PV-Erweiterung / Batterienachrüstung (19 kWp, 16S 280 Ah, 3x MP5000, Batrium, eventuell Kaskade für Wärmepumpe)

PV-Anlage Stell dein Batterie/Powerwall/PV Projekt vor
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Hallo,
ich hoffe ich bin hier im richtigen Forenbereich. Ich bin gerade dabei mich in das Thema DIY-Akku (oder auch Pylontech, das kommt am Ende noch auf das Ergebnis der Recherchen, Verfügbarkeit und Preis an) einzuarbeiten und hätte einige erste Fragen.
Ein paar Ausführungen zum Hintergrund und unseren Planungen:
Aktuell:

  • 9.9 kWp an Kostal Plenticore 10 (ohne Batterie/Batterielizenz), 2 Strings belegt
  • Energiemonitor B-control Energy Manager EM300 am Netzbezugspunkt und via Modbus am Wechselrichter (Eigenverbrauch, 70% Regel) sowie via Modbus TCP an eigenen Systemen fürs Monitoring
  • Ausrichtung relativ genau Süden (190° Süd)
  • Aktueller Jahresertrag ~ 11200 kWh, davon +- 4000 kWh Eigenverbrauch
    Bisher geplant:
  • 10 weitere PV-Module (geplant 410W Axitec, weil für uns verfügbar) auf dasselbe Dach (davon werden wahrscheinlich 2 Module von einem wandernden Schatten eines Edelstahlkamins betroffen sein)
  • 13 weitere PV-Module auf ein zweites Dach (Ausrichtung ~ 115° Süd-Ost)
  • jeweils ein String/Dach an einen neuen Wechselrichter z.B. Kostal Plenticore/Piko IQ 7 oder 8.5 ("Kleinere" WR, da es ansonsten Probleme mit dem MPPT-Spannungsbereich gibt - es gäbe aber sicher auch andere WR wie z.B. den SMA, die hier besser passen würden - aber verfügbar sind aktuell wenige..)
  • BYD Batterie an den alten Wechselrichter und AC-Ladung gemäß Kostal-Datenblatt aktivieren
    Probleme:
  • Preis/Verfügbarkeit BYD
  • MPPT-Spannungsbereich für die Strings
    Eigenverbrauch aktuell/zukünftig:
    Wie man oben sieht, haben wir aktuell schon einen relativ hohen Eigenverbrauch (und auch einen recht hohen Stromverbrauch an sich). Wenn ich mir meine täglichen Werte für Netzeinspeisung, Netzbezug und Eigenverbrauch/Produktion in Grafana ansehe, sehe ich, dass wir (sehr grob und überschlägig natürlich) im Sommer schon mit der aktuellen Anlage fast ohne Netzbezug auskommen könnten und selbst im Winter 2021 (Okt - Mär) habe ich überraschend viele Tage an denen wir ziemlich viel eingespeist haben und unseren schon jetzt hohen Verbrauch hätten drücken können. Zusätzlich kommt im November ein erstes E-Fahrzeug sowie im kommenden Jahr eine größere Luft-Luft-Wärmepumpe (Zähler in Kaskade, PV-Strom kann also verwendet werden).
    Jetzige Überlegungen:
    Ich bin bisher davon ausgegangen, dass mir aus wirtschaftlicher Sicht der kleinste BYD Akku völlig reichen wird (... wird im Sommer nicht leer, im Winter nicht voll und alle größeren Akkus kosten zuviel als das es sich über ihre Lebenszeit rechnen würde...). Da ich jetzt hier aber auf große DIY-Akkus in der Größenordnung von 2000-3000 EUR / Stück gestoßen bin und mir unseren Eigenverbrauch (s.o.) genauer angeschaut habe, sehe ich das ganze jetzt doch etwas anders. Da wir schon aktuell im Sommer viel Netzeinspeisung bei gleichzeitig relativ hohem täglichem Netzbezug (min. 10-20 kWh im Sommer) haben und wir zukünftig noch eine größere Anlage und auch größere Verbraucher haben, gehe ich davon aus, dass selbst eine größere Batterie im Sommer (.. wird im Sommer nie leer.. ) einige Ladezyklen haben würde. Das die Batterie bei unserer Anlagengröße und dem Verbrauch den wir durch die WP haben werden natürlich im Winter selten voll wird, ist mir auch klar. Aber hier zählt bei aktuellen Strompreisen auch jeden eigenverbrauchte kWh.
    So und jetzt zu den Überlegungen was die Neubeschaffungen angeht:
  • 3x Victron Multiplus 2 48V3000(oder 5000)?
  • 1-2x 280Ah 16S LiFePo4 DIY-Batterie
  • Aktuellen Wechselrichter an den Victron MP AC-out (sollte auch mit den 3000ern gerade noch so die Faktor 1 Regel einhalten?)
  • die neuen ~ 23 PV Panels direkt per MPPT Laderegler DC-seitig an die Batterie, da wir bereits ~10 kWp für den "Direktverbrauch" an einem Wechselrichter haben und die neuen Strings dann mit weniger Verlusten die Batterie laden können (?)
    Vorteile dieser Option:
  • Viel mehr Eigenverbrauch durch die deutlich bezahlbareren Akkus
  • Notstromfähig (was mir aktuell nicht besonders wichtig ist, aber ein schönes Addon ist und wer weiß was die Zukunft bringt)
  • Alle Teile des Setups scheinen aktuell lieferbar bzw. lieferbarer als "Komponenten von der Stange" (zweiter Kostal WR und BYD: best case Sept 2023)
    Fragen:
  • Gibt es generell etwas an dieser groben Richtung auszusetzen?
  • Verstehe ich es richtig, dass für die Faktor-1-Regel nur die Leistung von AC-Wechselrichtern (an AC-out) relevant ist und installierte Leistung via DC/MPPT Ladereglern direkt im System "egal" ist?
  • Macht es Sinn die neuen Module so anzubinden oder wäre ein zweitere AC-Wechselrichter sinnvoller?
    Für Hinweise, Meinungen oder Links zu weiterführenden Inhalten bin ich sehr dankbar. Vielen Dank!
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Fragen:
- Gibt es generell etwas an dieser groben Richtung auszusetzen?
- Verstehe ich es richtig, dass für die Faktor-1-Regel nur die Leistung von AC-Wechselrichtern (an AC-out) relevant ist und installierte Leistung via DC/MPPT Ladereglern direkt im System "egal" ist?
- Macht es Sinn die neuen Module so anzubinden oder wäre ein zweitere AC-Wechselrichter sinnvoller?
1) Ich würde mehr AC koppeln. Wenn man bei 22 Modulen von 400W ausgeht hast du 8800Wp. Damit hast du den Akku schnell voll geladen.
Wenn der dann voll ist geht des DC -> DC -> AC über den Multiplus.

