AC-gekoppeltes Speichersystem vs. DC-Hybrid (jeweils ~60 kWp PV) – Ist das neoom-System tatsächlich AC-gekoppelt? Eure Einschätz

PV-Anlage
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Hallo zusammen,

ich stehe aktuell vor der Entscheidung zwischen zwei technisch sehr unterschiedlichen Speicher- und Wechselrichterarchitekturen für eine Photovoltaikanlage mit ca. 55–60 kWp auf mehreren Dachflächen.

Das Objekt ist ein Flüchtlingsheim mit ca. 60.000 kWh Jahreslast pro Jahr.
Wichtig für mich ist deshalb ein möglichst hoher Eigenverbrauch, effiziente Nutzung des Speichers und zusätzlich die Möglichkeit, Arbitrage über einen dynamischen Stromtarif zu betreiben.

Aus diesem Grund ist die Systemarchitektur für mich ausschlaggebend. Ich möchte gern eure fachliche Einschätzung einholen, ob ich die Systeme korrekt bewerte.

Systemvariante A (basierend auf neoom/STAAK)

Nach meinem aktuellen Verständnis:

  • Die PV-Strings werden auf einen separaten PV-Wechselrichter geführt (DC→AC).

  • Zusätzlich werden mehrere STAAK-Speicher eingesetzt, jeweils mit eigenem Hybridwechselrichter.

  • Die PV wird nicht DC-seitig an die STAAK-Hybride angebunden.

  • Die Batterie lädt daher über AC→DC.

  • Beim Entladen erfolgt DC→AC.

  • Der resultierende Strompfad für PV-Strom über den Speicher wäre somit:

    PV → PV-WR (DC→AC) → AC-Hausnetz → Hybrid-WR (AC→DC) → Batterie → Hybrid-WR (DC→AC) → Verbraucher

Das entspräche drei Wandlungsstufen (DC→AC→DC→AC).

Meine Frage dazu:
Ist dieses Verständnis korrekt?
Ist das STAAK-System in dieser Konfiguration tatsächlich ein AC-gekoppeltes Clustersystem, weil die PV extern AC-seitig eingespeist wird?
Oder gibt es eine Möglichkeit, die PV wirklich DC-seitig in dieses System einzubinden?

Systemvariante B (DC-Hybridverbund, z. B. Deye)

Die alternative Lösung basiert auf mehreren DC-Hybridwechselrichtern (z. B. 20 kW + 10 kW), an deren MPPTs die PV-Strings direkt DC-seitig angeschlossen werden.

  • Gemeinsamer Hochvolt-DC-Bus.

  • PV→Batterie ohne AC-Zwischenschritt.

  • Beim Entladen erfolgt nur DC→AC.

  • Ergebnis sind üblicherweise ein bis zwei Wandlungsstufen.

Reale Roundtrip-Effizienz typischer DC-Hybride: etwa 92–96 %.
Reale Roundtrip-Effizienz typischer AC-gekoppelter Systeme (PV über AC): etwa 82–88 %.

Grobe wirtschaftliche Auswirkungen (eigene Berechnung)

Bei etwa 31.000–32.000 kWh Batteriedurchsatz pro Jahr führt die Differenz im Roundtrip-Wirkungsgrad zu ungefähr 2.500–3.000 kWh weniger nutzbarer Energie bei AC-gekoppelten Systemen.

Bei Mieterstrom zu 34 Cent/kWh entspricht dies etwa 850–1.000 Euro Mindererlös pro Jahr.
Zusätzlich entsteht bei Arbitrage ein weiterer Vorteil für DC-Hybride.

Meine konkreten Fragen an euch:

  1. Ist die Beschreibung des neoom/STAAK-Strompfades aus eurer Sicht technisch korrekt?

  2. Kann man dieses System in dieser Konfiguration als AC-Cluster bezeichnen oder gibt es DC-seitige Kopplungsmöglichkeiten, die ich übersehe?

  3. Wie schätzt ihr die Roundtrip-Effizienz solcher AC-gekoppelten Systeme ein?

  4. Würdet ihr bei ca. 60 kWp PV und hoher Dauerlast ein DC-Hybridverbund grundsätzlich für wirtschaftlich sinnvoller halten?

