DIY-2,5 kW/h-Akku zum vorhandenen 800-Watt-Balkonkraftwerk – günstige Grundlastdeckung wie aufbauen/dimensionieren?

PV-Anlage Stell dein Batterie/Powerwall/PV Projekt vor
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Moin Leute,

Seit ca. 1,5 Jahren bin ich stolzer Besitzer eines 800-Watt-Balkonkraftwerkes, trotz anfänglicher bürokratischer Hürden (da WEG-Mehrfamilienhaus). An guten Tagen schafft diese Anlage 5 kW Link entfernt Zum Einsatz kommt ein TSUN "TSOL-M800(DE)" und 2 x JA Solar "JAM54D41-440 LB Full Black". Das funktioniert einwandfrei.

Leider kann ich als Neuling keine Links posten oder Anhänge einfügen, deswegen hier kurz die technischen Eigenschaften:

Input Power – 2*280-440 Watt
Start Up Voltage – 22 Volt
MPPT Voltage Range – 16-60 Volt
Max. Input – 60 Volt und 11,5 Ampere
Max. Input Short Circuit Current – 15 Ampere

[spoiler title="Datenblatt des Photovoltaik-Moduls JAM54D41-440 LB Full Black:</span>"]Pmax – 2 x 440 Watt (+2x 35 Watt)
Leerlaufspannung (Uoc) – 38,9 Volt (+0 Volt)
Spannung bei max. Leistung (Umpp) – 32,47 Volt (+0 Volt)
Kurzschlussstrom – 14,31 Ampere (+1,15 Ampere)
Strom bei Maximalleistung (Impp) – 13,55 Ampere (+1,08 Ampere)

Die Zahl in (Klammern) sind die erhöhten Werte bei einer rückseitigen Einstrahlung von 10 % bezogen auf die Vorderseite, da bifaziales Doppelglas-Modul vom n-Typ.[/spoiler]

Ich möchte diese Kombination gerne mit einem günstigen Speicher erweitern. 2 bis 2,5 kW/h sollten dafür ausreichend sein. Diesbezüglich habe ich mir etliche Videos zum Thema Eigenbau angeschaut, angefangen bei Andreas Schmitz über Ingos Tipps, schlau energiesparen, michaswerkstatt, Offys Werkstatt, Solaranlage, Tueftler & Heimwerker, Roman Merz, Michael Perlitschke, M1Molter - Der Heimwerker, PV&E, Happy Freizeit, TiBro, IchBauPV, AndrewLagassy, Der Kanal und Zerobrain. Also an Inspirationen mangelt es mir nicht wirklich. :d

Nun, was soll der Speicher denn können?
Er soll meine Grundlast von ca. 50 - 150 Watt abdecken, dabei aber die Batterie weder tiefenentladen noch überladen und sie generell sehr schonend und sicher behandeln.
Kurz und mit Pseudo-Code erklärt:

WENN (Tag erreicht) UND (Batterie < 95 %) DANN (50-150 Watt) in (Wechselrichter) UND (falls vorhanden: Rest-Watt davon) in (Batterie) bis (Batterie ≥ 95 %)
WENN (während Tag) UND (Batterie ≥ 95 %) DANN (Alles) in (Wechselrichter) ohne Batterie anzufassen
WENN (Nacht erreicht) UND (Batterie ≥ 30 %) DANN (50-150 Watt) aus (Batterie) in (Wechselrichter) bis (Batterie ≤ 10 %)
WENN (Nacht erreicht) UND (Batterie < 30 %) DANN Batterie schonen, ergo Einspeisung für diese Nacht überspringen

Wie löse ich das möglichst kostengünstig und effizient ohne mir zu viel und unnötig zu kaufen und trotzdem eine gewisse Flexibilität und Sicherheit zu bewahren?
Ich würde ungerne eine Fertiglösung für 500 bis 1.000 € kaufen, da man da wieder von Herstellern und ihren teils sehr unsicheren Apps abhängig ist – und ob es diese Hersteller in 10 Jahren noch gibt und ihre Apps in 10 Jahren noch funktionieren, darf zumindest angezweifelt werden. Ich bin handwerklich nicht ungeschickt und eine DIY-Lösung kann erweitert und Teile darin problemlos ausgetauscht werden.
Vor den Strömen in der Batterie und generell diesen 800 Watt von den Paneelen habe ich allerdings größten Respekt und möchte die daraus entstehenden potentiellen Gefahren auf keinen Fall unterschätzen, um mich und andere nicht zu gefährden.
Deswegen ersuche ich euren Rat und bitte um konstruktive Vorschläge. :slight_smile:

