All in one: Einspeisung, Eigenverbrauch, Notstrom, Akku ....

Immer mehr Menschen wollen die verschiedenen Möglichkeiten den selber produzierten Solarstrom zu verwenden kombinieren:

- Eigenverbrauch
- Speichern
- Einspeisung
- Eigenverbrauchsgemeinschaft (EVG)
- Notstrom (verschieden langer Unterbruch, meist reduzierte Leistung)
- Inselbetrieb / Ersatzstrom
- USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung vor allem für EDV wichtig)

Kombinationen erfordern ausgeklügelte Regeltechnik, Messtechnik, Einhaltung verschiedener Normen und die Berücksichtigung der verschiedenen Bedürfnisse.

Das alles ist mit einer Kombination verschiedener Geräte kaum machbar, meist sogar unmöglich und immer teuer. Teuer bedeutet hier 5-stellig.

Ganz kurz:

Günstig unter 5000€/CHF kann man einen kleinen Speicher mit Eigenverbrauchserhöhung um 20-40% erhalten. Notstrom / Ersatzstrom auf einer Phase ist möglich.
Bei Neuanlagen oder einem neuen Wechselrichter kostet das ähnlich viel zusätzlich.
Die Auswahl ist allerdings eingeschränkt und PV-Nutzung ohne Netz meist nicht möglich.

PV-Nutzung bei Stromausfall kostet zusätzlich, da mehr oder teurere Geräte und mehr Aufwand nötig sind. Z.B. eine automatische Umschaltbox.

Voller Ersatzstrom- / Insel- / USV-Betrieb ist teuer und benötigt nochmals teurere Geräte und einen grossen Speicher.

Je einfacher und komfortabler desto teurer.

Eigenverbrauchserhöhung

Bedeutet überschüssigen PV-Strom speichern und verwenden wenn er benötigt wird. Vor allem Nachts und bei Wolken.

Richtige PV-Speicher können das alle, da es deren Hauptzweck ist. Dazu wird direkt nach dem Zähler der Verbrauch und die Einspeisung über alle 3 Phasen gemessen.

Problem 1: Der Fünfer und das Weggli... das kennt jeder

Es ist wie beim Auto: Rechts oder links. Beides geht nicht. Jedenfalls nicht mit einem Fahrzeug.
Wirtschaftlichkeit beisst sich mit Speichern (fast immer). Und Notstrom oder gar Inselbetrieb ist mit Wirtschaftlichkeit unvereinbar (und wird aus anderen Gründen installiert).

Das Selbe gilt für energetische Umweltbetrachtungen. Für die Umwelt, um dem Klimawandel zu begegnen, gilt nur eines: Energie sparen und so viel umweltfreundliche Energie erzeugen wie möglich.

Politisch; um keine Massenmörder wie Putin zu finanzieren machen Speicher eher Sinn, weil Sie den Unabhängigkeitsgrad steigern.

Akkus / Speicher / Batterien kosten Energie, sie erzeugen keine. Sie sind allerdings in Ländern wie Deutschland mit relativ wenig Wasserkraft nötig um fossile Energieträger zu ersetzen.

Welche Wechselrichterleistung der Speicher?

Um den Eigenverbrauch aus dem Speicher zu erhöhen muss der Dauerverbrauch von wenigen hundert Watt zur Verfügung stehen. Nicht die 10'000W beim Festmahlkochen.

Dann steht aber wenn der Strom ausfällt im Notfall nur eine geringe Leistung zur Verfügung. Bei vielen System gar keine. Oder man hat 3x3kW Leistung (je 2.5 - 3.3kW pro Phase) und einen entsprechend höheren Eigenverbrauch der Geräte und einen sehr grossen Speicher, was beides unwirtschaftlich ist.

Ausnahme: Ein All in One Gerät. Dieses kann technisch bedingt eher die PV-Leistung und einen kleineren Speicher für 3-phasigen Ersatzstrom zur Verfügung stellen.

(Hohe Leistungen müssen bei plötzlich zu oder abgeschalteten Verbrauchern gepuffert werden. Bei mehreren Geräten dauert die dafür nötige Regelung zu lange. Stichwort Frequenz-Shifting.)

Beispiel: Ein üblicher LiFePO Speicher von 2kW kann eine Dauerleistung von etwa 2.5kW abgeben. Deshalb benötigt vollwertiger Ersatzstrom von 3.3kW pro Phase (16A Sicherung) etwa 10kW Speicher... Wirtschaftlich sind aber bei normalen Verbrauchern max. die Hälfte der also 5 statt 10kW.

Problem 2: Die Kompatibilität

Die wenigsten Geräte sind miteinander kompatibel und wenn nur teilweise. Vor allem weil die Kommunikation nicht genormt ist.

Am einfachsten wären Geräte die alles können. Oder fast alles. 

Speicher nachrüsten (alte Anlagen)

Speicher wollen geladen und gesteuert werden. Und sie haben meist eine andere Spannung als die PV-Anlage. Daher sind sie mit den meisten Wechselrichtern nicht kompatibel, da diesen
A das Ladegerät fehlt,
B die Kommunikation mit dem BMS der modernen Lithiumspeicher und
C die Spannung und Leistung nicht zueinander passen.

Daher bleibt meist nur entweder der Tausch des funktionierenden Wechselrichters, oder ein reiner AC-gekoppelter Speicher.

AC-gekoppelte Speicher

AC-Speichersysteme werden wie der Name sagt an das Wechselstromnetz angeschlossen und können meist völlig unabhängig von der Photovoltaikanlage betrieben werden. Damit ist aber die Nutzung der PV-Anlage ohne Netz meist nicht möglich.

Denn dazu fehlt der nötige PV-Laderegler in AC gekoppelten Speichersystemen. Oder die Steuerung des Netzwechselrichters durch Frequenz-Shifting.

DC-gekoppelte Speicher

Hier lädt der PV-Wechselrichter den Akku mehr oder weniger direkt mit dem DC-Strom (Gleichstrom) der PV-Anlage. Das wiederum schränkt die Speicherwahl ein, weil meist ein Hochvoltspeicher benötigt wird und die Wechselrichterhersteller nur bestimmte Speicher zulassen.

Angepasste Lösungen

Wenn keine fertiges System passt, kann man mit Einzelkomponenten für fast jedes Bedürfnis eine Anlage zusammen stellen.

Vorteil: Wenn PV-Wechselrichter, Speicherwechselrichter, Speicher, Ladegerät einzeln vorhanden sind, muss bei Schäden oder geänderten Bedürfnissen nicht alles getauscht werden.



Dieser Post (gibt wie alle Posts) die Meinung des Autors wieder und ist zur Information gedacht, die keinerlei Garantien oder Handlungsanweisungen beinhaltet. In den allermeisten Fällen ist Beratung vom Fachmann unerlässlich.

Wie immer sind Kommentare und Fragen willkommen.