Vorstellung PV-Anlage mit Nord- & Südausrichtung, Speicher & Backup-Box (Netztrennung)

Hallo zusammen,

wie im Inselthread angekündigt, möchte ich hier über eine Zeit lang meine PV-Anlage und deren Daten vorstellen. Ziel soll es sein, dass man vor allem ein Bild von dem Ertrag der Nordausrichtung bekommt, Speicherverhalten beobachten kann oder was Euch sonst noch so einfällt.

Ich kann gerne auch die Einzelkomponenten und den Preis einstellen - eine Diskussion über die Kosten und auch Sinn/Unsinn möchte ich aber unbedingt vermeiden. Ähnlich wie beim Thema "Immobilienbesitz" eskaliert so ein Thema erfahrungsgemäß recht schnell. Zumal...

- die Preise im Bundesschnitt (BRD) nicht direkt vergleichbar sind (ich wohne direkt im Rhein-Main-Gebiet, da sind Preise möglicherweise "etwas" höher)

- bauliche Gegebenheiten anders ausfallen

- drei Gerüste gestellt werden mussten

- ich für die Anlage nichts bezahlt habe (außer die Versicherung für 10 Jahre und ein paar Nerven bei der Buchführung)

Anfangen werde ich die Tage mit einer Gesamtvorstellung, Details danach folgend. Technisch tiefgehende Fragen werde ich wahrscheinlich mangels Kenntnis nicht oder nicht fehlerfrei beantworten können, versuche aber mein Bestes

Viele Grüße

zOSh

Kapitel 0: Ausgangslage

• seit vorletztem Jahr hege ich den Gedanken über die Anschaffung einer PV-Anlage, der mehr und mehr reifte
• allerdings kamen immer mehr Wünsche dazu (aus Preppergesichtspunkten, nicht aus Ökonomiegründen), sodass der Gedankenwust komplexer wurde
• vom Budget her hätte es sofort komfortabel für eine Südanlage mit kleinerem Speicher und hoher Eigenverbrauchsoptimierung gelangt, ggf. noch die Backup-Box
• Kreditaufnahme kommt für mich nicht mehr in Frage

• es ergab sich jedoch ein Sachverhalt, sodass ich die Retoure eines familieninternen größeren Gefallens erwarten durfte (daher kein Geldaufwand für uns, sondern eher "dafür stelle ich Euch eine Anlage hin wie Ihr sie wollt" +++ Nachtrag: dennoch keine Kübel Geld aus dem Fenster werfen +++)

• Damit konnten wir die Anforderungen ausweiten (nicht ökonomisch!) und alles nutzen, was geht

Kapitel 1: Unsere Anforderung an die Anlage (als technische Laien)

• Robuste (also physisch betrachtet) und leistungsfähige Module (>300Wp)
• Der maximale Platz auf dem Dach soll ausgenutzt werden, jedoch unter der Grenze von 10kWp (auch vor dem Hintergrund der maximalen Dachverschattung und damit ein geringer Kühleffekt im Obergeschoss durch die Module)
• die Anlage soll auf jeden Fall auch die Nordfläche belegen (nach Recherchen mit PVGIS ein akzeptabler Wert, gerade um einen Grundbedarf abzudecken und auch, weil wir die Chance dazu bekommen haben, das so zu realisieren)
• Ersatzstromfähigkeit (kein „Starkstrom“, aber Andienung auf allen drei Phasen durch Phasenkopplung)
• Während des Ersatzstrombetriebes soll der Speicher auch nachgeladen werden können
• Eigenverbrauchsoptimierung durch Speicher, mit etwas Puffer für Ersatzstrom in der dunklen Jahreszeit, jedoch ohne Abdeckung für nicht notwendige Verbraucher wie die Lüftungsanlage bspw. +++ Nachtrag: also "sauber" dimensioniert auf unseren Verbrauch und die Generatorengröße
• der Speicher sollte idealerweise erweiterbar sein
• Grundbedienung soll endanwenderfreundlich sein, bzw. so gut wie keine manuellen Eingriffe benötigen!

