazu. Dann könnte ich dreiphasig fahren. Mich würde dabei natürlich die Notstromfunktion reizen. Was ich aber nicht weiß ist, ob ich diese überhaupt nutzen kann. Aktuell ist der Multiplus 2 über die AC in angeschlossen. Benutze ich die AC out würde ich bei Notstrombetrieb eine Verbindung zum Netz herstellen, was weder erwünscht noch zulässig wäre. Oder sehe ich da etwas grundlegend falsch?

Ein Multiplus 5000 reicht einfach nicht. Ich denke auch, dass der hohe Betrieb nicht gut für diesen ist. Entweder ich gehe auf einen einphasigen Multiplus 2 8000 oder kaufe noch 2 Multiplus 2 5000 dazu.

Denk dran der 8000 ist nicht zulässig wegen der Schieflast. Ich würde an Deiner Stelle einen zweiten Multiplus 5000 setzen. Dann kannst Du mit einem dritten ein 3 phasiges Netz bauen und hast auch noch Notstrom mit Schwarzstart, besser geht's doch nicht

#autoschrauberix: Danke, an die Schieflast habe ich nicht gedacht. Nach einigen Suchen sieht das wohl so aus, dass der Netzanschluss vom Grid direkt an die AC In der drei Multiplus geht und der AC Out dann phasenweise ins Haus. D.h. der Multiplus trennt bei Netzausfall dann automatisch die Verbindung ins Netz, das Haus läuft über den Speicher weiter. Damit ist das auch rechtlich o.k. Für den Service, Updates etc. Ist es wohl praktisch eine Schaltvorrichtung zum Durchschleifen des Netzes zu schaffen, sonst ist das Haus stromlos, wenn die drei Multiplus nicht arbeiten. Sehe ich das korrekt? Müsste dann meine Hausinstallation einmal durchschauen, da aktuell meine PV und der Multiplus ja einfach parallel zum Netz einspeisen/anliegen. Danke schon einmal für Eure Antwort.

Der Familienrat hat getagt. Aus Kostengründen, wird ein weiterer Ausbau der Panele erst einmal verschoben. Die Speichererweiterung auf ein 16/3 System, d.h. der Zukauf 16 weiterer 280 Ah Zellen ist aber beschlossen. Zusätzlich 2 weitere Multiplus 2 5000/48 um dreiphasig Notstrom fahren zu können. Einen hätte ich sowieso gebraucht um die Mehrleistung zu liefern und den vorhandenen nicht immer am oberen Leistungslimit zu haben. Der Schritt von 2 auf 3 ist dann nicht mehr so groß, vor allem muß ich ja die Anlage sowieso komplett umbauen, da die bisherige Wand schon einen zweiten Multiplus nicht zuläßt. der Umbau findet im tiefsten Winter statt, dann sind die Zellen vermutlich auch da. Geplant ist AC In auf das Netz direkt nach dem Zähler zu legen AC Out 1 dann in das Haus und den Solaredge hinein, mit angeschlossener Wärmepumpe und AC Out 2 an die Garage/Wallbox. Die kann im Notstromfall unversorgt bleiben. Manuelle Zuschaltung ist sowieso vorgesehen.

Da im Dezember sowieso nicht viel zu holen ist, habe ich die Anlage vom Netz genommen. Die Akkus sind aus China gekommen und ich habe den DC-Teil nun an einer anderen Wand neu aufgebaut. 48 280Ah Stunden Akkus auf drei Reihen. Je drei parallel, alle 16 Packs dann seriell. Zwischen den Regalreihen jeweils 70 mm² Verbindungskabel, verbunden wurde jeweils parallel in einen 3er Block. Die Bus-Bars sind Standard, nur die seriellen Verbindungen zwischen den 3er Blöcken sind mit 300A zugelassenen dicken Bus-Bars ausgeführt. GND und Plus sind direkt mit einer Stromschiene verbunden, die ich entsprechend gebogen habe. Diese verlaufen auch oben quer zum Anschluß der Victrons in je einen Kabelkanal. Ausführung 30 x 5 mm Kupfer blank. An den Zuführungen habe ich das isoliert. Der Trenner ist ein Efen Lasttrenner, gebraucht gekauft mit einer neuen 300 A Gleichstromsicherung. GND-seitig keine Trennung/Sicherung. Erwarteter Strom so 200-250 A. Das REC-BMS wurde einfach umprogrammiert, der Shunt ist neu, nun 300A/50mV. Das Relais war sowieso bis 500 A zugelassen. Nächster Schritt: Montage der Inverter und des MPPT.

Das letzte Jahr habe ich nun abgerechnet und mit 2021, in dem ich noch keinen Speicher hatte, verglichen. Ab Ostern 2022 ging der Speicher mit 28 kWh und die DC-PV mit 3,6 kW Peak auf dem Carport (nur für den Speicher) in Betrieb. Die 9,9 kW Peak Anlage auf dem Dach lief in beiden Jahren durch. Meine Eigennutzung der PV stieg von 40% auf 60%, in 2022 konnten wir 42% (2021: 18%) unseres Verbrauches (incl. EAuto mit 30.000 Km/Jahr) damit decken.

