Rat gesucht: Planung einer 27KWP PV Anlage auf Nebengebäude & 46KWh DIY Akku im Wohnhaus?!

[_technik]

Hallo zusammen,
aktuell plane ich eine PV-Anlage in Eigenregie. In Vorbereitung habe ich mir unzählige Videos angeschaut und Forenbeiträge gelesen. Mein Vorhaben ist aber aufgrund der Rahmenbedingungen kein Standardfall, daher wollte ich sichergehen, dass ich keine groben Denkfehler habe.

Ziele der Anlage:

• Möglichst hohe Autarkie (ca. 20-25 MWh jährlicher Verbrauch, evtl. durch zukünftiges EV höher)
• Die Anlage soll Einspeisen (weil insbesondere im Sommer hohe Überschüsse zu erwarten sind)
• Die Anlage soll Starkstrom-Verbraucher versorgen (Elektrowerkzeuge; Kochfeld)
• Wünschenswert: Notstromfähigkeit; zukünftig eine Wallbox mit ausreichend Power versorgen

Die PV-Anlage soll auf einem Nebengebäude installiert werden, welches ca. 30 Meter entfernt ist. Dort hatte der ursprüngliche Bauherr eine Gewerbehalle errichtet, zu der eine Stromverbindung vom Wohnhaus besteht (es gibt nur einen Stromzähler sowie Versorgervertrag). Ich kann (noch) keine genaue Angabe zu dem verlegten Kabel machen, aber der Außendurchmesser beträgt ca. 30mm und in der Halle gibt es zahlreiche Starkstrom-Steckdosen (war mal eine LWK-Werkstatt). Daher hoffe ich / gehe ich davon aus, dass das Kabel ausreichend dimensioniert ist. Von oben sieht das ganze so aus:

(Da das Dach des Wohnhauses mittelfristig neu gedeckt werden soll, kommt eine Installation der Module dort nicht in Frage, evtl. später.)
In der Halle wäre grundsätzlich ausreichend Platz für die Technik (DC-Wechselrichter, Akku usw.), jedoch ist diese nicht beheizt und das ist für den Akku natürlich ungünstig.
Bei der Belegung des Hallendachs bin ich mir noch unsicher, ob eine flache oder geneigte Montage die bessere Lösung für mich ist, aber die Entscheidung stelle ich vorerst hinten an. Ich tendiere aktuell zu einer flachen Montage bei der 62 Module auf das Hallendach passen (Statik wird derweil geprüft) und 10 weitere sollen angewinkelt an die Hallenkante (rote Markierung) montiert werden --> 72 * 380 WP = 27,36 KWP

Als PV-Wechselrichter tendiere ich aktuell zum SMA Sunny Tripower X 25. Diesen würde ich dann in der Halle montieren und über den Sicherungskasten mit dem Hausnetz verbinden. Wenn meine Recherchen erfolgreich waren, kann der WR alle Module verkraften (sogar bei deutlich besserer Ausrichtung).
Im Keller des Wohnhauses würde ich dann gerne ein 3-Phasen System mit 3 x MultiPlus-II 48/5000/70-50, Cerbo Gx, und 46KWh DIY LiFePO4 (3x16x280AH) realisieren. Ein EM 24 soll direkt hinter dem Zähler montiert werden.

Stellt die Entfernung zwischen dem SMA Tripower und der MultiPlus(se) ein Problem da?

Kann ich evtl. anhand der Sicherungen / des Sicherungskastens in der Halle ableiten, ob die Kabelverbindung ausreichend dimensioniert ist?

Passt meine Planung? Habt ihr Vorschläge oder Hinweise? Freue mich auf Feedback!

Grüße,
_technik

[phoenix_83]

Hi,

ein Kabel mit ca. 30mm Durchmesser könnte zu einem 5x25qmm passen. Das sollte schonmal keine schlechte Ausgangslage sein. Was aber auch bestehen muss ist eine Netzwerkverbindung, für die Kommunikation der Systeme untereinander. Du kannst aber trotzdem mal nachsehen, wie die Leitung abgesichert ist. Kann nicht schaden.