Kapitel 1.1: Solarteursuche (nur kurz)

• es gibt im Rhein-Main-Gebiet viel weniger Fachbetriebe, als man meinen sollte
• in meiner Recherche sind sehr viele durch Schwächen in der Bonitätsbetrachtung rausgefallen, viele waren auch schon gar nicht mehr existent, trotz Listing im Internet
• die „Ein-Paket-für-Alle-Anforderungen-Franchiser“ habe ich rausgestrichen
• auf Empfehlung kam ich an eine Adresse; der Experte wollte jedoch nur Tesla verkaufen und hat die Nordanlage noch nicht mal angeboten (trotz unserer Aufforderung, das zu tun, weil der Preis nicht das Ausschlusskriterium sein würde); bei der Vorortbegehung kam er im Tesla angefahren, aber hatte immer noch keine Nordseite im Gepäck….
• das zweite Unternehmen auf Empfehlung hatte alle Anforderungen unsererseits in ein Angebot gepackt und auch aufgeteilt in zwei Systeme (E3DC (unser Primärwunsch ganz am Anfang) und SMA/era); ein zweites Angebot war das, welches auf Ökonomie getrimmt war (nicht unsere Anforderung, aber das kam unaufgefordert als Beratungsansatz, 15T€ weniger Umsatz für die Firma) – das war ein gutes Beratungserlebnis, daher kam der Zuschlag zwei Stunden nach dem Vororttermin

Kapitel 2: Materialliste (das Wesentliche) der Anlage insgesamt

Module:

31 * Solarwatt Vision 60M 320

Verbindersystem:

Topfix (im Süden „doppellagig“ für einen größeren Abstand zu unseren schwarzen Dachziegeln zwecks Temperaturreduktion, im Norden „einlagig“)

Wechselrichter & Controller:

1 * SMA SunnyBoy 4.0-1AV-41

1 * SMA SunnyBoy 5.0-1AV-41

1 * SMA SunnyBoyStorage 3.7

1 * SMA SunnyHome Manager 2.0

1 * Enwitec Umschaltbox (SMA BackupBox)

Speicher:

1 * era:powerbase (3 * 2,5kWh Batteriemodule) – es können noch 3 Module a 2,5kWh nachgerüstet werden (aufwärtskompatibel); an den Batterie-WR können noch zwei weitere andere Speichersysteme angeschlossen werden

So sind die Module verteilt:

Im Süden haben wir Solar für Warmwasser, Schornstein, Dachluke, Trittstufen und SAT-Schüssel. Die Nordseite ist durch einen Erker geteilt, deswegen gibt es eine "Nord-Ost-Seite" und eine "Nord-West-Seite".

Dachneigung Nord und Süd: 30°

Ausrichtung Nord: -175°

Ausrichtung Süd: +5°

Auf der Südseite wandert im Winter der Schatten des Nachbarhauses von "links nach rechts", deswegen sind die Module je String "pari" aufgeteilt. Im Sommer spielt die Nachbarbebauung schattenmäßig keine Rolle.

Anzahl Module 2 Strings Süden:

18 (je 9 Module an einem String pro WR)

Anzahl Module String "Nord-Ost":

7 (6 sind Nordost, eines hängt auf Dachseite Nordwest zum "Einfangen Nachmittagssonne im Sommer damit der String am Nachmittag ein bisschen länger arbeiten kann)

Anzahl Module String "Nord-West":

6

Henning - wenn ich es richtig interpretiere, laut Datenblatt, ja.

Aelbler - die Anlage steht ja schon Wenn der B-WR durchraucht, mache ich mir über einen neuen Gedanken

Speichernutzung & -einstellung:

Der Speicher dient primär zur Eigenverbrauchsoptimierung. Die Größe mit 7,5kWh passt (nach Prognose) relativ gut, sodass wir im Schnitt ab Frühjahr relativ gut ohne großen Bezug auskommen dürften. Gekauft hätte ich mir selbst, wenn überhaupt, einen kleineren ("Ökonomie" gibt es ja nicht wirklich beim Speicher, aber "Vorbereitung" und auch "haben will").

Ich habe die Speichernutzung bisher so eingestellt:

51%-100% Speicherbereich für die Eigenverbrauchsoptimierung (im Winter)

In diesem Bereich wird, falls der Speicher soweit geladen wird, auch wieder Strom zum Eigenverbrauch entnommen.

bis 50% minimale Breite des Ersatzstrombereichs (im Winter)

Hier wird kein Strom für den Eigenverbrauch gezogen, solange das Netz da ist; erst bei Ersatzstrombetrieb wird hier rangegangen. Da es im Winter unwahrscheinlich ist, dass der Speicher voll wird (hatte ich im November einmal), setze ich lieber die 50% Kapazität als eiserne Reserve ein.

Ab Frühjahr werde ich dann testen und die Ersatzstrombreite vielleicht auf einen Wert zwischen 15% und 20% setzen und die Ladezustandsreserve auf 5% - am nächsten Tag wird er ja wieder eher geladen, damit habe ich eine bessere Eigenverbrauchserhöhung bei 80%-85% "unreserviertem Speicher".

10% Breite zur Erhaltung des Ladezustandes

Im Ersatzstrombetrieb: B-WR startet alle 2h kurz und versucht die Batterien mit PV-Energie nachzuladen, ist die nicht da, schläft er wieder ein.