Am besten fand ich das Video von Dimitri von Solaranlage ( watch?v=__DCoM3BciA&t=358s ), er verwendet zwischen PV und dem Akku [mit BMS] einen Laderegler und zwischen Akku und dem Wechselrichter befindet sich ein Step-Up-Spannungswandler (DC 1800 W 40 A Step-up-Boost-Konverter).
Frage dazu: Würde ein Solarladeregler von z. B. Epever MPPT 12 V/24 V mit 40 A und max. 100 V ausreichen oder wäre der maßlos über-/unterdimensioniert?
Laut Rechnern für den Kabelquerschnitt läge der empfohlene Querschnitt mit 12 V bei ca. 15 mm² und mit 24 V bei ca. 4 mm². Laut einigen YouTubern ist ein 24-Volt-System dem 12-Volt-System aufgrund der geringeren Verluste deutlich vorzuziehen.
Ich würde mein System mit dem derzeitigen Wissensstand so aufsetzen:

2x 440 W PV-Module →→→→ 40 A(?) Laderegler Epever MPPT 24 V(??) ←←→→ Step-Up-Spannungswandler (24-55 V) →→→→ Wechselrichter TSOL-M800
↓                                         ↑
Relais, trennen wenn Volt ≥ 28,0(?) -->   x                                         x   <-- Relais, trennen wenn Spannung ≤ 22,0 V? (~10 %?)
(~ 90 %?)        ↓                                         ↑       und dann erst erneut öffnen ab ≥ 26,0 V? (~50-75 %?)
→→→     LiFePO4 25,6 Volt 100 Ah      →→→

Nicht angegeben sind diverse DC-Sicherungen zwischen den einzelnen Komponenten, ein Batteriekapazitätsmonitor und diverse DC- und AC-Multimeter-Spannungsanzeigen zur ständigen Einsicht und Kontrolle. Machen die Relais so Sinn?

Würde eine zusätzliche Verbindung zwischen den PV-Modulen direkt mit dem Wechselrichter (so wie jetzt auch) Sinn machen, wenn diese mit einem Relais betrieben wird?
Das Relais hätte dann standardmäßig getrennt, es sei denn die Batterie ist voll geladen und ≥ 150 Watt durch die PV-Module liegen an (Messung des DC-Inputs zum Laderegler).

Oder wäre das oben genannte Unsinn und das würde mehr Sinn machen: Eine zusätzliche Verbindung zwischen Laderegler direkt zum Wechselrichter, das mit einem Relais standardmäßig getrennt ist, es sei denn die Batterie ist voll geladen?

Oder ist beides Quatsch und das Obige ist so ausreichend? Was meint ihr dazu?

Sehr lange Rede, hoffentlich ein wenig Sinn:

Ich freue mich auf die Antworten und bin sehr auf eure Meinungen und Ratschläge gespannt. Auch wenn mein Beitrag zur Energiewende in meiner Eigentumswohnung nur gering ist, so möchte ich meine Grundlast so effizient und nachhaltig wie möglich reduzieren. Aus diesem Grund würde ich statt LiFePO4-Akkus liebend gerne Salzwasser-Akkus einsetzen, aber die Teile sind zu normalen Preisen für mich nicht auffindbar. Eine 2,5 kW/h-LiFePO4-Batterie kostet mich in etwa nur 400-600 €, die Summe der Kosten der Einzelteile in etwa 200 bis 400 €.
Sämtliche Komponenten wären bei einer DIY-Lösung natürlich dann in der Wohnung und in einem sehr geregelten Klima ohne große Temperaturschwankungen und ohne Wettereinflüsse.

Wenn ihr mir zu keinem DIY ratet, dann werde ich mich wohl doch für einen Marstek B2500 2.24kWh entscheiden, wenn dieser die 499 € erreicht hat.

Nochmal danke im Voraus für eure Antworten und einen guten Start in die neue Woche!

Liebe Grüße,
Sven

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Ich würde eine 24V Batterie mit 8 x LFP 105Ah EVE Zellen bauen, gibts bei nkon gerade sehr günstig und das ist ein guter und sicherer Lieferant. Ca. 40 Eur/Zelle + 40-60 Eur BMS (JK-BMS). Genauso habe ich meinen Akku aufgebaut :slight_smile: Gibt 2,66 kWh, 24V sind eine gute Basis für einen kleinen 1000 W WR. Ich habe daraus eine kleine Insellösung gemacht mit div. Geräten, die ich direkt am WR betreibe ohne ins Netz einzuspeisen. Der Akku wird von einem Victron MPPT-Laderegler 150V/45A gespeist (bei mir ist eine 1,7 kWp-PV aus 4 Modulen verbaut).