2) Ja MPPT zählen nicht in die 1:1 Regel, die gehen direkt auf den Akku.

3) siehe 1.
Überleg mal ob es nicht Sinn mache erstmal nur einphasig mit eine 1-Phasigen WR und MPPTs zu starten.
Die MPPTs hast du dann für den Schwarzstart, den WR hängst du an eine Multiplus 5000 ACout.
Deinen 3 Phasigen WR lässt du so wie er ist.

Wird bestimmt günstiger als 3 x MP2 und du hast kaum Nachteile. Es sei dann dir langt die Leistung vom MP2 nicht.
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Danke für die Antwort! Es sind (zumindest nach aktueller Planung) 23*410W Panels.

Bekomme ich nicht Probleme mit Schieflast wenn ich das ganze egal ob per 1-phasigem WR oder via MPPT/Multiplus/DC an eine Phase hänge?

Von wie viel Verlust (ggü. einem AC-Wechselrichter) kann ich denn ungefähr ausgehen in der Kette PV -> Victron MPPT -> Victron Multiplus 2 -> AC?

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So.. zum aktuellen Stand:
Panels:
Im Hof liegen jetzt 24x 405 Watt Panels. 23 davon sollten auf die beiden Dächer passen (1x 13, 1x 10)
Victron:
Da ich einen relativ günstigen Händler gefunden habe, der zusätzlich auch schon die neue Steuerregel zum 01.01.23 anwendete, bin ich jetzt ins kalte Wasser gesprungen. Bestellt habe ich 3x Multiplus II 48/5000, einen Cerbo GX einen Lynx Distributor (versehentlich, wirds ggfs. noch gegen einen Powerin ausgetauscht).
Batterie:
Ich habe 16 EVE 280 Ah Zellen bei Gobel Power bestellt. Bisher war der Kontakt und Service super. Ich werde berichten, sobald sie ankommen. Als BMS habe ich mich etwas auf das Batrium eingeschossen. Das ganze System soll später (je nach Erfahrung mit der Bestellung bei Gobel Power) auf insg. 2-3 Packs erweitert werden.
AC-Seite und Wärmepumpe:
Da ich jetzt 3x MP5000 zur Verfügung habe, würde ich den vorhandene Kostal WR (9,9 kWp) auf die ACout Seite ziehen. Ansonsten kommt im kommenden Jahr wie erwähnt noch eine Wärmepumpe. Unser Netzbetreiber bietet wie mittlerweile die meisten eine Kaskadenschaltung ("Messkonzept 40"). Aktuell bin ich noch dabei mir zu überlegen, ob sich das lohnt, da durch kürzliche Preiserhöhungen die Preise für WP-Strom und normalen Strom weiter zusammengerückt sind (und die Grundgebühr für den Tarif bzw. zusätzlichen Zähler) ebenfalls erhöht wurde. Zusätzlich müsste ich unseren Zählerschrank nochmal deutlich mehr Anfassen (Umbau von altem Hager System 90 SL, APZ, eHz Zähler, Platz für Rundsteuerempfänger, etc.). Beim reinen Hinzufügen der PV-Anlage wurde der aktuelle Zustand 2019 ohne Probleme akzeptiert und das ist wohl auch jetzt noch so. Falls wir das Messkonzept umsetzen, wäre der Plan folgender:

  • EM24 zwischen Z1 und Z2, so dass auch der WP-Strom mit erfasst wird und das System diesen Strom ebenfalls aus der Batterie lieferen kann (Anfrage ob das der Netzbetreiber erlaubt ist schon gestellt, aber noch nicht beantwortet)
  • Netzumschalter (1-0-2) vor der Wärmepumpe, um sie bei Bedarf bzw. bei längerem Stromausfall hinter die MPs schalten zu können

Überlegung DC- oder AC-Anschluss der zusätzlichen PV-Module:

Da AC-WR gerade Mangelware sind und das wohl auch noch eine Weile so bleibt, wird ein Anschluss über Victron MPPTs immer attraktiver. Zudem haben wir ja bereits ~ 10kWp AC vorhanden. Allerdings sind weitere 9 kWp DC natürlich zuviel um "nur" die Batterie zu laden und v.a. im Sommer würde ich dann den gesamten Überschuss in das Hausnetz bzw. zum Netzbetreiber einspeisen. Alternativ könnte ich natürlich auch das eine Dach (~5 kWp Süd/Ost) auf einen MPPT und das andere Dach (Süd, ~4kWp) auf einen kleineren AC-WR (sobald wieder verfügbar) legen.

Hat jemand Erfahrungswerte oder mehr Details als ("dafür sind die nicht gemacht") was das Überschusseinspeisen via MPPT -> Multiplus angeht? Also bzgl. etwaiger Verluste und ggfs. größerem Verschleiß an den Multiplus-Geräten?
Viele Grüße
Daniel