Landwirtschaftlichen Betrieb mit 2/3 Wohneinheiten incl Notstrom mit PV ausstatten

Hallo zusammen,

wir wohnen auf einem landwirtschaftlichen Betrieb am Rande der Schwäbischen Alb und möchten uns mit PV ausstatten. Da wir im Winter auf die Heizbänder der Wasserleitungen/Tränken und ganzjährig auf unsere Kühlgeräte für TK Waren angewiesen sind, streben wir auch eine Notstromfähigkeit an (230 V wäre ausreichend). Dazu wird u.a. ein Generator angeschafft; ein Dieseltank ist bereits vorhanden.

Dachfläche wäre genug vorhanden (Trapezblech-Dächer mit ca 15° Neigung, alle Richtung Süden ausgerichtet und komplett ohne jegliche Schattierung). Geplant sind 20-30 kWp PV Leistung, wenn wir unseren Fuhrpark auf E-Fahrzeuge umstellen ggf. noch mehr. Zudem halte ich einen Speicher für sinnvoll und peile hier in der ersten Ausbaustufei 10 kWh an. Da zwischen Technikraum und den Dachflächen mind. 50 m Kabel liegen werde ich den Akku wahrscheinlich nicht DC-DC laden sondern die Energie der PV Anlage wird AC in das Hofnetz eingespeißt und kann im Technikraum per AC entnommen werden für das Speichersystem.

Nun habe ich ein Paar Fragen bezüglich der benötigten Komponenten und der einzuhaltenden Reihenfolge.

  • Gibt es bestimmte "Paketgrößen" aus PV Anlage und Wechselrichter, die aus Kosten/Nutzen Sicht optimal sind? Im Forum wird z.B. dazu geraten, für eine 20 kWp Anlage lieber 2 oder mehr kleine als einen großen Wechselrichter zu nehmen. Hintergrund der Frage ist u.a. meine Überlegung, die Anlage stückweise zu errichten und da würde mich die optimale "Paketgröße" interessieren.
  • Wisst ihr, welche Wechselrichter dafür in Frage kommen und gleichzeitig lieferbar sind? Derzeit sehe ich überall nur rote "derzeit nicht verfügbar" Hinweise in den meisten Shops...
  • Zum momentanen Zeitpunkt haben wir weder das Notstromaggregat (Lieferzeit > 40 Wochen) noch einen Stromspeicher. Macht es trotzdem Sinn bereits jetzt schon ein Netzmanagementgerät wie z.B. einen Victron Quattro oder dergleichen zu beschaffen? Und wenn nicht - ab wann macht es denn Sinn (z.B. wenn das Aggregat da ist oder der Speicher oder wirklich erst dann, wenn Aggregat UND Speicher da sind)?
  • Was ist bei der Dimensionierung der Komponenten zu beachten insbesondere für den "Normalbetrieb" (Netz ist verfügbar)? Wenn man z.B. den Quattro so verkabelt, dass er zwischen öffentlichem Netz und dem lokalen Netz sitzt, dann ist dessen maximale durchleitbare Leistung ja begrenzt. Die alternative Verkabelung mit externem Leistungsmessgerät würde das Limit aufheben, aber dann funktioniert der Fallback-Modus nicht mehr mit dem Generator, oder?
  • Ich hoffe ich habe meine Fragen deutlich ausgedrückt und würde mich über Antworten von euch sehr freuen.
    Armin

    wieviel leistung soll denn bei netzausfall bereitgestellt werden?

    ich nehme an bei euch wird drehstrom unbedingt gebraucht

    Drehstrom wäre schön aber nicht nötig. Ich gehe davon aus dass selbst wenn das Netz instabiler werden sollte die Ausfälle sich auf wenige Tage / Intervalle im Jahr niederschlagen.
    Drehstrom brauchen wir für die bandsäge, sowie die ca 3 Durchlauferhitzer mit denen wir 2x brauchwasser und 1x warmwasser für die Dusche im Gästehaus bereitstellen - darauf könnten wir im Falle des Falles aber verzichten.

    Bezüglich leistungsbedarf: im Sommer ist unsere Grundlast bei 300 watt, wenn die Gefrierschränke etc. anlaufen sind das in der Summe vielleicht 1-2 kw (5 große Gefrierschränke und ca 5 Kühlschränken). Im Winter steigt die Grundlast auf ca 1 kW für die frostschutzanlage und diverse frostswächter. Das wäre die baseline.

