Disclaimer:
Ich arbeitederzeit bei Fronius.
Es sind keine Komponenten von der Firma Fronius zur Verfügung gestellt worden. Alle Komponenten wurden selbst bezahlt. Ich bekommen keinerlei Vergütung dafür über diesen Umbau zu schreiben. Bitte dies auch nicht als Werbung zu verstehen, sondern als reinen Erfahrungsbericht. Dies ist keine Anleitung oder Beratung. Die technischen Vorschriften können sich ändern je nach Voraussetzungen.
Ziele Link zu Überschrift
- Umbau der Anlage von Mikroinverter auf Stringinverter.
- 3Phasen Drehfeld im Notstrombetrieb.
- Vorbereitung auf Batteriespeicher und Notstromumschaltung.
Ausgangslage Link zu Überschrift
- Jahresgesamtverbrauch ~2500 kWh
- Netzzugang 4 KW
- Einspeisebegrenzung 4 kW
Warmwasseraufbereitung Link zu Überschrift
Boiler zur Warmwasseraufbereitung mit Luftwärmepumpe:
warmwasser-waermepumpe-wpa-450
Nominale Stromaufnahme ~1 KW (Wärmepumpe)
Wärme Link zu Überschrift
Im Winter wird täglich auf einem Tischherd mit Durchheize in einen Kachelofen gekocht. Im Schnitt benötigen wir ca 2m³ Weichholz und 2m³ Hartholz Scheite. Das Holz wird im eigenen Wald aufgearbeitet, getrocknet und zu Scheitholz verarbeitet. Das Haus ist so gebaut das der größte Teil durch den Kachelofen beheizt wird. Dadurch sinkt der Bedarf an elektrischer Enrgie drastisch.
Falls mal kein Holz im Ofen sein sollte (was so gut wie nie vorkommt), können wir noch Infrarotpanele in den Wohnräumen und elektrische Fußbodenheizung im Bad verwenden. Wir haben keine wassergeführte Heizung im Haus, was sich bisher sehr bewährt hat.
Planung PV Link zu Überschrift
- 9 KWp Generatorleistung
- 12 Paneele in SüdOstausrichtung, 33 Grad Dachneigung, auf PV1 im Wechselrichter.
- 8 Paneele in NordWestausrichtung, 33 Grad Dachneigung, auf PV2 im Wechselrichter.
- 6 KW Wechselrichter
- Fronius Symo GEN24 6.0 plus mit LAN angebunden
- Stringwechselrichter 3Phasig mit Drehfeld als vorbereitung für Backuplösung und Batteriepacket
- 4 KW Dynamische Einspeisebegrenzung
- Smartmeter IP mit Stromwandler
- Vom Hausnetz unabhängige Notstromlösung
- Fronius PV Point
- Vorbereitung für 12 kW elektrischen Speicher
- Plus Serie ist vorbereitet für Batteriespeicher
- Einbindung in Homeassistant
- Community Fronius integration und Solar API direkt vom Wechselrichter
- AMIS-Leser in das WLAN hängen und die Werte ebenfalls via MQTT versenden
- Zeitsteuerung der Warmwasseraufbereitung
Plan (old school) Link zu Überschrift
Durchführung Link zu Überschrift
Einmeldung NetzOOE Link zu Überschrift
Da es sich um eine Erweiterung der Anlage handelt, habe ich diese Erweiterung bei meinem Netzbetreiber eingemeldet. Wie immer sehr unkompliziert und auch wenn es im Formular mal Probleme gibt, wird einem durch zuständige Personen unkompliziert und sehr freundlich geholfen. Da das Umspannwerk oder ein Trafo bereits an seine Grenzen kommt, haben wir die Auflage bekommen auf maximal 4 kW Einspeiseleistung zu begrenzen.
Komponenten Link zu Überschrift
- Fronius Symo GEN24 6.0 plus 1x
- Fronius Smartmeter IP 1x
- Mitterbauer AMIS-Leser 1x
- Trina Solar Vertex S+ TSM-450NEG9R.28 20x
Aufbau Link zu Überschrift
Unterkonstruktion Link zu Überschrift
Der Aufbau der Unterkonstruktion war eine der größeren Überraschungen und Herausforderungen.
Auch überraschend war, das die Unterkonstruktion auf dem Ziegeldach, höhere Materialkosten verursacht als der Solargenerator selbst.
Die Arbeit in der Höhe bin ich gewohnt und auch den Umgang mit Seilen und Gurten, die Sicherungshaken auf dem Dach wurden vom Dachdecker beim Neubau eingebaut.
Mein Tip für einen Neubau ist, das man sich die Unterkonstruktion bei einer DIY Anlage gleich mit aufbauen lässt.
Im Nachhinein ist das schon etwas mehr Aufwand und auch die Schrauben und Blechdachziegel sind Kostenseitig nicht zu unterschätzen.
Die Unterkonstruktion ist in den Potentialausgleich eingebunden. Ist ein Blitzschutz vorhanden, sollte mit einem Blitzschutz experten abgeklärt werden die die PV Anlage eingebunden werden sollte.