Bei der Modulanordnung ist es wichtig, dass die Module alle die gleiche Neigung haben, ich weiß nicht, wie du das mit den 10 Modulen an der roten Linie vorhast. Unterschiedliche Neigungen führen zu Verlusten. Mir kommen die Abstände zwischen den Modulen auch etwas groß vor, das kann aber täuschen. Normal sind hier 20mm notwendig für die Klemmung. Eine dachparallele Montage ist normalerweise immer sehr viel günstiger zu realisieren als eine aufgeständerte Montage. Ob sich der Mehrpreis rechnet glaube ich persönlich nicht. Was ist für eine Dacheindeckung auf der Halle?

SMA ist erstmal eine gute Wahl, da haben wir im privaten Umfeld nur gute Erfahrung mit gemacht.

Aus meiner Sicht sollte die Entfernung zwischn den Multiplus 2 und der PV-Anlage kein Problem darstellen.

[_technik]

Hi phoenix,
danke für deinen Input.

Ich habe heute bei einem Händler in der Nähe die Victron Geräte abgeholt und konnte mich zufällig mit einem Elektrotechniker dort austauschen. Bezüglich des Stromkabels hat er ausgerechnet, dass es mindestens ein 5x6qmm bräuchte. Das sollte dann wirklich locker passen.

Dein Hinweis zur Modulausrichtung hat vermutlich einen Denkfehler aufgedeckt. Ich bin davon ausgegangen, dass der SMA Tripower X 25 3 verschiedene MPP Tracker je 2 Strings hat, von denen jeder 1000v max DV Eingang verkraften kann. Beim genaueren Hinsehen sieht es so aus, als ob das je MPP Tracker gilt (also die Summe beider Strings je Tracker)?

Der Stringplaner von SMA ( Link entfernt ) hat mir da leider keine Fehlermeldung gegeben, dass der String zu "lang" ist. Daher habe ich mich mit dem Thema näher auseinandergesetzt und es sieht so aus, als ob nicht mehr als 21 Module an einen Tracker sollten. Hier die Rechnung:

1000 V (Max. Eingangsspannung) / 41,62 V (Modul Leerlaufspannung) = 24

Unter Berücksichtigung einer Min Temperatur von -15° (Temperaturkoeffizient Leerlaufspannung = -0,272) beträgt die Leerlaufspannung bei -15° = 46,15 V

=> 1000 V (Max. Eingangsspannung) / 46,15 V (Modul Leerlaufspannung) = 21,66

Was mir noch aufgefallen ist: Die maximale Stromleistung der Module beträgt 11,93 A, der max. nutzbarer Eingangsstrom pro MPP-Tracker des SMA WR ist jedoch 24 A.

Könnte ich dann nicht 2 x 21 Module mit einem MC4 Y-Stecker parallelschalten? Oder passiert genau das, wenn ich an jeden der beiden String-Eingänge des jeweiligen Tracker je 21 Module anschließe?

Hier übrigens die Datenblätter vom <a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener">SMA WR und <a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener">JAM60S20-380.

Unabhängig von der maximalen Anzahl an Modulen je String / Tracker um nochmal auf die Modulreihe an der Hallenwand (rote Linie im Bild oben) zurückzukommen: Solange alle Module innerhalb eines Trackers dieselbe Ausrichtung haben, müssen doch nicht alle Module, die an dem WR hängen, gleich ausgerichtet sein, oder?