    Wenn wir einigermaßen normal weiter wohnen wollen (Waschmaschine und Haushaltsgeräte usw nutzen) können sollten es schon die 3-4 kW pro Phase sein.

    Wenn wir von Ausfall quasi nichts mitbekommen sollen dann kommen nochmal ca 3kW gesamt dazu für die elektrischen Heizungen.

    soll die pv vergütung fürs überschuss einspeisen bekommen oder nicht?
    bzw ist euer hauptsächliches ziel die einspeisung oder der eingenverbrauch mit notstrom?

    wen nichts eingespeist werden soll fallen schon mal alle ac angebundenen wr weg weil die immer überschuss ins netz schaufeln egal ob ihr wollt oder nicht

    Also mein primäres Ziel ist die Reduktion der Stromrechnung, da wir 2019 über 18k kWh verbraucht haben (ich denke heute sind es deutlich 20-25k kWh).

    Die Sache mit den Speicher ist finanziell je nach Einkaufspreis / dij oder nicht des Speichers eine nullrunde, die wir aber in Kauf nehmen wollen aufgrund der höheren eigenverbrauchs- und autarkiequote und zudem im Notstrombetrieb das aggregat stützen können. Eventuell gibt es auch Möglichkeiten bei vollen Speicher einen netzausfall auch ohne Hochfahren des aggregats zu überbrücken.

    Einspeißen würden wir die Überschüsse durchaus da sich auch mit den kümmerlichen 6 Cent Vergütung trotzdem besser auf die Bilanz auswirken als 0 Cent pro Überschuss :slight_smile:
    Ich muss nur noch schauen wie ich das steuerlich am besten gestalte damit die Anlage von der Landwirtschaft getrennt als Liebhaberei durchgeht, die Landwirtschaft aber bei der ist-Besteuerung bleivt.

    ja gut dann würde ein normaler multiplus eigentlich reichen für notstrom auf einer phase oder dann eben auf allen mit phasenkopplung 4kw max( oder den quattro eben für den generator input)
    das problem ist wenn du 30kwp mit einspeisung machst wird das auf 3phasigen wr laufen und ein mp2 kann die nicht bei netzausfall mit drehstrom versorgen so lädt der akku nicht

    machst du eine dc kopplung ist einspeisung nicht möglich oder nicht zu empfehlen bzw nur in reduzierter stärke damit der mp2 nicht dauerhaft auf vollast läuft wegen seinem trafo

    die eierlegende wollmilchsau für eispeisung und inselbetrieb gibt es meines wissens nach im diy nicht

    wenn du abstriche bei der qualität, effezienz sowie der garantie und der zuverlässigkeit machen möchtest geht auch ein mpi 10k oder baugleiche von zb fsp

    Okay, schomal vielen Dank für die hilfreichen Antworten. Damit komm ich der Klärung meiner Fragen um Größenordnungen schneller näher als durchs Studieren der Tech Specs der Bauteile :slight_smile:

    Nur fürs Verständnis folgende Rückfragen:

  • Die 4 kW bei Phasenkopplung bedeuten, dass ich bei Netzausfall auf 3 Phasen jeweils 4 kW Leistung ziehen kann, oder dass sich die 4 kW einer Phase auf alle 3 Leiter verteilt? Addieren sich diese Leistungen mit der bereitgestellten Leistung des Aggregats oder ist bei den 4 kW Schluss? Wenn das Aggregat 6 kW liefert, wäre es dann überhaupt empfehlenswert im Blackout Fall sowohl Aggregat und PV/MP2 am Netz hängen zu haben oder besser, nur das Aggregat am Laufen zu haben?
  • Ist es notwendig, bei 30 kWp auf dreiphasige Wechselrichter zu setzen oder kann man auch pro Phase einen 10 kW einphasigen WR verwenden? Oder geht es hier darum, die PV Leistung nicht nur per 230 V sondern auch über die 380V zwischen den Phasen ins Netz zu speißen um Kabelquerschnitt zu sparen?
  • Insbesondere der Umgang mit dreiphasigem Strom (3 Phasen gegen Null á 230 V) vs Drehstrom (3 Phasen gegen jede andere Phase á 380V) ist mir noch nicht ganz klar. An der Input-Seite ist es ja theoretisch egal: Wenn das Netz erreichbar ist, dann liefert das öffentliche Netz 230V und 380 V Drehstrom. Wenn das Netz ausfällt und der Generator läuft liefert dieser auch 230 V und 380 V. Ergo spielt Netz vs Generator erstmal keine Rolle. Was macht denn allgemein ein mp2/quattro mit dem Drehstrom, wenn der Akku voll ist und ein Verbraucher Strom über 380 V Drehstrom zieht? Hat der mp2/quattro überhaupt etwas dazu beizutragen oder wird das vom Netz unverändert bereitgestellt? Ketzerisch gefragt: Ist Eigenverbrauch des PV Stroms möglich, wenn man (im beispielhaften Extremfall) nur 380V Drehstrom-Verbraucher hat?

    Allgemein kann ich wie angedeutet auch auf die 380 V Drehstrom verzichten im Blackout Fall. Wichtig sind allein die 230 V Geräte wie Kabelheizungen, Kühlgeräte und erst dann die Geräte des Alltags und ganz am Schluss erst die 380V Drehstrom-Geräte.

    Damit müsste die Eierlegende Wollmilchsau vielleicht nur Eier legen und Wolle liefern? :-)
    Ich muss nur noch schauen wie ich das steuerlich am besten gestalte damit die Anlage von der Landwirtschaft getrennt als Liebhaberei durchgeht, die Landwirtschaft aber bei der ist-Besteuerung bleivt.
    Für die Liebhaberei musst du nachweisen das du keine Gewinn mit der Anlage erzielst.
    Bei der Umsatzsteuer kannst du nicht mehr wählen, da wird die Steuerform genommen die du im ersten Gewerbe hast.

  • Die 4 kW bei Phasenkopplung bedeuten, dass ich bei Netzausfall auf 3 Phasen jeweils 4 kW Leistung ziehen kann, oder dass sich die 4 kW einer Phase auf alle 3 Leiter verteilt? Addieren sich diese Leistungen mit der bereitgestellten Leistung des Aggregats oder ist bei den 4 kW Schluss? Wenn das Aggregat 6 kW liefert, wäre es dann überhaupt empfehlenswert im Blackout Fall sowohl Aggregat und PV/MP2 am Netz hängen zu haben oder besser, nur das Aggregat am Laufen zu haben?
  • Ist es notwendig, bei 30 kWp auf dreiphasige Wechselrichter zu setzen oder kann man auch pro Phase einen 10 kW einphasigen WR verwenden? Oder geht es hier darum, die PV Leistung nicht nur per 230 V sondern auch über die 380V zwischen den Phasen ins Netz zu speißen um Kabelquerschnitt zu sparen?
  • du hast dann 4kw gesamt auf alle phasen verteilt
    was dein wechselrichter eben hergibt bis der akku leer ist denn mit dreiphasen wr kannst du den akku nicht laden, selbst wenn du 3 mp2 hättest köntest du nur 12kw wr leistung an alle mp2 hängen wegen der 1 zu 1 regel

    wenn du einspesisen willst dann kommst du ab 4,6kw nicht um 3 phasen einspeisung herum
    Ich muss nur noch schauen wie ich das steuerlich am besten gestalte damit die Anlage von der Landwirtschaft getrennt als Liebhaberei durchgeht, die Landwirtschaft aber bei der ist-Besteuerung bleivt.
    Für die Liebhaberei musst du nachweisen das du keine Gewinn mit der Anlage erzielst.
    Bei der Umsatzsteuer kannst du nicht mehr wählen, da wird die Steuerform genommen die du im ersten Gewerbe hast.
    Arr, das ist unschön.
    Gilt diese Einschränkung auch für diese Liebhaberei-Argumentation bis 10 kWp, die dann im Prinzip gänzlich aus jeder steuerlichen Betrachtung fallen?

    Bin kein Steuerberater.
    So wie ich das verstanden habe befreit dich Liebhaberei von der Einkommensteuer und die Kleinunternehmerregelung von der Umsatzsteuer.
    Jeder kann nur einmal die Form der Umsatzsteuer wählen. Die gilt dann für alle Gewerbe die ausgeübt werden.
    Lösung jemand anderes muss Betreiber der Anlage sein.


