Planung PV-Anlage mit Speicher auf Nebengebäude mit mehreren Flachdächern

Hallo liebes Forum,

nach der abgeschlossenen Sanierung der Flachdächer auf unserem Nebengebäude soll jetzt die PV-Anlage geplant werden.

Heizung und Warmwasser laufen über eine Wärmepumpe, circa 10 000 kWh pro Jahr. Aktuell kein Elektrofahrzeug.

Das System muss gut in eine Hausautomatisierung integrierbar und über diese steuerbar sein.

Systeme mit Cloudzwang fallen aus, Betrieb nur im lokalen Netzwerk. WR bestenfalls von deutschen/europäischen Herstellern. Aktuell wird Fronius oder Kostal favorisiert.

Ein Energiespeicher soll dazu geplant werden. Aus Zeitgründen und fehlende Lagerung außerhalb der Gebäude muss ich wohl auf eine fertige Lösung zurückgreifen.

Wunschziel ist die Nutzung vom EMS und dynamischen Stromtarifen.

Hier ist der aktuelle Planungsstand:

Dach 1 NO-SW Zickzack mit jeweils neun Modulen 1800x1134, Aufständerungswinkel 15 °.

Dach 2 (leicht geneigt nach SSO, circa 6,5 °) ebenfalls NO-SW Zickzack, Module 1990x1134, sechs Module SW, vier Module NO, Aufständerungswinkel 10 °.

Dach 3 links, zwei Module SW 1990x1134, ein Module NO 1800x1134, Aufständerungswinkel jeweils 10 °.
Dach 3 rechts, sechs Module SSO 1800x1134, Flach montiert, Winkel 8,5 °.

Kleine Optimierung wäre die beiden Module SW von Dach 3 links als 2382x1134 auszuführen und nochmal 200 W mehr zu haben.

Die Anlagenleistung bewegt sich damit bei 17,5 bis 19 kWp je nach Wahl des Herstellers und der Modulleistung. Wenn die Fläche optimal genutzt werden soll, werde ich nicht an chinesischen Herstellern vorbeikommen.

Aktuell beschäftigen mich die Fragen,

  • wie verschalten und wie optimal mit der Verschattung umgegangen werden kann,

    • PV*sol berechnet eine Ertragsminderung durch Abschattung von 22,1 % und ein PR von 67,91 %
  • Welche Leistung benötigt der Wechselrichter bei solch einer Konfiguration,

  • die sinnvolle Batteriegröße und

  • aus welchen Komponenten das Gesamtsystem bestehen wird.

Anbei die simulierte Schattenhäufigkeit für Dach 1, 2, 3 und 4 (in dieser Reihenfolge).

Die verteilten PV-Module schreien förmlich nach dem Einsatz von Modul-/Mikrowechselrichtern.

Gibt es Hersteller/Modelle ohne Cloudzwang?

Die Hoymiles-Modelle kannst du alle über OpenDTU auslesen.
Je nach Konzept des Speichers ist es aber wahrscheinlich gar nicht nötig, die Wechselrichter auslesen zu können. Die produzieren ja einfach selbstständig. Nur das abendliche Ertragsfernsehen am Rechner fehlt halt dann :wink:

Und verabschiede dich von dem Wunsch denken Europäischer oder Deutscher Hersteller den alle Wechselrichter werden in China gefertigt somit kannst du zb auch einen Deye nehmen der aber deutlich günstiger ist und alles irgendwie gut macht.

Das hätte ich als dann schon gerne. :slight_smile:

Ist das wirklich so? Ich habe bei Kostal oder Fronius keinen Hinweis darauf gefunden, dass die Wechselrichter in China produziert werden, sondern nur Produktionsstätten in der EU gefunden. Ich bin für jede Quelle dankbar, welche nähere Informationen dazu bereit hält.