Am WR hängen bei mir div. Rechner, Router, Telefon, Fernsehen, div. Ladegeräte. Die Grundlast liegt so bei 50 - 100W (Nachts eher 40, tagsüber auch mal 200 - 300 W). Der Victron Phoenix 1200 (bei mir) ist sehr effizient und zieht nur wenig Leerlaufstrom. Manche größere WR brauchen alleine 50-100W im Leerlauf! Du möchtest sicher direkt über Micro-WR einspeisen? Die brauchen oft 36V oder mehr. Du kannst auch eine 48V Batterie aufbauen, dann kommst Du aber schnell über 5 kWh - was aber nicht schlimm ist (aber leicht überdimensioniert). Alternativ über step-up Wandler auf MWR-Spannung heben - finde ich aber keine gute Dauerlösung, da Verluste auftreten und der WR ja immer den MPP sucht und damit den Wandler evtl. überlastet.

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Guten Morgen Sven,

ich bin in etwa an der gleichen Stelle und versuche einen Speicher in mein BKW einzubinden.

Eine Frage stellt sich mir bei Deinen Überlegungen....

Warum die Relais, macht das das BMS ist schon mit und überwacht die Spannung des Akkus?

Ich werde versuchen das viel einfacher anzugehen.

Ich habe 210 Zellen (18650) vom Kollegen bekommen habe, werde diese zu einem 36V "Block" zusammen bauen.

Diesen hänge ich dann mit einem BMS zwischen die PV und den Wechselrichter, so wie in einem Video vom Andreas beschrieben.

Dazu werde ich dann nur eine Diode und Lastwiderstände verbauen.

Unter-/ Überspannung überwacht dann das BMS.

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Guten morgen!

Wow, erstmal vielen Dank für eure Antworten.

Die Idee mit den 8 x Eve LF105 Prismatic 105Ah - LiFePO4 - 3.2V-Zellen klingt an sich nicht schlecht. Dann könnte man sich 10 Stück bestellen (2 in Reserve bzw. falls welche doch Probleme machen sollten) und wäre mit 300-350 € bedient. Hinzu käme ein Gehäuse und ein BMS. Wenn ich das allerdings alles aufrechne und auch den Zeitaufwand berücksichtigte inklusive eventueller Probleme, liege ich zumindest preislich mit einer fertigen 2,5-kW-LiFePO4-Batterie mit bereits integriertem BMS fast gleich auf.
Deinen Angaben entnehme ich, dass mein angedachter Solarladeregler mit 40 A unnötig überdimmensioniert wäre, richtig?
Ich möchte mit ihm ja nur meine Grundlast decken, er muss im schlimmsten Fall nie über 300-400 Watt leisten können. Mein vorhandener Wechselrichter kann nur maximal 600-800 Watt einspeisen, das würde mir auch weiterhin reichen.
Die Dauerbelastung des Spannungswandlers habe ich tatsächlich gar nicht berücksichtigt. Würde es den Spannungswandler denn mehr belasten, wenn er ständig nur kleinere Distanzen wandeln muss (von z. B. 24 auf 30 statt auf 50 Volt) oder wäre das egal? Wie hoch wohl die Verluste wären, hmmm.
Eine leicht überdimmensionierte Batterie fände ich nicht schlimm, auch wenn die Anschaffungskosten erstmal höher wären. Schließlich wären so auch mal mehrere dunklere Tage in Folge nachts abgedeckt. Man kann in der Hinsicht meiner Ansicht nach nicht "zu viel" an Kapazität haben, nur zu wenig Platz. :wink:

Hmmm... ich habe aus sehr vielen Videos und auch Texten mitgenommen, dass man sich niemals alleine nur auf das BMS verlassen sollte, da auch dieses ausfallen oder störanfällig sein kann. Es sollte immer mindestens eine Rückfallebene geben, die noch vor dem BMS schaltet bzw. trennt – auch um die Lebensdauer/Zyklenzahl des Akkus deutlich zu erhöhen.
Wenn das BMS wirklich mal versagen sollte, dann stehst du da mit einer randvoll geladenen Batterie, die dann vielleicht weiterhin geladen wird und wenn dann Dinge passieren während man im besten Fall noch auf der Spät- oder Nachtschicht ist... das möchte man dann ungerne aus den Nachrichten erfahren. :frowning:
Da mache ich mir lieber mehr Gedanken um die Sicherheit und verlasse mich nicht nur auf ein einziges Sicherheitssystem, auch wenn es übertrieben klingt. Mit dieser Philosophie lebe ich eigentlich ganz gut.

