Vom Balkonkraftwerk zur kleinen Eigenverbrauchs-PV mit Akku und Warmwasser – was brauche ich wirklich?

PV-Anlage
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Hallo zusammen,

ich versuche gerade zu verstehen, welche PV-Lösung für uns wirklich sinnvoll ist, und habe mittlerweile das Gefühl, je mehr ich lese, desto verwirrter werde ich. Deshalb hoffe ich auf etwas Praxiswissen und vielleicht eine klare Richtung.

Unsere aktuelle Situation:

  • vorhanden ist ein Hoymiles HMS-800-2T Wechselrichter

  • dazu 2 Solarmodule à 435 W (Doppelglas, N-Typ)

  • das läuft aktuell als normales Balkonkraftwerk

  • digitaler Stromzähler ist vorhanden

  • KEIN Smart Meter / Energiemanagement bisher

Unser Haus / Verbrauch:

  • Warmwasser aktuell über Holzofen/Pufferspeicher

  • im Sommer müssen wir alle paar Tage den Ofen anmachen z.B. fürs Duschen

  • gekocht wird wenn an auf Holzofen sonst mit Gas

  • Ziel wäre daher vor allem:

    • Warmwasser im Sommer solar erzeugen

    • möglichst viel Eigenverbrauch

    • Akku für Abend/Morgen

    • möglichst wenig Einspeisung

    • möglichst wenig Bürokratie

    • wenn möglich viel Eigenleistung / DIY

Das Dach:

  • Südausrichtung

  • ca. 45° Dachneigung

  • gute Sonneneinstrahlung

  • Platz für 4 Module (momentan sind zwei drauf)

Was ich bisher nicht verstehe:

  • Wann ergibt ein größeres Modulfeld wirklich Sinn?

  • Wann brauche ich statt Balkonkraftwerk eher eine „richtige“ kleine PV?

  • Macht ein Hybridwechselrichter mehr Sinn?

  • Sollte Überschuss zuerst in den Akku oder zuerst in Warmwasser?

  • Wie verhindert man, dass der Akku unnötig verheizt wird?

Vor allem verstehe ich den technischen Aufbau noch nicht sauber.

Wie wäre die richtige Reihenfolge?

Also zum Beispiel:

  • Module → Wechselrichter → Haus?

  • Module → Akku → Wechselrichter → Haus?

  • Wo sitzt der Heizstab

  • Wie wird Überschuss erkannt?

  • Wie verhindert man unnötige Einspeisung?

Ich suche im Grunde eine möglichst sinnvolle Lösung zwischen:

  • einfachem Balkonkraftwerk
    und

  • kompletter großer Haus-PV.

Vielleicht eher:

  • kleine Hybridanlage

  • mit Nulleinspeisung oder minimaler Einspeisung

  • Akku

  • Warmwasser über Heizstab bei Überschuss

Wichtig wäre mir auch:

  • Ab wann brauche ich zwingend einen Elektriker?

  • Was darf man selbst machen?

  • Ab wann wird es anmeldungspflichtig?

  • Wann ist man nicht mehr im „Balkonkraftwerk“-Bereich?

Vielleicht hat jemand ein ähnliches System aufgebaut und kann mir einmal erklären, wie so ein Aufbau in der Praxis tatsächlich aussieht.

Vielen Dank schon mal! Beste Grüße

Fred

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Hmm - sehr viele Fragen auf einmal.

  1. Grundsätzlich: wenn DIY dann soviele Module wie irgend möglich/ wirtschaftlich sinnvoll
  2. 4 Module sind sehr wenig - warum geht nicht mehr
  3. Alles unter 8…10 kWp rechnet sich schlecht, wenn man nichts (nicht viel) selber machen kann
  4. Nulleinspeisung ist mit vielen WR kein Problem, die meisten Hybrid-WR beherrschen das problemlos
  5. Akkueinspeisung ins Netz verhindern ist auch problemlos (man braucht ‘Zähler’ (current sensoren) am Zählerschrank
  6. Mit einer kleinen BKW-PV ist man nicht autark (auch nicht im Sommer), aber es reduziert den Stromverbrauch
  7. Ein BKW reicht nicht zum Heizen/Kochen und nur sehr bedingt für WW
  8. Speicher ist immer gut, aber sollte zur Größe der PV passen. Bei 4 Modulen, max. 2 kWp reichen 2-5 kWh Speicher. Ihr könnt aber auch 10 kWh nehmen um über die Nacht und tlw. in den nächsten Tag zu kommen (im Sommer).
  9. Größere PV (ab 5 Module) braucht i.d.R. Anmeldung und Installation vom Elektriker, es sei denn, ihr habt eine echte Insel (kein Netzanschluß auf dem Grundstück). Hier gibt es einen gewissen Auslegungsspielraum (keine Verbindung zum Netz…)
  10. Der WR sollte zur PV-Anlage passen (Anzahl Strings, max. Spannung, Startspannung etc. etc.)
  11. Ihr solltet Euch in die Thematik einlesen