Ich zähle nochmal mein Wunschszenario auf, was die Anlage am Ende kann und haben soll:

  • Dreiphasig,
  • Anbindung aller Geräte per Kabel, egal oder Ethernet, CAN, Modbus usw.,
  • Alle Geräte können ohne Cloud betrieben werden und die Firmware muss lokal aktualisierbar sein,
  • Einbindung in die Hausautomatisierung,
  • Automatische Umschaltung bei Stromausfall und
  • Sinnvolle Aufteilung für maximale Effizienz trotz schlechter Verschattung.

Eine weitere Frage beschäftigt mich zur Aufteilung der Module auf Strings. Sollten bei einer Flachaufständerung von 15 Grad die Strings immer noch nach Himmelsrichtung aufgeteilt werden.

Zurück zur Planung…

Gehen wir von der simulierten Verschattung aus, könnten

auf Dach 1 die dritte und fünfte Reihe von oben separat betrieben werden und auf Dach 4 die sechs Module in Richtung Südosten.

Die restlichen Module könnten seperiert nach Ausrichtung jeweils zusammengeschaltet werden.

Das Ergebnis wären:

NO_1: 14 Module

SW_1: 11 Module

NO_2: 6 Module

SO_1: 6 Module.

Oder sollten einige Module sogar komplett separat betrieben werden oder z.B. die Reihe 3 und 5 vom ersten Dach jeweils mit einem Mikrowechselrichter?

Von der Wechselrichterseite her war ich zu Beginn ein Freund des Gedankens keep it simple… also die Nutzung eines Hybridwechselrichters und fertig.

Wenn ich aber jetzt eure Meinungen lesen, scheinen mir separate PV-Wechselrichter und ein Batteriewechselrichter sinnvoller oder biege ich hier möglicherweise falsch ab.

Simpler, aber dann hat man nichts zum Basteln und Optimieren.

Ich bin offen. Ich kann mir auch vorstellen Victron Hardware und einen LV Akku zu nutzen. Das habe ich schon oft gelesen und scheint auch im Forum viel genutzt zu werden. Um dreiphasig unterwegs zu sein, wird einiges an Hardware benötigt im Vergleich.

Ich habe die Aufständerung von Dach 1 optimiert, damit die Module sich nicht verschatten. Die Module werden 16 Grad aufgeständert. Da das Dach 1 selbst eine Neigung von rund 6 Grad nach SW hat, resultieren folgende Neigungen:

SW: 10 Grad

NO: 22 Grad

Dach 3 hat ebenfalls eine Aktualisierung erhalten. Das liegende Modul 1800x1134 in Richtung NO ist einem aufrechtem Module 1990x1134 gewichen. Bei 15 Grad Aufständerung entsteht dann folgende Schattenhäufigkeit.

Damit sind aktuell folgende Module geplant…

500 W Longi LR7-54HVH500M (Umpp 33.73 V, Impp 14.83 A)

550 W Longi LR7-60HVH550M (Umpp 37.31 V Impp, 14.74 A)

Dach 1

NO: 9 Module a 500 W = 4500 W

SW: 9 Module a 500 W = 4500 W

Dach 2

NO: 4 Module a 550 W = 2200 W

SW: 6 Module a 550 W = 3300 W

Dach 3

NO: 1 Module a 550 W = 550 W

SW: 2 Module a 550 W = 1100 W

Dach 4

SO: 6 Module a 500 W = 3000 W

Himmelsrichtungen

NO: 14 Module: 7250 W, 490,12 V

SW: 17 Module: 8900 W, 602,05 V

SO: 6 Module: 3000 W, 202,38 V

Gesamtleistung 19 150 W.

Ich kenne nur die flach aufs Dach Montage der Module bei Dächern mit bestehender Neigung.

Willst du sie aufständern um mehr Module darauf zu bekommen oder gibt es noch andere Gründe?

Nachtrag:
Ah, jetzt gesehen, Flachdach.
Was für Winkel sind das?

1 ?
2 6,5°
3 8,5°

?

Welches ist die Südrichtung auf deinem ersten Bild?
Nach rechts wo das große Gebäude steht?