Aber trotzdem vielen Dank euch beiden für die Antwort!
Über die 10 x 3.2V-Zellen mache ich mir nochmal Gedanken und rechne es in aller Ruhe durch.

Was haltet ihr generell von der Idee mit dem Spannungswandler oder sollte ich mich davon verabschieden und eher in eine ganz andere Richtung gehen?

Liebe Grüße,
Sven

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Hallo Sven,

ich hatte ja schon meine Gedanken zum Spannungswandler genannt - auf Dauer m.E. keine gute Lösung. Je größer die Wandlerdifferenz desto schlechter (meist) die Effizienz, aber so groß ist der Unterschied auch nicht. Problem ist eher, dass der WR nach dem MPP sucht, wie schon geschrieben, und der Wandler ist halt kein PV-Modul. Ob das auf Dauer gut geht, weiß man nicht.

Das BMS ist definitiv nicht die Instanz, die die Laderegelung machen sollte - das sehen viele leider falsch. Für die Einhaltung der Laderegeln ist der Laderegler verantwortlich, das sollte - und kann man eigentlich auch nicht - dem BMS überlassen. Das BMS schaltet gnadenlos die Batterie ab, wenn es OV erkennt oder OC (overvoltage/overcurrent) - dann ist der WR auch von der Versorgung getrennt! Das will doch niemand? Dazwischen gehört ein Laderegler, bei den meisten kann man die Parameter einstellen, z.B. über eine App und auch die Leistung etc. kontrollieren. Das BMS hierfür heranzuziehen ist Pfusch und gefährlich - und sparen am falschen Platz!

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Im Prinzip gibts das was Du willst mit allen möglichen Optionen: https://github.com/helgeerbe/OpenDTU-OnBattery

Du braucht auf jeden Fall einen Laderegler. Wenn Du einen mit Kommunikation willst und dann auch solche Optionen wie Solar‐Passthrough nutzen willst dann sollte das ein Victron sein. Bei 24V bist Du auf ca. 500W AC begrenzt (23A DC kann dein WR maximal).

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Genau wie es AndreasH sagt...

  • OpenDTU + OpenDTUonBattery

  • 48V DIY Akku oder auch fertig Akku

  • JK-BMS

  • Victron Laderegler

  • Victron Smart Shunt

Dann kannst du dir die ganze Sache mit den Spannungswandlern und Relais sparen. Das baut doch mit den Möglichkeiten die OpenDTUonBattery bietet niemand mehr so auf...

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Hallo ihr Lieben,

Dann verabschiede ich mich lieber von der Idee mit dem Spannungswandler. :slight_smile:
Die komplette Anlage sollte schon langfristig sinnvoll sein und nicht nach wenigen Monaten oder Jahren kaputt oder zu ineffizient werden, das würde den Nachhaltigkeitsgedanken recht arg schmälern.

Danke, dass du meine Gedanken zum BMS und den Sicherheitsbedenken bestätigst.

Zusätzlich zum Laderegler würde ich trotzdem noch Sicherungen bzw. Relais einbauen oder zumindest die V- und A-Parameter visuell mit kleinen Displays überwachen (zusätzlich zur BMS-Überwachung) – einfach damit mein subjektives Sicherheitsgefühl befriedet ist.

Der Victron Laderegler hört sich gut an. Für meine Ausgangslage würde die Variante mit 100/25 A oder 100/30 A genügen, da mein WR sowieso nur 23 A maximal kann, richtig? Und wenn ich ein bisschen Puffer für eventuell später viel bessere Solarpaneele (plus dann leistungsfähigerer WR) einbauen möchte, dann würde ich letztendlich beim 100/35 A herauskommen. Oder wäre das viel zu viel des Guten?

OpenDTU und OpenDTUonBattery hört sich verdammt gut an, da habe ich meine Lektüre für die Nachtschicht nachher definitiv gefunden und werde mich darin fleißig einlesen. Das hört sich genau nach dem an, was ich möchte und – vor allen Dingen: Man kann richtig viel einstellen, ergänzen, erweitern und generell individualisieren, zumindest lässt das Projekt diesen ersten Eindruck entstehen.