Bei der Modulanordnung habe so "viel" Platz gelassen, damit man im Wartungsfall an jedes Modul rankommt. Ich bin davon ausgegangen, dass die Module nicht unbedingt betreten werden sollten. Das Dach ist leider mit dem guten alten Welleternit auf einer Holzbalkenkonstruktion gedeckt. Dazu würde ich hier aber ungerne eine Diskussion führen

Bleibt noch das Problem mit der Netzwerkverbindung zum SMA WR in der Halle. Schlagt mich, aber ich werde es zunächst mit einem Powerline Adapter versuchen

Freue mich auf weitere Beiträge,
Grüße,
_technik

[phoenix_83]

Dein Hinweis zur Modulausrichtung hat vermutlich einen Denkfehler aufgedeckt. Ich bin davon ausgegangen, dass der SMA Tripower X 25 3 verschiedene MPP Tracker je 2 Strings hat, von denen jeder 1000v max DV Eingang verkraften kann. Beim genaueren Hinsehen sieht es so aus, als ob das je MPP Tracker gilt (also die Summe beider Strings je Tracker)?

Ja, der hat 3 MPPT Tracker mit je 2 Stringeingängen. Das kannst du im Sunny Design auch entsprechend planen.

Du kannst 2 Strings an einen MPPT legen, vorausgesetzt die Stings sind gleich lang, dazu einfach den String nochmal an den gleichen MPPT Tracker verbinden.

Der Stringplaner von SMA ( Link entfernt ) hat mir da leider keine Fehlermeldung gegeben, dass der String zu "lang" ist. Daher habe ich mich mit dem Thema näher auseinandergesetzt und es sieht so aus, als ob nicht mehr als 21 Module an einen Tracker sollten. Hier die Rechnung:

1000 V (Max. Eingangsspannung) / 41,62 V (Modul Leerlaufspannung) = 24

Unter Berücksichtigung einer Min Temperatur von -15° (Temperaturkoeffizient Leerlaufspannung = -0,272) beträgt die Leerlaufspannung bei -15° = 46,15 V

=> 1000 V (Max. Eingangsspannung) / 46,15 V (Modul Leerlaufspannung) = 21,66

Was mir noch aufgefallen ist: Die maximale Stromleistung der Module beträgt 11,93 A, der max. nutzbarer Eingangsstrom pro MPP-Tracker des SMA WR ist jedoch 24 A.

Könnte ich dann nicht 2 x 21 Module mit einem MC4 Y-Stecker parallelschalten? Oder passiert genau das, wenn ich an jeden der beiden String-Eingänge des jeweiligen Tracker je 21 Module anschließe?

Das passiert genau an den beiden Stringeingängen pro MPPT, wie oben beschrieben.

Unabhängig von der maximalen Anzahl an Modulen je String / Tracker um nochmal auf die Modulreihe an der Hallenwand (rote Linie im Bild oben) zurückzukommen: Solange alle Module innerhalb eines Trackers dieselbe Ausrichtung haben, müssen doch nicht alle Module, die an dem WR hängen, gleich ausgerichtet sein, oder?

Da hatte ich mich unglücklich ausgedrückt. So wie du es beschreibst, stimmt es. Ausrichtung muss an einem MPPT Tracker gleich sein, d. h. du könntest mit den 3 MPPT-Trackern des SMA auch 3 verschiedene Dachausrichtungen (z.Bsp. Ost, Süd und West) abdecken.

Bei der Modulanordnung habe so "viel" Platz gelassen, damit man im Wartungsfall an jedes Modul rankommt. Ich bin davon ausgegangen, dass die Module nicht unbedingt betreten werden sollten. Das Dach ist leider mit dem guten alten Welleternit auf einer Holzbalkenkonstruktion gedeckt. Dazu würde ich hier aber ungerne eine Diskussion führen

Das haben wir 2004 bei meinen Eltern auch auf einem Welleternit mit Holzbalkenkonstruktion installiert. Was sollte passieren? Keinen Platz verschenken. Deine Anordnung führt nur zu mehr Materialeinsatz bei dem Montagematerial. Einfach aneinanderreiehen und fertig. So würde ich das zumindest machen.