Das ist ein Punkt …

zweitens, damit die Selbstreinigung besser funktioniert

drittens, damit die Leistungs über den ganzen Tag verteilt, erzeugt wird und kein lokaler Leistungspeak entsteht.

und viertens damit z.B. auf Dach 1 nicht alle Module in Richtung des Baumes schauen und bei Dach 2 in Richtung des Hauses neben an.

Dach 1: circa 6,5 Grad

Dach 2: circa 6,5 Grad

Dach 3: circa 0 Grad

Dach 4: circa 8,5 Grad.

Guter Hinweis. Hier ein Bild in Ausrichtung Norden.

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Ganz einfach Deye Wechselrichter und an den Gen Port des Deye deine Micro Wechselrichter bzw einen normalen String wechselrichter der genug MPPT anschlüsse hat man kann den Deye Cloudlos betreiben, mach ich ja auch er ist im Netzwerk aber der Internetzugang ist nicht erlaubt, ausgelesen wird er über Home Assistant, entweder per rs485 oder eben über den Dongle und die Solarman intregration.
Da kann man alles steuern und auch verwalten auslesen ect ect Preislich ist er extrem interesannt, ich habe mir Wohl wissentlich da ich mir ein oder 2 E autos in der Zukunft zulegen werde einen Deye 20K LV geholt er läuft und ich bin zufrieden.

Du musst nur google bemühen und schon wirst du fündig China ist der Produzent von Elektronik im Wechselrichter bereich Fronius wird da nicht anders sein und wenn es nur die Platinen sind weil in Europa bzw Deutschland die Lohnkosten so hoch sind das sich das wirtschaftlich nicht rechnet.

Zumindest bei SMA gab/gibt es Fertigungslinien in Deutschland. BestückungsAutomaten. Hab ich selber mal besucht und gesehen.

Ich bin ja auch dafür das die Fertigung nicht in Fernost geschieht aber das ist halt Preislich eine ganz andere Lig und wenn man sich den Deye anschaut macht er vieles Richtig ja ein par kleine nebensächlichkeiten gibt es , aber das was er kann , kann aktuell meines Wissenstandes kein anderer und ich muss ihn nicht in eine Cloud einbinden er läuft Outtark für sich und ich kann ihn in Home Assistant steuern wie ich es für nötig halte.
Wenn etwas kaputt geht wird eine reparatur nicht einfach aber bei dem preis was einer kostet ist das denke ich überschaubar.

Wie gesagt, konnte ich bei Kostal und Fronius keine Infos bekommen, dass die in Ostasien produzieren. Das Teile von chinesischen Zulieferern kommen, geschenkt. Die Entwicklung und Wertschöpfung läuft in Europa und das ist mir wichtig. Ich behalte aber Deye im Hinterkopf, würde die Anlage aber dennoch erstmal gerne mit Fronius 3-phasig planen, in Kombination mit einem zweiten Wechselrichter mit 2 MPPTs für den String, der nach SO zeigt und die Module, die stärker verschattet sind und nach SW schauen.

Ich würde dazu nochmal eine Strinbelegung in PV*sol planen und hier posten.

Beim der Anbindung vom Speicher stellen sich noch grundlegende Fragen… Ich habe gelesen (Quelle: PV und Batteriespeicher - besser AC oder DC gekoppelt? - Photovoltaikforum ), dass die DC-Kopplung der Stromspeicher, die bevorzuge Variante ist. Ist dies ohne Hybridwechselrichter möglich? Und wenn ja, wie sieht die Verkablung aus?

Wenn das nicht möglich ist, müsste ich ein Hybridwechselrichter 3 phasig nehmen und da die Stromspeicher anschließen. Aber wie könnte dann der zweite Wechselrichter ebenfalls den Stromspeicher laden. Gibt es Quellen, wo verschiedene Planungen dargestellt sind?

Für Stromspeicher ist aktuell LifEPO4 stand der Technik, korrekt? Oder gibt es neuen heißen Kram auf dem Markt?

Beim Batteriesystem ist meine erste Wahl LV, da ich gelesen habe, dass es preiswerter ist und ich bei der Wahl der Komponenten freier bin. Spricht etwas dagegen oder etwas für die dringende Nutzung von HV Stromspeichern?