Knapp 450 bis 500 € für ein 48-Volt-Batterie-System DIY und das dann noch so effizient und schön – herrlich! Nochmal knapp 250 - 300 € für Laderegler, Smart Shunt und JK Smart BMS. Damit befände ich mich locker in meinem selbstgesteckten Budget und hätte ein hochgradig flexibles System, das zudem auch noch deutlich über 2,5 kW speichern kann. :slight_smile:

Besten Dank für diese sehr guten Tipps, ich halte euch weiterhin auf dem Laufenden und lese mich heute Nacht erstmal in das OpenDTU-Projekt ein.

Liebe Grüße,
Sven

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Und wenn schon eine "Moderne Messeinrichtung" vorhanden ist kann man eh gleich ohne viel Aufwand auf Nulleinspeisung gehen. Mit nur 150W Dauereinspeisung verschenkt man grad im Sommer sonst jede Menge, also lieber das aktuell nötige einspeisen bis Maximum WR solage Akku oder Sonne das liefern können.

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Eine Sicherung zwischen Akku und Laderegler/WR ist IMHO grundsätzlich ein MUSS! Besser noch alles einzeln zur Sammelschine hin absichern. PV zum Laderegler kann man, da reicht bei zwei Panels in Reihe aber auch ein Trennschalter.

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Hi Andreas,

Mein momentaner Zähler ist leider nur "Ein-Richtung" und überhaupt nicht smart, deswegen wird meine PV-Erzeugung noch mit einem Shelly S Plug gemessen und protokolliert.

Schon vor Wochen habe ich mir einen Zweirichtungs-Drehstromzähler (Eltako DSZ15DZMOD) gekauft und diesen mit dem MQTT-Gateway (Eltako ZGW16WL-IP) ziemlich intelligent gemacht, zumindest wird er bald hoffentlich intelligent sein. Bislang suche ich nämlich immer noch nach einem Elektriker, der gewillt ist und mein Geld möchte, mir die zwei Teile einzubauen. :confused:

Liebe Grüße,
Sven

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Wenn da noch ein alter Ferraris drin ist trotz Anmeldung des BKW dann würd ich solange der nicht ausgetauscht ist garnix machen und auf keinen Fall schlafende Hunde beim Netzbetreiber wecken. Billigeren "Speicher" als nen rückwärts drehenden Zähler gibts nicht.

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Hi Andreas,

Achso, nein, das ist leider ein Missverständnis und ich hätte das ruhig besser kommunizieren können: Ich wohne in einem Mehrfamilienhaus und mein eigentlicher (und für den Netzbetreiber einzig wichtigen) Stromzähler befindet sich ziemlich abgeschottet ohne WLAN, Handy-Empfang oder Stromanschlüssen/Steckdosen im Keller. Dieser wurde fast zeitgleich mit der Inbetriebnahme meines Balkonkraftwerkes ausgetauscht, seitdem ist es ein SmartMeter.

Als meine Wohnung vor mittlerweile 4 Jahren elektrisch kernsaniert und enorm erweitert wurde, hatte ich auch einen Eltako-Einrichtungszähler einbauen lassen. Dieser befindet sich in meiner Wohnung in dem Sicherungskasten. Hätte ich damals ein bisschen weiter gedacht, dann wäre es gleich ein Zweirichtungszähler geworden, aber an ein Balkonkraftwerk hatte ich irgendwie nie gedacht, obwohl es bei meinem schattenfreien Süd-Balkon nur Sinn macht.

Lange Rede, kurzer Sinn:
Ich habe zwei Stromzähler; einen quasi unerreichbaren, un-smarten SmartMeter im Keller vom Netzbetreiber und einen "Privaten" mit MQTT-Anbindung im eigenen Sicherungskasten.

Liebe Grüße,
Sven

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Den privaten kannst ja dann jederzeit auch selber tauschen. Erzeugte Energie spuckt auch der WR leidlich genau aus (an DTU) allerdings natürlich nicht wieviel Eigenverbrauch und wieviel verschenkt.

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Der Laderegler hat mit deinem WR nichts zu tun. Der Laderegler wird Dimmensioniert nach Solarpanel und Akku. Bei 25,6V und 30A können ca nur 770W der Solarmodule verarbeitet werden. Wenn du auf vier Module erweitern kannst, wird der Laderegler dies massiv einschränken. Bei 51,2V und 30A wären es direkt doppelt so viel Watt möglich.

Genauso ist es und wie oben empfohlen direkt ein 51,2V Akku nehmen, dann hast du kleinere Ströme und kein Problem mit Step-Up und kannst den WR direkt an die Batterie klemmen.

