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Beispiel-Konfigurationen

Mobile Inselanlage

Für unser Wohnmobil verwende ich:

  • seit April 2024:
    2 × 120 Wp starre Eco-Worthy Solarpanel, für 100€
    Hilfreiche Videos zur Montage aufs Dach: hier (von Sika) und z.B. hier. Bild: Starre 2 * 120Wp Eco-Worthy Module auf dem Wohnmobildach

    Davor hatte ich ab Sommer 2019:
    2 × 100 Wp flexible Solarpanels Dokio DFSP-100M, ca. 180€
    Diese hatte ich einfach mit extrem starken doppelseitigen Klebeband auf das Blechdach unseres Wohnmobils geklebt, was problemlos gehalten hat. Etwas lästig war die Kabelführung ins Innere.
    Ich kann solche billigen flexiblen Module nicht empfehlen. Sie brachten selbst unter bester Einstrahlung nie die versprochene Leistung und waren bereits nach 5 Jahren so verschlissen (auch durch Verschmutzung und Reinigungsversuche) inkl. Rissbildung, dass sie kaum noch Ertrag brachten.
    Bild: Flexible 2 * 100 Wp Dokio Module auf dem Wohnmobildach

  • 15 A Solar-Laderegler Victron SmartSolar MPPT 75/15, ca. 60€
    Dieser Regler unterstützt Batterien mit 12 oder 24 V und Ladeströme bis 15 A (wobei selbst bei einer 12 V Batterie für 200 Wp bei waagerechter Dachmontage in der Praxis auch 10 A genügt hätten).
    Die BlueSolar-Variante wäre etwas günstiger, aber sehr praktisch finde ich bei den SmartSolar-Modellen die Abfrage mit dem Smartphone über Bluetooth.
    Leider unterbinden die Victron-Regler nicht das Laden bei unter 0°C, was bei LiFePO4-Akkus zu Schäden führen kann, wenn man sie im Winter nicht abklemmt. Allerdings bietet Victron eine Lösung mit einem Zusatzgerät namens Smart Battery Sense, das allerdings etwa 40€ extra kostet.

  • 12,8 V 100 Ah 4S1P LiFePO4-Batterie inkl. 100 A BMS Delong DL-12100, inkl. DDP-Versand direkt aus China im März 2019 ca. 400€.
    In Deutschland wurden zu der Zeit solche Batterien hingegen noch für ungefähr 1000€ verkauft. Siehe auch meinen myDealz-Beitrag dazu mit interessanter Diskussion.

  • 2000 Wp Wechselrichter, ebenfalls direkt aus China, ca. 70€

SSG (Balkonanlage) mit DC-gekoppeltem Speicher]

Bild: SSG DC-gekoppelt Gesamtansicht Bild: SSG DC-gekoppelt Verkabelung

Hier ein Beispiel für eine gelungene, aber etwas aufwendige effiziente Lösung mit DC-gekoppelter Anbindung eines 48 V LiFePO4 Speichers (bestehend aus einer oder zwei Batterien), wozu je ein Victron SmartSolar MPPT 100/20-48V Solar-Laderegler verwendet wird. Sowohl für die sofortige Nutzung des erzeugten PV-Stroms als auch für das bedarfsgerechte Laden und Entladen des Speichers kommt ein (derzeit auf max. 600 W Leistung gedrosselter) Hoymiles HM-800 Netzwechselrichter zum Einsatz, der per Heimautomatisierung über eine Ahoy-DTU oder OpenDTU geregelt wird.
Optional wird hier ein Victron Phoenix 48 V 800 W Inselwechselrichter verwendet, was dann Notstrom-Fähigkeit mit Batterie-gepufferter Sonnenenergie bietet.

Bild: SSG-mit-DC-gekoppeltem-Speicher.png

Weil die Batteriespannung für eine Balkonanlage recht hoch ist und die Solar-Laderegler bis zu 100 V Eingangspannung vertragen, können und müssen die PV-Module in Reihe geschaltet werden, und die Kabelquerschnitte können auch auf DC-Seite relativ gering bleiben, ohne dass es zu nennenswerten Leitungsverlusten kommt.
Die hier beschriebene Lösung wäre aber auch basierend auf einem 24 V Speicher gut möglich, zumal der Eingangspannungs-Bereich des verwendeten Wechselrichters auch den Bereich um 24 V umfasst und die Kabel zwischen Laderegler, Speicher und Wechselrichter kurz gehalten werden können.

Damit die Batterien auch bei Minusgraden geladen werden können, kommt hier eine Pflanzen-Heizmatte wie diese zum Einsatz, welche man dann allerdings noch temperaturgeregelt mit Strom versorgt werden muss. Einfacher wäre, eine Wärmematte mit verbundenem Thermostat zu verwenden.