Bleibt noch das Problem mit der Netzwerkverbindung zum SMA WR in der Halle. Schlagt mich, aber ich werde es zunächst mit einem Powerline Adapter versuchen :d

Da kann ich dir keinen Rat oder Erfahrungen geben. In der Theorie sollte das gehen, ob es aber stabil funktioniert, wird wohl nur ein Feldversuch zeigen.

Grüße

Heiko

[_technik]

Hallo Heiko,

ich habe mir den Planer von SMA nochmal genauer angesehen und die Funktion "Detailplanung" eingangs übersehen. Damit wird alles klar und am Max. Eingangsstrom pro MPPT sieht man auch, dass die beiden Strings pro MPP Tracker parallelgeschaltet sein müssen:

Jetzt bleibt nur noch die Frage, ob der dritte Tracker mit den 10 Modulen mit 328 V eine zu niedrige Spannung hat. Laut Datenblatt liegt der MPP-Spannungsbereich bei 430 V bis 800 V. Wenn durch das Unterschreiten die Effizienz leidet, stellt sich natürlich die Frage, ob die Idee weiterhin sinnvoll ist. Eventuell suche ich nach einer Lösung weitere Module ähnlich auszurichten, damit wir im Winter einen besseren Ertrag haben. Im Sommer sind ohne EV (das könnte sich aber mittelfristig ändern) ohnehin viele Überschüsse zu erwarten.

[autaris-energy]

Moin Ich kann dir einen DEYE Hochvolt Hybridwechselrichter anbieten, die haben bis zu 50KW PV Leistung oder du nimmst 2x 12K Niedervolt Wechselrichter damit hast du 30KW PV Leistung verteilt auf 4 MPPTs, außerdem kannst du da einen DIY 48V Akku direkt dran hängen. Beide Varianten (HV LV) kosten plus minus das gleiche (knapp 5000€) - Du bist also 1200 Euro teurer als der SMA WR sparst aber über 5000€ Victron Komponenten ein. Du kannst dann auch 7 Speicher von DEYE nehmen für 14.000€ und hast auf alles 10 Jahre Garantie. DIY ist natürlich günstiger letztlich deine Entscheidung beides ist möglich.

Module und UK für Trapezblech kann ich dir bei bedarf auch liefern -> PN

[_technik]

Danke für deine Empfehlung, allerdings ich habe mich bereits für ein Victron / SMA System entschieden. Insbesondere weil die Verfügbarkeit an Information über die Victron Geräte so hoch ist (über den SMA WR gibts leider noch nicht so viele Infos) und die Akkus nicht in Reichweite der PV-Anlage sind:

In der Halle wäre grundsätzlich ausreichend Platz für die Technik (DC-Wechselrichter, Akku usw.), jedoch ist diese nicht beheizt und das ist für den Akku natürlich ungünstig.

Zudem konnte ich 3 X MP-II 5000, Cerbo Gx, Gx Touch 70, Interface usw., EM-24 & SMA Tripower X 25 für insgesamt unter 9000€ einkaufen und kann mich jetzt dem Akku widmen.

Hat jemand Erfahrung mit dem Vorgänger des Sunny Tripower X 25, --> dem STP 25000TL-30?

Da der X 25 erst in Q3 22 auf den Markt kam, findet man recht wenig an Tutorials und ich frage mich, ob Videos und Artikel über den Vorgänger hilfreich sein könnten.
Das Gerät sieht aus, als ob ohnehin alles mit der App erledigt wird.

Insbesondere interessiert mich natürlich die Schnittstelle zwischen SMA / Victron.

Grüße,
Nik

[phoenix_83]

SMA und Victron sprechen über Modbus miteinander. Ich habe für meinen Vater den Tripower X 20-50 bestellt. Also ähnliches Setup, jedoch nur mit einem Multiplus 2.

Das wird schon {green}