P.S.: Wenn Du hier ein wenig im Forum suchst, findest Du zu all deinen Fragen eine umfassende Antwort, aber manchmal auch unterschiedliche Meinungen.

Wenn Du es kannst (oder Freunde) kannst du vieles selber machen. Anschluß des WR an Zählerschrank muß aber ein Elektriker machen, BKW geht ohne alles. Große Anlagen (und auch BKW) müssen angemeldet werden (Marktstammdatenregister + EVU), letzteres nur beim MStDR.

Große Anlagen muß ein Elektriker anmelden, BKW kannst Du selber im MStDR eintragen.

ZS muß bei großen Anlagen (über 2 kWp) ggf. umgebaut/ angepasst werden - da hängt es von der Pingeligkeit deines EVU ab. In einer Berghütte ohne Netzanschluß kannst Du machen was du willst und mußt auch nichts anmelden.

P.S2: Mit einem BKW darfst Du max. 800W in dein Hausnetz einspeisen. Was nicht selbst verbraucht wird, geht automatisch ins Netz (es sei denn, Du baust eine Nulleinspeiselösung). Den Überschuß kannst Du natürlich auch hier in einen Akku pumpen. Bisher galt die Obergrenze von 2 kWp PV-Module für ein BKW, also max. 4 Module. Das wurde m.W. tlw. aufgeweicht, aber die 800W-Grenze bleibt.

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4 Panels ist schon gut! Mach so viel Laistung drauf wie geht. Passen auch 4 x 600W Panels vielleicht?

600-800W wechselrichter reicht aus für die meisten Verbraucher, jedenfalls die vielen kleinen Stromfresser.

Ich hab Nulleinspeisung mim HM600, Batterie, openDTU oB. Dazu bissel Kleinkram direkt von Batterie und Boiler mit ner simplen elektronik auch von Batterie DC Boilerheizung DIY für 25€ - direkt vom Panel oder vom Akku, geht auch parallel zu MPPT (12-60V)

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Den Auslegungsspielraum sollte man in diesem Fall ausnutzen und eine Insel bauen. Für einen 100l/1,5kW Speicher benötigt man für 2 Personen etwa 4kWh bis 8kWh zum täglichen Duschen ohne zu frieren. Es darf aber keine Zirkulation vorhanden sein (Energieschleuder) und nicht zu viel Warmwasser für andere Zwecke entnommen werden. An das Wetter muss man sich anpassen und gegebenenfalls an das Netz umstecken falls es nicht reicht. Es ist von der Anzahl der Module abhängig, wann und wie oft das notwendig ist. Überschuss kann man gut mit Geschirrspüler oder Waschmaschine verbrauchen wenn man sie über eine Verlängerungsschnur anschließen kann. Bei guter Ausrichtung und Schattenfreiheit müssen die Module über einen Zeitraum von 5,5 Stunden durchgehend 1,5kW produzieren können. Das sind mindestens 4 Stück 500Wp Module bei bestem Wetter im Sommer, besser 8 Stück. Zwei mal Je 4 Stück JaSolar JAM60D41 2S2P verschaltet an einen Smartsolar 100/50 an einer 24V/200Ah LiFePo4 Batterie und einem 2,5kW Wechselrichter würden für ein halbes Jahr Warmwasser sorgen. Man darf aber nicht verschweigen, dass ein Monitoring und ständige Kontrolle notwendig sind. Automatisierung ist schwierig und anfällig.