Dann hast du ja alles was du brauchst. Alternativ hätte auch ein Shelly 3EM in der Verteilung in der Wohnung ausgereicht oder ein Lesekopf für den Zähler.

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Moin Leute,

Genau wie es AndreasH sagt... - OpenDTU + OpenDTUonBattery - 48V DIY Akku oder auch fertig Akku - JK-BMS - Victron Laderegler - Victron Smart Shunt

Also, ich wiederhole das nochmal kurz und hoffe, dass ich es richtig verstanden habe:

Das OpenDTU (egal ob fertig bestückt und geflasht gekauft oder die Komponenten dazu selbst zusammengestellt) ist zum Regeln/Begrenzen des Wechselrichters.

Das OpenDTUonBattery ist zum Regeln und Kommunizieren mit der DIY-Batterie und dessen BMS bzw. des nachfolgenden Ladereglers.

Der Victron Laderegler in Verbindung mit seinem Smart Shunt ermöglicht das Laden der Batterie bzw. Einspeisen durch den Wechselrichter, da dieser im Zusammenspiel mit den DTUs entsprechend lädt bei Überschuss und sonst einspeist, solange PV-Leistung vorhanden ist. Ansonsten füllt die Batterie bei entsprechendem SOC die Lücke. Die Leistung des Ladereglers definiert nur, wie viel Watt von den Modulen bei Batterie oder Wechselrichter ankommen kann, richtig?

Wie groß würdet ihr das alles für meinen Fall dimensionieren? Mir würden 5 kW Speicher locker reichen, das ist sogar ein bisschen oversized.

Edit:

Zwischenzeitlich kam noch die Antwort von MhlTheOne rein.

Ein 51,2 V-Akku, ok. Das wären dann z. B. 16 Eve LF105 Prismatic 105Ah - LiFePO4 - 3.2V, ergo würde ich 20 bestellen. Vielen Dank!

Und ein 30A-Laderegler würde bei 51,2 V also vollkommen ausreichen, also wird es ein Victron SmartSolar MPPT 150/35A, das auch 48 V kann? Da fehlt doch eine Zelle mit 3,2 Volt? :shock:

Liebe Grüße,
Sven

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Kurzer Zwischenstand:
Ich habe mich schon mit Allerlei eingedeckt und wollte in den nächsten Wochen loslegen (die Batterien kämen eh erst gegen Mitte/Ende Oktober), doch da bin ich über etwas wirklich Außergewöhnliches gestolpert: LTO-Akkus!

Sie sind zwar in der Anschaffung rund 2-4 x so teuer, aber 15.000 bis 30.000 Zyklen sollen vollkommen normal sein. Außerdem:-40 bis +60°C kein Problem, 10-15C vollkommen Ok (auch extrem schnelles Aufladen möglich), kein thermisches Durchgehen auch bei Durchstoß, temperaturfest bis 240°C und starkes Überladen oder Kurzschluss führen zu keiner Explosion oder Brandgefahr.

Noch habe ich die LiFePO4-Akkus (15 x 105 Ah á 3,2 V) nicht vorbestellt und könnte mir ein System aus LTO extrem gut vorstellen, auch wenn es das finanziell gesteckte Ziel bei Weitem sprengen würde.

Was haltet ihr von LTO? Wenn man das so liest, wäre das ja eigentlich ein No Brainer.

Liebe Grüße,
Sven

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Hier ein weiterer aktueller Zwischenstand. Ich hoffe, die riesige JPG-Datei wird nicht komprimiert und man kann alles gut erkennen. Das Original ist 3.407 x 2.500 Pixel groß.

Aufbau2.jpg
Aufbau2.jpg1471×1079 256 KB

Über Anregungen, Fragen und Tipps bin ich sehr dankbar!
Auch wenn ihr etwas komplett anders machen würdet oder ihr etwas gut findet, ich möchte weder enorm viel unnötig Geld ausgeben noch meine Wohnung abfackeln oder im Schlaf an giftigen Gasen ersticken!

Was für Batterien ich mir kaufen werde, kann ich momentan noch nicht sagen, ich bin jedenfalls von den sehr teuren LTO-Zellen weggekommen und würde mich entweder für LiFePO4 152 Ah oder sogar 280 Ah entscheiden. In der Summe kosten diese zur Zeit ca. 700 € bzw. 930 € und das für ~7,7 kW/h bzw. ~14,3 kW/h (bei nkon).
Mir geht es dabei gar nicht um diese viiiiel zu große Kapazität für mich, sondern generell um eine wesentlich geringere Ausnutzung dieser Kapazität, das die Lebensdauer und Zyklenzahl der Zellen drastisch erhöhen soll – auch ohne eine Verspannung mit bis zu 300 kgF. Mein angedachtes Budget liegt derzeit bei rund 1.500 bis 2.000 €. Ein openDTU-onBattery-Modul habe ich bereits und es kommunziert mit meinem Wechselrichter hervorragend. Ein Weltklasse-Projekt; nochmal vielen Dank für die Empfehlung!

Demnächst sind die Batterien wieder lieferbar, dann werde ich auch das meiste Werkzeug, Zubehör und Material bestellen, u. A.:

  • flexible Busbars,
  • Schrumpfschläuche in verschiedenen Größen,
  • diverse Steckverbinder,
  • Epoxy-Platten von allen Seiten und jeweils dazwischen zur Isolierung,
  • Kabelbeschriftungen,
  • Etiketten,
  • das BMS JK-BD6A17S6P,
  • Spanngurte (nur zum In-Form-Halten, die Batterien werden nur sehr wenig verspannt) mit Kantenschutz,
  • diverse Schmelzsicherungen und Sicherungsschalter,
  • der Victron SmartSolar MPPT 150/35 (für ein bisschen Reserve, falls in ein paar Jahren wesentlich leistungsfähigere Module auf den Markt kommen – mehr Platz auf meinem Balkon habe ich leider nicht),
  • 16 7-Segment-Displays zur ständigen Einsicht und Überwachung der aktuellen Spannung jeder einzelnen LiFePO4-Zelle,
  • dazu viele Reihenklemmen, Hutschienen und entsprechend dickes Flachbandkabel,
  • Batterieanschlussabdeckungen und -schnellanschlüsse,
  • einen Batteriekapazitätsmonitor,
  • Batterie-Pol-Fett,
  • diverse Kabelschuhe,
  • schwarze und rote 10 mm² und 6 mm² Kabel,
  • ein Labornetzteil,
  • ein Netzteiladapter, um die 7-Segment-Displays seperat mit Strom zu versorgen
  • und und und...
Die zusätzlichen Displays dienen nur der redundanten Überwachung – und falls mal das Handy nicht zur Hand ist etc.

Und, ganz wichtig:

Die Batterien sollen auf Kalziumsilikatplatten stehen und über ihnen soll – trotz Batterieanschlussabdeckungen – auch so eine Platte montiert werden. An den Schmalseiten soll ebenfalls je eine Platte sein (damit die Spanngurte/Kantenschütze nicht die Zellen beschädigen).
Zusätzlich sollen die Batterien in Hitzeschutzmatten eingelegt werden, dies aber nicht ganz geschlossen zwecks eventuellem Hitzestau und selbiger Abfuhr. Neben und noch unter die Kalziumsilikatplattendecke aber auf die Batterien kommt noch ausreichend Feuerlöschgranulat für den Fall der Fälle.

Zur Befestigung der Elektronik und der anderen Bauteile wie BMS, Hutschienen etc. möchte ich eine MDF-Platte oder einen Mutiplexzuschnitt verwenden.
Da die Zellen überhaupt nur extrem selten brennen können und man sich eher um ein auch seltenes Ausgasen Gedanken machen sollte, bin ich am überlegen, eine Art Rauchmelder-Abluftventilator-System dazu zu bauen, das entsprechend bei Alarm des Rauchmelders angeschalten wird und etwaiigen giftigen Rauch aus meiner Wohnung durch eine Kernbohrungsöffnung der Hauswand befördert. Wäre das too much oder genau richtig?

Ich bin schon sehr auf eure Antworten/Reaktionen gespannt.

Liebe Grüße,
Sven

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@Sven4711
Sicherheit:
1)
7-Segment Einzelzell-Überwachung: Das wäre mir zu heikel.
Bei Kurzschluss oder Defekt eines (oder aller) Displays geht dies entweder in Rauch auf ... oder zieht die Zelle voll nach unten. Das JK-BMS kann hier nicht eingreifen, es kann die Ladung oder Entladung für das ganze Pack stoppen ... aber für diese eine Zelle kann es nicht eingreifen.
2)
Das Akku-Pack wird zu schwer.
Hintergrund: Bei Rauchentwicklung kommt die Feuerwehr mit Atemschutz in die Wohnung.
Zuerst wird das qualmende "Ding" ins Freie gebracht, danach kommt ein Hochleistungslüfter zum Einsatz.
Das Atemschutz-Equipment ist eh schon ziemlich schwer, soll er oder sie dann alleine (oder selten zu zweit) 50-90kg durchs Treppenhaus tragen?
Max 20-30kg sollte ein Akku-Pack nicht wiegen. Sind die schwerer, müssen sie leicht teilbar sein. Also besser modular bauen oder bei im Erdgeschoss den Speicher auf ein Rollbrett stellen.

Setup:
Wenn es nicht allzu verwirrt: Ich hätte einen komplett anderen Vorschlag zum Aufbau.
Ja, er regelt viel über die Cloud, das muss man mögen.
Du hast also bereits einen 800'er Mikrowechslerichter, 2 PV-Module, einen Shelly Plug S, einen älteren Zähler in der Wohnung.
Es werden auch niemals mehr als 3 oder 4 PV Module unterzubringen sein.

  1. Shelly Pro 3EM einbauen/einbauen lassen.

  2. bei clever-pv anmelden, und zwar im kostenlosen Balkonkraftwerk Modus.

  3. ein Netzteil (z.B. Meanwell mit > 94% Wirkungsgrad) zum Laden des Akkus besorgen

  4. einen zusätzlichen Mikrowechselrichter besorgen (300'er ... 500'er Hoymiles mit einem Eingang)
    Der Shelly 3EM meldet seine Verbrauchs/Bezug-Daten für jede der 3 Phasen in die Shelly Cloud.
    Von dort holt sich die clever-pv Cloud Lösung die Daten, schickt es in die Microsoft Azure Cloud (Server steht in Amsterdam) und lässt dort eine Integration zur korrekten Phasen-Saldierung laufen.
    In der App (oder über PC Browser) kannst Du nun Zeitpläne, Börsenstrompreise oder Leistungs-Überschusswerte als Trigger für andere Geräte einstellen.
    Und so würde bei z.B. 250W Überschuss (in der Zeit zw. 8-16Uhr) der Shelly Plug S einschalten und so das Netzteil zum Laden des Akku anstellen. Über einstellbare Hysterese-Werte wird die Ladung beendet oder weitergeladen trotz z.B. 50W Bezug vom Stromversorger.
    Die Entladung des Akku regelst Du über die openDTU-OnBattery, die den am Akku hängenden 300'er Hoymiles steuert und sich die Bezugs-Werte vom Shelly 3EM holt.

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Hi Michael-123 und danke für deine ausführliche Antwort.

Zu 1): Das stimmt, ich habe einen Ausfall dieser Segmente nicht bedacht und das obwohl sie Massen- und Billigware sind. Das sollte ich definitiv berücksichtigen. Wären 16 G-Feinsicherungen (Glassicherungen) mit 50 mA-Absicherung eine akzeptable Lösung? Der Arbeitsstrom je Display betröge angeblich nur ≤ 30 mA.
Oder würdest du mir dennoch davon abraten?

Zu 2): Das Akku soll auf einem Rollcontainer Platz finden, allerdings habe ich das Gewicht nicht bedacht. Bei meinem Setup wären das ca. 60 bis 110 kg. Das könnte ich wohl kaum heben geschweige denn tragen. Da wäre eine Splittung auf 2 Rollcontainer sinnvoll, denke ich. Diese könnte ich dann mit einem flexiblen 20 mm² Kabel verbinden statt einer flexiblen Busbar.

Von der Cloud-Lösung halte ich nicht viel, nicht weil ich kein Fan davon bin, sondern weil die Telekom und ihre Sub-Sub-Subunternehmer bei unserem Glasfaseranschluss ständig Mist bauen und ich deswegen schon öfters mehrere Tage und Wochen in Folge offline war und wohl auch in Zukunft sein werde.

Wenn dann würde ich gerne Lösungen priorisieren, die man im lokalen LAN/WLAN-Netzwerk steuern bzw. überwachen kann – das fällt dank den zuverlässigen Fritzboxen quasi nie aus.

Die meisten Akku-Packs, die ich gesehen bzw. als Inspiration genommen habe, dürften so um die 50 bis 100 kg wiegen, aber nur weil es alle so machen, muss es nicht automatisch gut oder richtig sein. Deswegen könnte ich mir auch vorstellen (wenn die obige Lösung zu geringfügig ist), die Gesamtkapazität zu verringern und auf nur 36 (12 Zellen) oder 24 Volt (8 Zellen) zu gehen und gleichzeitig einen neuen Wechselrichter einzukaufen, der mit dieser niedrigen Spannung umgehen und sie einspeisen kann.

Was hältst du davon?

Liebe Grüße,
Sven