  • Die 4 kW bei Phasenkopplung bedeuten, dass ich bei Netzausfall auf 3 Phasen jeweils 4 kW Leistung ziehen kann, oder dass sich die 4 kW einer Phase auf alle 3 Leiter verteilt? Addieren sich diese Leistungen mit der bereitgestellten Leistung des Aggregats oder ist bei den 4 kW Schluss? Wenn das Aggregat 6 kW liefert, wäre es dann überhaupt empfehlenswert im Blackout Fall sowohl Aggregat und PV/MP2 am Netz hängen zu haben oder besser, nur das Aggregat am Laufen zu haben?
  • Ist es notwendig, bei 30 kWp auf dreiphasige Wechselrichter zu setzen oder kann man auch pro Phase einen 10 kW einphasigen WR verwenden? Oder geht es hier darum, die PV Leistung nicht nur per 230 V sondern auch über die 380V zwischen den Phasen ins Netz zu speißen um Kabelquerschnitt zu sparen?
  • du hast dann 4kw gesamt auf alle phasen verteilt
    was dein wechselrichter eben hergibt bis der akku leer ist denn mit dreiphasen wr kannst du den akku nicht laden, selbst wenn du 3 mp2 hättest köntest du nur 12kw wr leistung an alle mp2 hängen wegen der 1 zu 1 regel

    wenn du einspesisen willst dann kommst du ab 4,6kw nicht um 3 phasen einspeisung herum
    Okay, das mit den 4,6 kW verstehe ich - das hat gesetzliche Gründe.
    Die anderen Einschränkungen kann ich nicht zuweisen. Sind das die Einschränkungen der Victron mp2 Serie oder besteht die Limitierung allgemein aufgrund der 1:1 Regel?
    Wenn der Trend doch zu 3-phasigen Wechselrichtern geht - warum ist es dann nicht möglich aus dem 3-phasigen Netz den Akku zu laden?

    die 1:1 regel gilt beim mp2 wenn das netz ausfällt

    wenn du 3 mp2 hast kannst du natürlich 3 phasen netz wr dranhängen das geht aber eben nur 1:1 dh 12kw mp2 = 12kw max wr
    alle anderen wr müssen vor die mp2 die fallen dann bei netzausfall aus

    du musst aber dann aufpassen sollte der akku leer sein braucht der nen schwarzstart über zb nen generator oder eine dc gekoppelte anlage

    wie sich das mit den quattro verhält keine ahnung hab das datenblatt zu dem nicht studiert

    Hallo zusammen,

    ich weiß - ist schon ne Weile her. Aber das Projekt lebt noch :slight_smile:

    Nach dem sich die Preise nun mehr als Normalisiert haben, die Preise für Speichersysteme gefallen und die Verfügbarkeiten gestiegen sind, habe ich mir nun ein aus meiner Sicht passendes Konzept überlegt. In Fortsetzung zu den sehr hilfreichen Hinweisen von @voltmeter würde ich ein ESS umsetzen, wie von Victron selbst vorgestellt:

    • 3x Victron Multiplus II 48V 5000 für 3-Phasiges Inselnetz im Falle eines Blackouts
    • 5x Pylontech LiFePO4 Speicher mit je 4,8 kWh Kapazität
    • PV-Anlage 1: 5-6 kWp mit DC gekoppelt an den Akku für effizientes Laden sowie Schwarzstart-Möglichkeit bei Sonnenaufgang mit leerem Stromspeicher
    • PV-Anlage 2: 8 kWp AC gekoppelt am critical Load Netz der Multis für effizienten AC Direktverbrauch der critical-Load Verbraucher
    • PV-Anlage 3: 15 kWp AC gekoppelt an Grid / non-critial-Load Netz / AC-In der Multis für mehr PV-Leistung wenn das Netz da ist (unabhängig von 1:1 bzw. 1:3,2 Regel)
    Nun meine Fragen:
    1. Was meint ihr dazu? Habe ich was vergessen bzw. passt irgendwas gar nicht?
    2. Welchen Anforderungen muss sich der 8 kW AC Wechselrichter stellen, damit er gut mit den Victrons arbeitet? Die WR von Fronius scheinen ja besonders gut zu taugen aber die sind auch fast immer vergriffen... Geht auch der Growatt WR in meiner Postenliste?
    3. Wo kauft man am Besten Montagematerial / Aluschienen für die Montage auf Trapezblech und mit wie viel $$ muss ich hierfür rechnen?
    Hier mein Konzept sowie die Dimensionierung, Preise und anklickbare Links:

    Konzept.pdf (238 KB)

    Über Rückmeldungen bin ich wie immer sehr dankbar!