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Hallo zusammen ,

zur Warmwasser-Erzeugung habe ich eine Frage .
Ist das ein seperater Ofen mit Wassertank oder wird das Warmwasser in einen seperaten Tank über einer Heizspirale erzeugt ? Davon hängen auch einige Möglichkeiten ab .

Eine Brauchwasser-Wärmepumpe ist eine Überlegung wert . Die größe sollte an den tatsächlichen bzw der zu erwartenden Verbrauch passen . Dann ist der Stromverbrauch auch Recht klein .

Zu Balkonkraftwerken : vereinfachte Anmeldung und Selbstaufbau kein Problem . Aber in der Praxis nur 4 Platten mit gesamt 2000 Watt Leistung. Man kann dort Systeme mit modulare Speicher kaufen . Das heißt man kann erst ein Speicher kaufen und dann diesen später erweitern. Mehr als 5 KW Speicherleistung macht kein Sinn .

On es wirtschaftlich sinnvoll ist das vorhandene BKW aufzurüsten oder durch ein entsprechend Leistungsfähiges zu tauschen muss man durchrechnen.

Alles was größer als ein BKW ist , da braucht man teilweise ein Elektriker .
Da kommt eine Gegenfrage : Wie sieht der Schaltschrank aus ?

Gruß Eckard

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Danke euch erstmal für die ganzen Antworten und Denkanstöße, das hilft mir tatsächlich weiter.

Ich glaube auch, dass Tagelöner ziemlich genau verstanden hat, worum es mir eigentlich geht. Allerdings muss ich ehrlich sagen, dass mir die konkrete Umsetzung wahrscheinlich technisch über die Möglichkeiten hinausgeht, die ich aktuell habe.

Ich kann:

  • mechanisch sauber arbeiten
  • Komponenten montieren
  • Dinge sinnvoll miteinander verbinden
  • mich auch in Systeme einarbeiten, wenn ich sie verstanden habe

Aber sobald es Richtung:

  • Platinen löten
  • Eigenbau-Elektronik
  • tiefere Steuerungstechnik

geht, bin ich ehrlich gesagt raus. Ich kenne zwar jemanden, der sowas könnte, aber eigentlich suche ich eher eine robuste und möglichst einfache Lösung mit fertigen Komponenten.

Je mehr ich darüber nachdenke, desto mehr komme ich aktuell zu dem Schluss, dass eine getrennte Lösung vielleicht für uns am meisten Sinn ergibt.

Also:

  • das bestehende Balkonkraftwerk einfach weiterlaufen lassen

und zusätzlich:

  • 4 weitere Module
  • ausschließlich für den Pufferspeicher
  • möglichst simpel direkt auf Heizstab/PV-Regler
  • komplett getrennt vom Hausnetz

Je mehr ich lese, desto mehr scheint mir DAS fast die technisch einfachste und gleichzeitig sinnvollste Lösung für unseren Fall zu sein.

Unser eigentliches Problem ist nämlich weniger der allgemeine Stromverbrauch, sondern dass wir Frühjahr bis Herbst immer wieder den Holzofen nur für Warmwasser anwerfen müssen.

Daher meine Frage:
Was haltet ihr grundsätzlich von so einer getrennten Lösung?

Und noch eine weitere Überlegung:

Wäre es theoretisch denkbar/sinnvoll, die vier zusätzlichen Module saisonal unterschiedlich zu nutzen?

Also:

  • Frühjahr bis Herbst:
    → direkt für den Pufferspeicher / Heizstab

  • Winter:
    → umstecken auf den Wechselrichter (über passende Y-Stecker), damit insgesamt sechs Module die Grundlast des Hauses möglichst gut abdecken?

Im Winter läuft der Ofen sowieso für den Heizkreis, daher wäre der Warmwassergewinn dann weniger relevant.

Oder ist das technisch/elektrisch eher eine schlechte Idee bzw. problematisch für den Wechselrichter?

Mich interessiert gerade vor allem:

  • was davon praxisnah ist
  • was unnötig kompliziert wird
  • und wo ihr sagen würdet: „Das funktioniert im Alltag wirklich sinnvoll.“

Danke euch!

Fr3d

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Ich würde überlegen, den Warmwasserbezug zu vereinfachen. Vielleicht geht das einfach mit 1-2 Durchlauferhitzer. Wie Du die später beschickst, ob mit 4 Modulen und Akku zB, das kannst Du ja dann noch überlegen.

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Du meinst also quasi dezentrale Untertischgeräte bzw. kleine Durchlauferhitzer direkt an den Entnahmestellen? Wäre natürlich grundsätzlich auch eine Möglichkeit.

Wir haben insgesamt drei Warmwasser-Entnahmestellen:

  • zwei Waschbecken
  • ein Duschbad mit Badewanne

Die Geräte würden wir vermutlich auch nur von Frühjahr bis Herbst wirklich brauchen, weil im Winter der Ofen ohnehin für den Heizkreis läuft.

Was ich dabei aber noch nicht ganz verstehe:

Fressen solche Durchlauferhitzer bzw. elektrischen Warmwassergeräte nicht genau in dem Moment extrem viel Strom, in dem man sie nutzt?

Also gerade weil sie keinen Pufferspeicher haben, sondern das Wasser direkt erhitzen müssen?

Mein Gedanke war daher:
Selbst wenn ich später vielleicht mit vier zusätzlichen Modulen und kleinem Speicher arbeite, bekomme ich doch wahrscheinlich gar nicht kurzfristig genug Leistung ins Haus, um so einen Durchlauferhitzer sinnvoll direkt mit PV zu betreiben — oder denke ich da falsch?

Deshalb erschien mir die Idee mit dem Pufferspeicher bisher irgendwie logischer:

  • tagsüber langsam Energie einlagern
  • Wärme speichern
  • und dann zeitversetzt nutzen

Statt bei jedem Duschvorgang plötzlich hohe elektrische Lasten zu erzeugen.

Oder überschätze ich den Strombedarf solcher Geräte gerade komplett?

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Wenn es hauptsächlich um Warmwasser geht wären Solarkollektoren viel effizienter und erhitzen das Wasser schneller zumindest bis 60…70 Grad. Für 150 l reichen wahrscheinlich 2 Module und der restliche Platz kann mit PV-Modulen bestückt werden für die Umwälzpumpe und andere Aufgaben.

Aber bei nur wenig Platz wird das alles schwierig bzw. nur in der Sommerzeit wirklich ausreichend.

Durchlauferhitzer brauchen typ. 10-12 kW - das wird nichts mit 4 oder 6 Modulen! Da ist schon ein WW-Speicher sinnvoller und mit Solarkollektoren in jedem Fall nötig.

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Wenn dein Boiler gross genug ist, kannst dir die ganze Löterei sparen. Musst halt abklemmen wenn ihr mal ne Woche weg seid. 2 grosse Panels an den Eingang, 2-3kW Heizstab an den Ausgang und du hast jeden Sonnentag 5kWh warm im Boiler. Dazu passend gibts noch V-A-Meter bis 100V und 10A, die kannst dir parallel zum Heizstab packen. Schaut gut aus und du hasts leicher das ding gut einzustellen. Mit ca 30€ incl Versand bist dabei

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und dass dir nix einreden wegen DLE und Untertischgeräten. Das sind fette Energiefresser die nur eine sehr große PV + Batterie einfangen können

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Das erste was signifikant wichtig ist sind: Die Gegebenheiten. Und dann können wir weiter spekulieren.

Wie groß ist der WW-Speicher und was ist das für ein Puffer? Und wie hoch ist der Verbrauch? Welche WW-Temperatur wird erreicht?

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Hallo zusammen ,

einfach bei YouTube eingeben :
fothermo Solarheizstab .
Das erklärt eine einfache Lösung . Für jeden machbar der etwas Handwerklich kann .

Aber der Themenstarter hat bis jetzt keine Angaben zu seinen " Tank. " gemacht . Daher nur Rätselraten.

Zu Warmwasserkollektoren : Ich habe 2 Platten auf dem Dach , zusammen 3,1 m2 mit 300 Liter . Reicht ab Mitte März bis Mitte Oktober . Die Gastherme heizt dazu bei Bedarf . Bei Tagen im Januar oder Februar mit blauen Himmel reicht der Sonnenertrag für warmes Wasser .
Aber heute würde ich es nicht mehr verbauen . Es wird zu viel Platz auf dem Dach verbraucht . Rein wirtschaftlich ist es günstiger das oben beschriebene System zu nehmen .
Mein Standort Niedersachsen und 45 Grad Dach . Statt den beiden Kollektoren würde ich heute bis zu 8 PV Module verbauen können .

Gruß Eckard

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ja, natürlich. Da wird aber immer viel durcheinandergebracht: Ein Durchlauferhitzer hat fast kein Wasservolumen und muss das durchlaufenden Wasser mit bis zu 28kW erwärmen. Ein Speicher erhitzt das Wasser mit viel geringerer Leistung, dafür mit hohem Volumen über eine lange Zeitspanne. Letztere teile sich aud in drucklose Geräte, die nur für eine einzige Zapfstelle geeignet ist und in Druckspeicher, die mehrere Geräte versorgen können.

Dafür benötigt man einen speziellen (teuren) MPP-Tracker/Temperaturregler

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Das kommt eben darauf an. Wenn man ein wenig handwerklich kann, könnte man beispielsweise 5xPVT Module nehmen. Diese mit extra “wenig” Leistung, also 400W. Kommt man auf 2000W. Dann ein WR mit 800W Einspeisung und Akkumöglichkeit.

Bedeutet:
5x PVT-Module erzeugen im Sommer direkt Warmwasser UND man hat den Strom. Den in einen Akku rein, bei 2000W Modulleistung kommt da auch was im Sommer zusammen.

Setzt dann aber handwerkliches Geschick voraus, PVT Anbinden mit nem Handwerker will man sicher nicht bezahlen müssen.

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Rein technisch ist ein DC Heizstab direkt an die PV Module das einfachste und günstigste.

Beim Balkonkraftwerk auf 4 Module erhöhen und Speicher für die Nacht.
(PV Module - Speicher - Wechselrichter)

Das dürfte den meisten Benefit bei geringst möglichen Aufwand sein, nichts muss angemeldet werden, einfach zu händeln, günstig.

Die Idee mit dem Umklemmen der Module ist auch keine schlechte Idee, schränkt aber eventuell etwas ein.

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…jedenfalls wenn es zufriedenstellend funktionieren würde. Wer die Diagramme der Module betrachtet kann für verschiedene Einstrahlungen die Leistung an verschiedenen Punkten der Kurve ablesen und den dazugeehörigen Wert des Heizwiderstands ausrechenen. Der muss zwangsläufig variabel sein.

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Hallo zusammen ,

diese Heizstäbe gibt es mit variabler Leistung oder als Variante mit 1KW , 1,5 oder 2KW . Soweit ich das verstanden habe . Einfach Mal die Internetseite des Herstellers lesen bzw bei anderen Herstellern .
Vielleicht findest man was passendes.

Gruß Eckard

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einfach mal die Diagramme ansehen:

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Das obere Diagramm bildet fünf Kurven in unterschiedlichen Farben ab, die zu je einer Einstrahlungsleistung passen. Fährt man die Kurven ab und multipliziert die Spannung mit der dazugehörigen Stromstärke, erhält man die Leistung für diesen Punkt. Die Ergebnisse sind in dem unteren Diagramm eingezeichnet. Man erkennt sofort, dass es für jede Einstrahlungsstärke einen Punkt mit der höchten Leistung (MPP) gibt. Dieser liegt unabhängig der Einstrahlung bei annähernd gleichen Spannung. für 1000W Einstrahlung müsste der Widerstand 46V²:600W=3,5Ω betragen. Für 600W Einstrahlung müssten es 46V²:350W=6Ω sein und für 100W Einstrahlung sind es 46V²:110W=19Ω. Passt man diese Widerstände nicht der Einstrahlung an, bleibt ein sehr großer Teil der möglichen Leistung ungenutzt. Bei Reihenschaltungen muss man zunächst Spannungen und Leistungen addieren und erst dann rechenen. Abgesehen davon kann man eine Gleichspannung in Reihe geschalteter Module nicht einfach durch einen Schalter, Thermoschalter oder Übertemperatursschalter unterbrechen!!

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Hallo zusammen ,

bei YouTube von @fothermosystem3110 .
Titel : Mit dem Fothermo Umschaltgerät erschließen Sie das Potenzial ihrer Photovoltaikanlage!
Was haltet ihr davon ?

Gruß Eckard

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für dich wäre wohl der 200l Standspeicher das Richtige. Man muss aber erfragen, ob er sich auch elektrisch nachheizen lässt