  5. Gibt es technische Argumente, die aus eurer Sicht für die AC-Cluster-Variante sprechen?

  6. Kann eine Prognose- oder KI-basierte EMS-Logik (z. B. connectAI) die systembedingten AC-Verluste in irgendeiner Form kompensieren? Oder bleibt dies physikalisch limitiert?

Ich freue mich auf eure fachlichen Einschätzungen,

Grüße
Fritz

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PV Strom laden:

  1. DC von den Modulen → AC Netz
  2. AC Netz → DC Batterie

Batteriestrom nutzen:

  1. DC Batterie → AC Netz

Bei Hybridwechselrichtern:

PV-Laden:

  1. DC von den Modulen → DC Batterie. Auch das ist eine Wandlung, da verschiedene Spannungsebenen. Die ist aber effizienter als AC→DC

Batterie entladen:

  1. DC Batterie → AC Netz

Oliver

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Ok, dann scheint mein Verständnis von der neoom-Lösung korrekt zu sein, dass der PV-Generator nicht direkt über DC an die Batterien angebunden ist, sondern 2 Wandlungen stattfinden ( 1x DC→AC und 1x AC→DC). Also dass keine irgendiwe gesondert verfügbaren Anschlüsse im neoom Staak genutzt werden können, um direkt DC anzuschließen…?
Das wäre ja tatsächlich ein wesentlicher Nachteil dieser Lösung.

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hat zwar keine sehr ausführliche Details, aber doch zumindest alle wesentlichen Infos zum Thema auf deren Webseite. Danach hat der Staak-Speicher sehr wohl auch einen MPPT für PV-Module.

Bei der Größenordnung er Anlage und der Investition, die dahinter steht, werden die dir aber sicher gerne einen versierten Fachmann ins Haus schicken, der dir das alles im Detail erklären kann.

Oliver

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Also ohne konkret auf Fragen einzeln einzugehen hier ein paar allgemeine Regel:

= jedes Wandeln generiert Verluste, daher PV=DC-AC, Akku = AC-DC-AC nicht die erste Wahl. Es gibt trotzdem Gründe es so zu machen wenn z.B. die PV Verkabelung zu komplex / zu lang und daher vorhandene AC-Verkabelung genutzt wird.

= auf der DC-Seite sind die Verluste hauptsächlich durch den Strom bestimmt (der quadratisch Einfluss hat). Daher 48V Akku bei dem Leistungsbedarf nicht die erste Wahl.

= teilweise können mehrere Hybridwechselrichter gemeinsam mit einem Akku operieren. Ein solches System wäre nicht die erste Wahl.

= Bei einem solch, doch recht großem System sollte auch eine gewisse Redundanz vorgesehen werden. PV-seitig mehrere Strings, mehrere Wechselrichter, 2 Akkus und selbstverständlich 3 phasig.

Ich denke das was oben geschrieben steht ist zu bedenken und dann findet man eine Konzept das die Anforderungen erfüllt und preislich passt.

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Danke euch allen schon einmal für den Input! Ich merke, wie komplex die Thematik ist und dass es nicht ganz einfach ist, bei einer Anlage dieser Größe ein wirklich passendes Gesamtkonzept zu finden. Ich habe inzwischen mit sieben unterschiedlichen Solarteuren gesprochen, und jeder bietet ausschließlich das „eigene“ System an (egal ob ob SolarEdge, neoom, Deye, usw.). Eine wirklich systemoffene Analyse habe ich bislang nicht bekommen, daher die Nachfrage hier im Forum. Auch weil ich Sorge vor meinem selbst recherchierten Halbwissen habe.

Zu den einzelnen Punkten aus euren Antworten möchte ich gern etwas detaillierter eingehen:

1. Thema: PV zu Batterie über den STAAK-MPPT

Es stimmt, dass die STAAK-Hybridgeräte theoretisch über eigene MPPT-Eingänge verfügen – je nach Modell aber nur im Bereich von ca. 4–6 kWp PV-Eingang pro Gerät.