Leitungsverlegung Link zu Überschrift
Die Stringleitungen habe ich in Alurohre, die in den Potentialausgleich eingebunden sind, verlegt. Auch im Innenraum. Im Fall von einem Brand schmelzen Alu Rohre nicht so schnell, und wenn der Solargenerator bei Löscharbeiten nicht abgeschalten werden kann es für Einsatzkräfte gefährlich werden wenn Wasser auf mehrere 100 Volt DC Spannung trifft. Der Fronius Wechselrichter verfügt über einen DC Schalter mit dem der Solargenerator getrennt werden kann. Trotzdem sollte eine Trennbox bei Dacheintritt verbaut werden, vorallem wenn der Wechselrichter nicht von aussen zugänglich ist. Das gibt den Einsatzkräften die Möglichkeitchkeit den Solargenerator auch unter Last zu trennen. Bei der Verlegung der Solarpaneleauf ist darauf zu achten das keine Induktionsschleifen entstehen. Plus und Minus Leitung sollten möglichst parallel geführt werden, da sonst bei einem Blitzschlag in der Nähe hohe Spannungen induziert werden und so ein indirekter Blitzschlag zu schäden führen kann. Auch wenn die meisten Trennboxen und auch der Fronius Wechselrichter mit Überspannungssschutzmodulen ausgestattet werden können, sollte man Induktionsschleifen vermeiden. MC4 Stecker ist nicht gleich MC4 Stecker. Deswegen immer Steckerpaare des gleichen Herstellers verwenden. Wenn auf dem Solarpanel ein anderer Stecker verbaut ist, dann ist Vorsicht geboten. Ich verwende gerne Weidmüller PV Stick mit SNAP IN Verbindungen. Bei diesem Stecker Typ wird kein Crimp Werkzeug benötigt, aber gut hören sollte man. Wenn der Steckertyp auf den PV modulen ein anderer ist, muss bei den Übergängen auf String Leitungen auch der Stecker auf der Modulseite montiert werden. Steckerpaare sollten nicht gemischt werden.
Wechselrichter Link zu Überschrift
Der Wechselrichter selbst ist mii 6² Potentialausgleich und in meinem Fall 4² Zuleitung AC Seitig angeschlossen. Der Potentialausgleich wird für das Überspannungsschutzmodul benötigt das in den GEN24 Modellen zusätzlich verbaut werden kann. Die Wago Klemmen sind sehr komfortabel bei der Montage in generell hat der GEN24 einen guten Eindruck hinterlassen. Die Anschlüsse des Piloten (Steuermodul) sind hingegen schon eine Herausforderung. Schon mal versucht den Schirm eines CAT 5e SFTP Kabels in die Stecker zu bekommen um die Schirmung zu gewährleisten bei der Modbus Leitung? Da gibt es Verbesserungpotential. Die Ersteinrichtung ist intuitiv und einfach gehalten für standard anlagen.
Smartmeter IP Link zu Überschrift
Um den Preis hätte ich mit eine bessere Verarbeitung der mechanik bezüglich der Hutschinenmontage erwartet. Es ist auch erwähnenswert das die Stromumwandler einzeln verpackt werden und zusätzlich erworben werden müssen. Hier wäre ein Smartmeter IP mit Direktmessung bis 63A wünschenswert.
Automation Link zu Überschrift
- Homeassistant in Docker auf bestehendem Linux-Nextcloud-Server
- Docker MQTT-Server
- Daten auf NFS-Storages
Zählerdaten auslesen Link zu Überschrift
Der Fronius Smartmeter IP bietet die Möglichkeit Energiedaten auszulesen und via Modbus, Modbus TCP oder MQTT können die Daten vom Wechselrichter verarbeitet werden. Da der bestehende AMIS-Leser sich bestens in den Homeassistant integrieren lässt, habe ich so die Möglichkeit die Daten zu vergleichen. Die Steuerung der Verbraucher wird mittels Homeassistant realisiert, da dieser umfangreiche Integrationen zur Verfügung stellt.
Automation und Analyse Link zu Überschrift
Solarweb Link zu Überschrift
MPPT Tracker PV1 + PV2 Link zu Überschrift
Energiebilanz Link zu Überschrift
Verbraucher an Erzeugung anpassen Link zu Überschrift
Die Infrarotpanele haben zwischen 500W und 1600W Je nach Prioritot im Raum können diese unterschiedlich geschalten werden.
So kann in der Übergangszeit die benötigte Leistung gut reguliert werden, auch wenn keine Batterie vorhanden ist.
Dynamischen Einspeisebegrenzung Link zu Überschrift
Wenn zu viel Strom vorhanden ist, kann der Wechselrichter die Einspeisung begrenzen. Bei Konstantem überschuß wird die wärmepumpe des Boilers aktiviert, der überschu0 ins Netz eingespeißt.
Homeassistant Link zu Überschrift
Mit Homeassistant hat man viele Möglichkeiten Dashboards selbst zu erstellen und damit zu Spielen.
Ich verwende auch gerne die App auf dem Mobiltelefon um Geräte zu steuern und szenarien zu automatisieren.
Planung eines weiteren Ausbaus Link zu Überschrift
- Batteriespeicher
- Ansteuerung von Verbrauchern optimieren. Waschmaschine, Trockner, Dörrgerät und Geschirrspüler wäre noch Geräte die optimiert werden können. Allerdings denke ich das diese THematik mit dem Batteriespeicher in den Hintergrund geraten wird. Da wir in den Wintermonaten mittels Kachelofen und Herd heizen, ist auch in den Wintermonaten der meiste elektrische Energieverbrauch die Warmwasseraufbereitung.