Die neue Anlage ist nun fast fertig, der Elektriker wird sie Ende Januar ans Netz anschließen. Aktuell läuft sie als Insel mit der PV und einen Anschluß in den Carport zur Wallbox. Habe dafür AC Out 2 per Relais dauerhaft auch bei fehlenden AC In aktiviert. Heute ist es in Südbayern sonnig, trotzdem konnte ich nur 25% des Speichers zuladen, aber es geht "nichts verloren". Die Zellen (ein Drittel wurde ja zugekauft) sind für das langsame "Einfahren" dankbar, sie benötigen einige Zyklen um ladungs- und spannungsgleich zu werden, auch wenn sie nun schon Wochen miteinander verbunden sind. Bei nahezu vollen Speicher merkt man das den passiven REC-BMS an, es wird warm und schaltet trotz zugebauter Lüfterkühlung irgendwann ab. Das war beim "alten" Speicher identisch, gab sich nach einigen Zyklen.

Anbei ein paar Bilder, die Zähler auf der Seite zäheln AC Out 1, AC Out 2 (Carport) und die PV-Produktion des "alten" Inverters. Ablesung optisch mit dem Raspi zusammen mit den beiden "offiziellen" Zählerschrankzählern.

Gestern war ein wirklich kompetenter und freundlicher Elektriker zum Anschluß da. Erst einmal ist mein 180,- € teurer FI vor dem AC in abgeraucht, da N links verdrahtet werden mußte, was ich nicht sah (sehr kleingedruckt!) und ihn wie alle anderen auch umgekehrt anschloß. Dann hatten wir etwas Probleme mit einen immer wieder auslösenden FI im Unterverteiler vor dem Speicher. Ursache war eine etwas "wilde" Trennung von N und PE im Hauptverteiler beim Bau des Hauses. Konnten wir korrigieren, war aber mühsam. Jetzt muß noch die Wärmepumpe über einen automatischen Notstromschalter angeschlossen werden, dann ist alles perfekt. Berichte im Frühjahr noch einmal.

Heute konnte ich die Wärmepumpe an die Notstromversorgung anschließen (über einen automatsichen Schalter) und alle Kabelkanäle verschließen. Fertig ist das Projekt!

Kurzer Statusbericht: Der Netzbetreiber wollte nicht nur die vom Elektriker unterschriebene Spezifikation dar Anlage, sondern auch die digitale Anmeldung mit der Stammnummer der Firma. Kann ich aufgrund der Größe der Anlage nachvollziehen, ist ja kein Balkonkraftwerk. Der Elektriker war entsprechend noch einmal da und hat insbesondere auch das Auslösen der FI überprüft. Ich würde empfehlen bei einen Neubau den Elektirker meines vertrauens immer ganz am Anfang ins Boot zu holen. So kann er das Ganze "begleiten". Die Anlage läuft tadellos, am Anfang benötigte das System etwas Zeit mit Spannungsalarmen bei nahezu Volladung und Balancing, bis alle Zellen auf den gleichem Stand waren. Der April und die erste Maihälfte waren sehr bewölkt, aber jetzt läuft das Haus autark. Wir stellen etwa 97% unseres Stromes selbst her, die Differenz zu 100% ergibt sich aus der Unschärfe des Zuschaltens des Speichers. Um sicher zu vermeiden, dass er Energie ins Netz abgibt, schaltet er erst ab etwa 50-100 Watt Netzbezug zu. Das paßt aber serh gut. Beigefügt noch unsere Statistik.

Eigentlich eine Schöne Anlage, aber dein Speicher ist gefährlich.

Du hast Starre Zellverbinder und weich Mossgummi Zwischenpaltte verspannt mit Gurt.

Auf deinen Fotos kann man sehen, dass die Zellen oben weiter zusammmen sind wie unten.

Die Zellen dehnen sich aus und werden oben durch die Starren Zellverbinder zusammen gehalten.

Irgendwann ist die Zugkraft so groß, dass es die Pole durch die Kunstoffisolatoren quetscht und dann kommt es zum Kurzschluss.

Und dein Haus brennt ab.

Schau dir dein Speicher nochmal genau an.

@stromsparer99: Danke! Habe mir das gerade eben noch einmal angesehen. Eventl. verzerrt das Objektiv das Ganze. Habe soeben noch einmal nachgesehen. Sowohl die mit Moosgummi verspannten Zellen, als auch jene mit den mitgelieferten Plastiktrennblättern verspannten stehen noch ordentlich ohne Verzug. Werde aber ein Auge darauf haben!

Schau dir mal in deinem letzten Post an wie groß die Bäuche an deinen Zellen sind. Normalerweise liegen die Zellen Flach aufeinander ohne Bauch.

Ja deine Aufnahme ist verzerrt, das Regal wird oben breiter, deine Zellen aber oben schmaler. Normal müssten deine Zellen so aussehen wie das Regal, aber sie gehen genau in die andere Richtung.