Für meine Anlage bedeutet das aber praktisch:

  • die Gesamt-PV-Leistung liegt bei ca. 55–60 kWp,

  • verteilt auf 6 Strings (mehrere Dachflächen),

  • sodass die STAAK-MPPTs rein kapazitiv nur 10–15 % der PV überhaupt aufnehmen könnten,

  • und die restlichen 85–90 % zwangsläufig weiterhin über den externen PV-Wechselrichter laufen müssten.

Damit bleibt die Haupt-PV eindeutig AC-seitig angebunden:

PV → PV-WR (DC→AC) → AC-Netz → Hybrid-WR (AC→DC) → Batterie

Der Hinweis, dass STAAK-MPPTs existieren, ist insofern korrekt – sie spielen aber bei Anlagen dieser Größenordnung praktisch keine Rolle.

Zweiter Aspekt:

Selbst wenn man einige Module an den STAAK-MPPTs anschließen würde, gibt es keinen gemeinsamen DC-Bus zwischen den drei Speicher-/Hybridgeräten.
Die Geräte arbeiten AC-seitig synchronisiert, aber nicht DC-verbunden.

Damit entsteht weiterhin:

  • keine DC-Gesamtanlage,

  • kein zentraler DC-Verbund,

  • und keine zentrale DC-Speicherung.

Aus dieser Sicht bleibt das System (in dieser Konfiguration) ein AC-gekoppeltes Clustersystem, auch wenn einzelne DC-PV-Mini-Strings theoretisch möglich wären.

2. Wandlungsverluste

Die grundsätzliche Reihenfolge hatte ich also wohl richtig verstanden:

Bei AC-gekoppelten Systemen:

PV-Ladung:
DC Module → AC Netz → DC Batterie
(2 Wandlungen)

Batterieentladung:
DC Batterie → AC Netz
(1 Wandlung)

Summe: 3 Wandlungen

Bei DC-Hybriden:

PV-Ladung:
DC Module → DC Batterie
(technisch: DC/DC, meist nur 1–2 % Verlust)

Batterieentladung:
DC Batterie → AC Netz
(DC/AC)

Summe: 1–2 Wandlungen

Riuchtig: DC/DC-Wandlung hat eine gewisse Verlustquote, aber lt. meiner Info deutlich geringer als AC→DC.

3. Hochvolt vs. Niedervolt

Beide Systeme nutzen in meinem Fall Hochvolt-Batterien, also keine 48-Volt-Lösungen.
Das Thema „48 V bei hoher Leistung nicht optimal“ ist also für diese Entscheidung nicht relevant.

4. Mehrere Hybride & Redundanz

Auch das ist identisch:

  • In beiden Systemvarianten kommen 3 Wechselrichter zum Einsatz.

  • Die Anlage erhält also bereits Redundanz:

    • mehrere MPPTs,

    • mehrere WR-Einheiten,

    • mehrere Akkumodule.

Der Unterschied liegt also anscheinend tatsächlich in der Systemarchitektur (AC-Cluster vs. DC-Hybrid). Der Betrieb hat halt drumherum geredet und mich versucht zu irritieren mit der Aussage, dass die neoom-Staaks intern einen DC-Bus haben, aber dass Batterien intern mit DC laufen war ja nicht die Frage, sondern, ob Architektur-bedingt unnötige Wandlungsverluste die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigen.

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Oder auch viel mehr.

Wie gesagt, bevor du da lange rumrätselst, lass dich da beraten. Oder auch irgendwo anders. Eine Anlage dieser Größe bastelt man nicht am Küchentisch zusammen, vor allem nicht, wenn man mit dem Thema PV noch nie irgend etwas zu tun hatte.

Oliver

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Ja, das ist wohl der richtige Ansatz. Danke dir! Hast du ggfs. einen Tipp, welcher Mensch, Firma, andere Instanz denn solch eine System-agnostische Beratung anbieten könnte? Energieberater?

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Vielleicht die Möglichkeit verteilter Systeme in betracht ziehen.

Beispiel: 3 x 60kWh Batterie, 3 x 2 Strings, 3 x Hybrid-WR 20-25kW