    Ich würde für diesen Fall lieber drei Quadro wählen, da kann Du Netz und Generator auf zwei verschiedene AC-in legen.

    Sollte dann der Akku unter einen Grenzwert sinken und kein Netz da sein können die per Relais den Generator selbstständig starten.

    Oder du machst es so und sparst Dir das IT-Diplom und ein paar m2 Wandfläche

    Ich habe die Anlage die du dir vorgestellt hast in Betrieb, allerdings ohne Generator und einem alt WR von SMA aus 2012. Der Deye den Auric vorschlägt würde ich für Hausinstallationen auch nehmen. Ich habe mich für Victron entschieden, da sie mit Ringkerntrafo flexibler auf Lastsprünge reagieren und Spannungsspitzen problemloser sind. Ich habe die Victrons auf 12 kw begrenzt. Sie können kurzzeitig aber auch 15 oder 16 kw. Damit hatte ich den Durchlauferhitzer betrieben. Dann hatte ich aber das Problem dass der Wirkungsgrad unterirdisch war. Daher habe ich jetzt auf 12 kw begrenzt, dann zieht er ca 12,8 kw aus der Batterie wenn der Durchlauferhitzer anspringt und versorgt die kleineren Durchlauferhitzerproblemlos. Ich habe zwei Amy Akkus (war hier ne Sammelbestellung) mit insgesamt 30 kwh. Die Solarleistung ist ca 20 kwp. Ich verbrauche seit April, ausser für den Durchlauferhitzer (27 kw, wovon nur 12 vom System kommen) keinen Strom mehr. Habe von April bis heute 100 kwh eingekauft.

    Das System ist kein einziges Mal ausgefallen und läuft stabil.

    Der Deye ist vom Aufbau her einfacher und beinhaltet alles in einem Gerät. Allerdings mag der (laut einem Bekannten, der den verwendet, aber vielleicht kann Aurix dazu ja was sagen) Lastsprünge nicht so. Der steigt ab und an aus, wenn seine Kochfelder (induktion) takten. Mein System steckt das problemlos weg und hinkt immer etwas hinterher.

    Stefan

    @fallenlordi
    Klingt doch erstmal schlüssig...
    Da die Virctron ehe ihren eigenen Stromzähler mitbringen ist es an sich auch egal was für WR du hier nimmst. Gute Erfahrungen habe ich hier mit SMA und Fronius wobei letztere besser ins Victron System integriert sind...
    Vom wirtschaftlichen her würde ich aber PV-Anlage 2+3 zusammen fassen und zuerst bauen. Der Speicher ist eigentlich nur "Hobby".
    Material würde ich beim ortsansässigen Elektriker kaufen. Der muss den ganzen Spaß nachher auch anschließen.
    Notstromaggregat gehört ehe auf jeden landwirtschaftlichen Betrieb. Wird in der Regel über einen Notrstromumschalter und Einspeisesteckdose realisiert. Diese könnte man hier auch Nutzen um alternativ die 3 Multiplus per AC-Out anzuschließen.

    Gruß

    Ich habe leider noch nicht genügend Batterie um meinen 12K auszulasten, was ich von Ihm wollte incl. Induktionskochfeld hat er ohne Auffälligkeiten geleistet.

    Ah danke für den Hinweis.Hatte ursprünglich mal Quattros angedacht aber wollte zwischenzeitlich das Notstromaggregat aus der Planung raus halten. Mein Projektpartner besteht aber auf die Möglichkeit, ein Aggregat anschließen zu können. Die Quattros kosten auch nur 500 € mehr, das ist verschmerzbar.

    Wisst ihr zufällig wie das mit der 380/400V Versorgung hinter den Quattros aussieht? Wenn das Netz weg ist stellt der Quattro keine 380/400V bereit. Aber wenn das Netz im AC in da ist, habe ich dann auch hinter den Quattros 380/400 V zwischen den Phasen? Wenn das Netz ausfällt kann ich auch auf Drehstrom verzichten. Im Alltag sollte das aber funktionieren (Durchlauferhitzer etc).