Wie gesagt, habe ich für komplett DIY keine Zeit, finde aber Speichermodule charmant, die zu einem Stack zusammen gesteckt und damit einfach erweiterbar sind. Was wird da aktuell empfohlen? Auch hier gerne wieder europäische Firmen, auch wenn ich weiß, dass die Batterien selber aus China kommen.

Hast du dir die Verschattungen Außerhalb der Sommerzeit angeschaut?

Ist das Haus so hoch, dass die Flachdächer alle verschattet werden?

DC Kopplung ist mit Hybridwechselrichter.
Der Akku steht meißt neben/unter dem Wechselrichter und wird mit meißt dicken Leitungen verbunden. Bei Hochvolt Systemen sind die Leitungen dünner.

Die anderen Wechselrichter kommen meißt an einen "Generator" Eingang des Hybridwechselrichters, wenn er einen hat.

Das sagt die Simulation in pv*Sol für den 31.12. von 09:00 bis 16:00 Uhr.

Die Simulation ist interessant mit dem Schatten.
Allerdings ist der Ertrag von Dezember bis Februar recht niedrig, da selten die Sonne rauskommt.

(Wenn du da Sonne auffangen willst wäre 60-70° Neigung passender)

Interessanter da, wo du viel Energie brauchst und bekommen könntest.

Ich würde bei viel Verschattung die Module so flach wie möglich ausrichten, wenn sie dadurch in der wichtigen Zeit (Bei dir wann? Bei mir zum Heizen) mehr Himmel sehen und damit mehr Streulicht aufnehmen können. (Ich hab vor max. 10% der Panels für Wintersonne auszurichten)

Es gibt wohl Erfahrungen mit "Klammern" die das Wasser auch bei flachen Neigungen abfließen lassen. Evtl kann jemand was dazu sagen oder man findet was in Forum dazu.

Da die Verlegung auf dem Dach dadurch auch einfacher geht (bei sparren) und statische Berechnungen (Statik) einfacher sind (ich hatte mal mit k2 system web lösung getestet, einfach account anlegen) wäre das für mich einfach.

Ich kenne dein Flachdach allerdings nicht und weiß nicht welche Lösung bei dir am einfachsten ist.

Ich weiß auch deine Haupverbrauchszeit, etc nicht.

Vielleicht hilft es dir trotzdem weiter.

LG
LichtQuant

Nochmal Bearbeitet

Beim Fronius Gen24 (hab ich selbst) und beim Kostal Plenticore gehen nur HV Akkus.
Allerdings ist der Dyness Speicher für den Kostal recht günstig.

Willst Du LV Speicher haben, reicht der Fronius Symo und dann mit Victron.

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Also muss doch Mal einer etwas zu Victron schreiben.

Die vielen Module in verschiedenen Ausrichtungen kann man, wie bereits erwähnt, mit MicroWR bestücken oder man nimmt beliebig viele MPPTs von Victron, die laden direkt den 48V- Speicher. Da gibt es die freie Auswahl 15s von Pylontech oder 16s von verschiedenen Herstellern ab 2,6kWh bis 5kWh, ab da werden die Dinger richtig schwer.

Victron kommuniziert inzwischen(!) perfekt mit den Speichern. Dazu ist MQTT möglich.

Victron bietet sowohl ESS als auch 100% Insel. Wegen der Trafos kann das Netz am Ausgang galvanisch getrennt betrieben werden. Durch die Wandlung von 48VDC zu 230VAC über den Trafo werden keine RCDs vom Typ B benötigt. Das System läuft absolut autark, nur die Fernsteuerung läuft über die Victron.

Die Software wird ständig aktualisiert. Meine Anlage läuft jetzt seit über 4 Jahren störungsfrei.

3x MP2 5000/70 IT-NETZ

ca. 7kWp Ost-West-Süd

6x MPPT 150/45

5x Pylontech (15kWh)+ 15kWh Selbstbau

Insel (im Winter mit 2kW Ladegerät)