Im Netzbetrieb: Werden die 10% nach unten durchschritten und es ist Netz da, wird die Batterie wieder auf den obigen Wert (in meinem Fall derzeit 50%) nachgeladen. Aus diesem Grund sind die zwei unten genannten Schutzbereiche im Netzbetrieb irrelevant.

Ich habe dazu einen Screenshot eingefügt ("Zwangsladung"), wo man das sehen kann, das war nämlich gestern der Fall:

Die gelb gestrichelte Linie ist der Ladestand, die ist auf 40% gefallen. Das Batteriemanagementsystem versorgt sich aus dem Speicher, sodass hier der Ladezustand kontinuierlich absinkt. Das bedeutet also "schlimmstenfalls" bei Stromausfall, dass wir bei 40% Ladezustand in den Ersatzstrombetrieb gehen würden, "bestenfalls" bei 50%+X.

Kurz vor halb zwölf startete dann die "Zwangsladung" des Speichers, gelbe Linie, bis ein Uhr, dann waren die 50% Soll wieder erreicht.

Untere 3%-5% - Minimaler Tiefenentladeschutzbereich

Im Ersatzstrombetrieb: Batterie wird abgeschaltet, B-WR geht aus, Aktivierung nur durch Schwarzstart wenn PV-Leistung da ist, Warten auf öffentliches Stromnetz - wenn das da ist, wird nachgeladen.

Untere 0%-2% - Untere Grenze des Tiefenentladeschutzbereiches

Im Ersatzstrombetrieb: Batterie aus, B-WR aus, kein Schwarzstart möglich, Warten auf öffentliches Stromnetz - wenn das da ist, wird nachgeladen.

Nord-Süd-Vergleich "schlechtes Winterwetter"

Ich habe gerade den Schreib-Flow und den heutigen klassischen Januartag (grau/schwarz wolkenverhangen, Nieselregengenutzt) um Euch einen Vergleich zwischen Ertrag Nord zu Süd zu zeigen.

SB4.0 A sind sieben Nordmodule, ca. 35W pro Modul (für den Betrachtungspunkt im Screenshot)

SB4.0 B sind neun Südmodule, ca. 34W pro Modul

SB5.0 A sind neun Südmodule, ca. 32W pro Modul

SB5.0 B sind sechs Nordmodule, ca. 36W pro Modul

Nord-Süd-Vergleich "gutes Winterwetter"

Als Gegenvergleich zu dem oben beschriebenen Wetter hier mal vom 25.12.2020, ein recht sonniger Tag bei uns:

SB4.0 A sind sieben Nordmodule, ca. 16W pro Modul (für den Betrachtungspunkt im Screenshot)

SB4.0 B sind neun Südmodule, ca. 184W pro Modul

SB5.0 A sind neun Südmodule, ca. 165W pro Modul

SB5.0 B sind sechs Nordmodule, ca. 16W pro Modul

Man sieht im Vergleich "grün" zu "lila" auch den Schattenverlauf des Nachbarhauses, der "von links nach rechts" über die Generatoren geht.

Nord-Süd-Vergleich "durchgängiger Streulichttag im Winter"

Abschließend als "gemittelter Tag" hier mal vom 02.01.2020, ein durchgehend wolkenverhangener Tag, Szenario "helle Wolken, gutes Streulicht":

SB4.0 A sind sieben Nordmodule, ca. 29W pro Modul (für den Betrachtungspunkt im Screenshot)

SB4.0 B sind neun Südmodule, ca. 30W pro Modul

SB5.0 A sind neun Südmodule, ca. 29W pro Modul

SB5.0 B sind sechs Nordmodule, ca. 31W pro Modul

Ich finde, dieser Tag zeigt es ganz gut, warum wir uns für die Nordbelegung interessiert haben.

@Vollzeitvater

Grüß dich! Ich glaube, deine Frage ist im Inselthread besser platziert, da ich dir leider nicht helfen kann

Hier im Faden wollte ich nur meine Anlage vorstellen

Zitat von Traumgarten

Glückwunsch zur Sonnenstrom-Manufakturwäre denn noch Platz auf dem Dach?

10 kWp Grenze ist ja abgeschafft worden...

Danke dir! Ich hätte genau Platz für noch ein Panel - Ziel war ja die maximale Dachausnutzung und -verschattung

Eine andere Stelle (wie bspw. Garagen- oder Schuppendach) für eine PV-Anlage habe ich nicht.

Hier habe ich Euch die Prognose nach PVGIS5 für unsere Anlage eingestellt, aufgeteilt nach Nord- und Südanlage. Als Vorgabe habe ich 25% Systemverluste erfasst (den Verlustwert unseres Solarteurs leicht aufgerundet).

Als Bild findet Ihr die Berechnung unseres Solarteurs.