Die Regelung sollte nach den Optimierungs-Prinzipien erfolgen, die im Abschnitt zu Regelungsstrategien für Stromspeicher erklärt sind. Die dazu nötige Messung des Gesamt-Leistungssaldos am Einspeisepunkt des Haushalts, also wie viel gerade aus dem externen Netz gezogen oder dorthin eingespeist wird, erfolgt wie im Abschnitt Gesamt-Strommessung beschrieben. Wenn dazu (wie im Bild dargestellt) Tibber Pulse verwendet wird, kann die Nutzung des Speichers auch vom aktuellen Strompreis abhängig gemacht werden.

Die Batteriespannung (damit indirekt der ungefähre Ladezustand des Speichers) und die PV-Leistung kann z.B. über ein Victron VE.Direct USB-Kabel von der Victron Venus Firmware auf einem Raspberry Pi (hier genügt 2. oder 3. Generation) abgefragt werden.

Als Grundlage für die selbst programmierte Regelung wurde hier die Perl-basierte (FHEM) auf einem Raspberry Pi 4 verwendet. Alternativen dazu und Details zur DC-Kopplung sind im Abschnitt zur Implementierung der Speicher-Regelung aufgeführt.

In Minimalausstattung würde die Anlage mit Eco-Worthy 48 V 2,5 kWh Speicher ohne PV-Module unter 1000€ kosten. Mit allen optionalen Komponenten inkl. Inselwechselrichter hat die Anlage mit 5 kWh Speicherkapazität ohne PV-Module im Herbst 2023 knapp 2200€ gekostet.
Details zu der Anlage können bei Michael Steigemann von Solar2030.de erfragt werden.

Kombi-Anlage

Bild: Balkonsolaranlage mit senkrechten flexiblen Modulen

Als Steckersolargerät mit wahlweise direkter oder gepufferter Netzeinspeisung, aber auch evtl. für eine Notstromversorgung daheim und einen längeren autarken Aufenthalt mit dem Wohnmobil habe ich im Sommer 2022 folgende Komponenten gekauft:

  • 4 × 150 Wp flexible ETFE SSP Solarmodule für 600€, Stand März 2024 ca. 400€
    Zuerst hatte ich gekauft, dann aber nicht verwendet,
    weil mir ihre Anbringung an der Balkonbrüstung im 4. Stock zu riskant war:
    4 × 120 Wp starre Eco-Worthy Solarpanel, für 240€ ohne MwSt (Stand März 2024)
    Diese Eco-Worthy Module kann ich empfehlen, wenn man keine größeren verwenden kann. Sie bringen jedenfalls die versprochene Spitzenleistung, was gerade bei günstigen Modellen nicht selbstverständlich ist.

  • Deye Sun600g3-EU-230 600 W (2 × 400 W Eingänge) MPPT Mikrowechselrichter für 170€, Stand März 2024 ca. 135€
    Anfangs habe ich einen 700 W Netzwechselrichter verwendet mit 2 × MPPT (und angeblich WLAN) SG-700W bzw. Mars Rock EC700MD (oder ähnlich mit LCD), ca. 135€.
    Zumindest bei meinem Gerät ist das WLAN nicht nutzbar. Die MPP-Tracker sind träge und für die Verwendung an einer Batterie nicht geeignet. Der Gesamt-Wirkungsgrad ist bescheiden — ist also gar nicht zu empfehlen. Siehe auch ein Reparatur-Video zu einem ähnlichen Gerät.

  • EASun ISolar SPH-3K 24 V Hybridwechselrichter mit 3000 VA (6000 VA Spitzenlast) Sinus-Wechselrichter (mit USV-Funktion und angeblich 93% max. Wirkungsgrad), 40-50 A PWM Solar-Laderegler und 20-30 A Batterieladegerät über Netzstrom, für 185€
    Die MPPT-Version hätte vermutlich eine deutlich bessere Solarwandlungs-Effizienz. Sehr unschön ist, dass es während einer monatelangen Standby-Phase meine u.g. 2,5 kWh LiFePO4-Batterie tiefentladen und damit teilgeschädigt hat. Ich nutze das Gerät nicht mehr, höchstens als Inselwechselrichter.

  • CERRNSS LF-24100 24 V 100 Ah LiFePO4-Batterie mit 8S1P-Konfiguration inkl. 100 A BMS und Spannungsanzeige, gekauft für ca. 570€
    Diese Zellen sind qualitativ allerdings nicht ganz so gut wie die von Delong.
    Stand März 2024 gibt es 2,5 kWh LFP-Speicher schon für ca. 360€

Im Winter 2023/24 kamen folgende Komponenten zur lastgeregelten AC-Kopplung des Pufferspeichers hinzu: