Fragen und Antworten zu Solarstrom-Speichern

Von am 2. August 2016 in der Kategorie Technologie mit 6 Kommentare
SMA_Storage_System

„Hochvolt“, „DC-gekoppelt“, „Lithium-Eisenphosphat“: Mit dem neuen Geschäftsfeld Batteriespeicher für Photovoltaikanlagen sind auch viele neue Fachbegriffe hinzugekommen. pv magazine hat gemeinsam mit SMA zwei Webinare mit den SMA Speicher-Experten Martin Rothert und Michael Ebel durchgeführt und die Fragen und Antworten auf pv magazine dokumentiert.

Wir haben für euch eine Auswahl der Themen zusammengestellt.

 

Martin Rothert

Martin Rothert

Ist es möglich, mehrere Speicher mit dem Sunny Boy Storage zusammenzuschalten? Wovon hängt es generell ab, ob man Speicher parallelschalten kann?

Die Parallelschaltbarkeit von bis zu drei Sunny Boy Storage auf einer Phase oder verteilt auf 3 Phasen ist fest eingeplant und wird allen unseren Kunden als kostenfreies Firmwareupdate zur Verfügung stehen. Die Parallelschaltbarkeit von AC gekoppelten Speichersystemen ist letztendlich nur eine Frage der übergeordneten Betriebsführung und der gültigen Anschlußnormen. DC gekoppelte Speichersysteme parallel zuschalten ist hingegen deutlich komplexer.

 

Welcher Personenschutz ist bei Hochvoltsystemen nötig?

Die Batterie muss Schutzklasse II (doppelte Isolierung) haben. Durch den bereits im Wechselrichter integrierte allstromsensitive Fehlerstrom-Überwachungseinheit, sind keine besonderen weiteren Schutzeinrichtungen (z.B. RCD vom Typ B) in der Installation notwendig. Weitere Informationen zu dem Thema findet man auf der SMA Website.

 

Michael Ebel

Michael Ebel

Es stellt sich immer wieder die Frage, ob man Speichersysteme ein- oder dreiphasig anschließen sollte. Hat der dreiphasige Anschluss auch Nachteile?

Erstens haben dreiphasige Wechselrichter durch ihr Prinzip bedingt circa 20 Prozent höhere Herstellkosten, was sich in der Regel auch in einem 20 Prozent höheren Verkaufspreis niederschlägt. Zweitens ist bei gleicher Photovoltaik-Spannung und Batteriespannung der Wirkungsgrad schlechter, da die Zwischenkreisspannung bei dreiphasigen Wechselrichtern höher liegt. Drittens ist der Leerlaufverbrauch der Systeme höher, da mehr Halbleiter angesteuert und geschaltet werden müssen.

Außerdem muss man bedenken, dass für einen Netzersatzbetrieb mit einphasigen Verbrauchern, ein schieflastfähiger 3 phasiger Wechselrichter benötigt wird, was bei vielen 3 phasigen Photovoltaik- oder Hybridwechselrichtern nur stark eingeschränkt funktioniert, oder noch mal zu deutlich höheren Kosten führt. Für den Netzersatzbetrieb kann ich bei dreiphasigen Wechselrichtern pro Phase nur ein Drittel der Nennleistung nutzen, was in der Regel für viele größere Lasten oder mittlere Lasten mit einem höheren Einschaltstrom nicht ausreicht. Ein Wechselrichter mit 5 Kilowatt Leistung hat dann nur 5 Kilowatt geteilt durch 3 gleich 1,66 Kilowat pro Phase.

 

Die Batterietemperatur ist entscheidend für die Lebensdauer einer Batterie. Ist eine Outdoor-Installation unter dem Carport eher vorteilhaft um die Temperatur niedrig zu halten? 

In Deutschland werden zurzeit die meisten Hausspeichersysteme Indoor installiert. Bei einer Installation im Keller herrschen übers Jahr gesehen stabile Temperaturverhältnisse, die sich auf die Lebensdauer der Batterie positiv auswirken.

Eine Outdoor-Installation des Hausspeichersystem ist nur möglich, wenn der Hersteller dies auch freigegeben hat, wie zum Beispiel Tesla. Um die mittlere Temperatur bei einer Outdoor-Installation niedrig zu halten sollte die Batterie keiner direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt werden. Die Temperatur sollte aber im Winter auch nicht zu häufig unter 0 Grad Celsius sinken, da ansonsten die Batterie beheizt werden muss. Für die Lebensdauer ist in einem vereinfachten Ansatz entscheidend, wie die mittlere Jahrestemperatur am Installationsort ist. Wenn diese an einem schattigen und geschützten Außenbereich geringer ist als zum Beispiel auf einem Dachboden kann eine Outdoor-Installation vorteilhaft sein.

 

Warum wurde die Lade-Entladeleistung bei Sunny Boy Storage auf 2,5 Kilowatt festgelegt und nicht auf 3,3 Kilowatt wie bei der Tesla-Batterie? 
Sunny Boy Storage und Tesla Powerwall

Sunny Boy Storage und Tesla Powerwall

Die Batteriewechselrichterleistung sollte nur bei 30 bis 50 Prozent der Photovoltaik-Wechselrichterleistung liegen. Dies reicht völlig um den überschüssigen PV-Strom zu 99 Prozent in der Batterie zwischen zu speichern, auch bei einer Einspeisebegrenzung auf 50 Prozent. Da die typischen Photovoltaik-Anlagengrößen in Europa zwischen 5 und 10 Kilowattpeak liegen mit einem deutlichen Schwerpunkt bei 6 bis 8 Kilowattpeak, sind 2,5 Kilowattpeak Batteriewechselrichter für mehr als 90 Prozent der Hausspeichersysteme ideal. Auf der anderen Seite muss der Wechselrichter vor allem auch zum typischen Verbrauchsverhalten im Haushalt passen. Hier liegen circa 80 Prozent der Haushalte zwischen 3.000 und 7.000 Kilowattstunden. Damit liegt die mittlere Verbrauchsleistung zwischen 350 und 800 Watt. In den Abend und Nachtstunden, in denen die Batterie vornehmlich entladen wird, sogar noch deutlich darunter. Das bedeutet, der Wechselrichter muss vor allem in dem Leistungsbereich von 250 bis 750 Watt einen sehr guten Wirkungsgrad aufweisen. Ein zu groß dimensionierter Batteriewechselrichter hat durch einen hiermit immer verbundenen höheren Leerlaufverbrauch auch immer einen schlechteren Wirkungsgrad bei sehr kleinen Leistungen. Gerade hier spielt aber der Sunny Boy Storage 2.5 seine Vorteile aus mit einem Wirkungsgrad von etwa 95 Prozent bereits bei 250 Watt.

 

Mein Großhandel hat gesagt, dass derzeit nicht mehrere Sunny Boy Smart Energy parallel installiert werden können. Das liege am Sunny Home Manager. Stimmt das?

Es kann nicht mehr als ein Sunny Boy Smart Energy parallel geschaltet werden. Beim Sunny Boy Storage hingegen wird das zukünftig möglich sein.

 

Wird es den Sunny Boy Storage auch mit Notstromfunktion geben?

Ja, diese Funktion ist für Q2/2017 geplant. Bestehende Sunny Boy Storage Systeme sind auch nachträglich erweiterbar.

 

Wie wirkt sich der Einsatz einer Wärmepumpe im Einfamilienhaus auf die optimale Batterieleistung aus?

Durch eine Wärmepumpe steigt mein Strombedarf übers Jahr an und somit steigt auch die ideale Welchselrichterleistung und Batteriekapazität an. Beim Sunny Boy Storage kann dies in Zukunft sehr einfach berücksichtigt werden, indem ich dann 2 oder bis zu 3 Geräte mit 2 oder 3 Batterien auf 2 oder 3 unterschiedliche Phasen installiere.

 

Wenn ich Photovoltaik und Batteriespeicher hauptsächlich für die direkte Beladung von Elektroautos nutzen will, was ist dann die beste Lösung und Auslegung? Ist es dann immer noch sinnvoll, AC-Systeme zu installieren?

Ja, da die Ladegeräte in den Elektroautos alle aus dem AC-Netz laden und auch die Wallboxen immer ausschließlich einen AC Anschluss haben. Theoretisch wäre natürlich auch eine direkte Ladung der Autobatterie mittels DC/DC Steller möglich und hätte auch einen etwas höheren Wirkungsgrad. Problematisch ist, dass weder die PV-Spannungen noch die Batteriespannungen und auch nicht die Kommunikation zwischen Ladegerät und Autobatterie in den Automobilen genormt sind. Auch den AC-Lader im Auto kann ich nicht einsparen, da ich ja nicht sicherstellen kann, dass ich nie über eine normale Steckdose mal das Auto nachladen will. Somit ist auch hier die AC-Kopplung die derzeit einzig sinnvolle Möglichkeit.

 

Wie hoch sind die Recyclingkosten, wenn Batterien später ausrangiert werden?

Im Batteriegesetz ist die Rücknahme der Batterien bereits geregelt. Der Hersteller muss die Batterie unentgeltlich auch wieder zurücknehmen. Man sollte dabei darauf achten, dass der Batteriehersteller sich hier einem gemeinsamen Rücknahmesystem angeschlossen hat und hierfür auch die entsprechenden Gebühren schon beim Inverkehrbringen entrichtet. Nur damit ist sichergestellt, dass auch bei einer Insolvenz des Batterieherstellers die Rücknahme der Batterie kostenfrei möglich ist.

 

Erfüllt die Powerwall die Kriterien für die KFW-Förderung?

Ja!

 

Habt ihr weitere Fragen?

Dann schaut in diesen beiden Artikeln auf pv magazine:

Fragen und Antworten zum SMA-Webinar 

SMA: Fragen und Antworten zum zweiten Webinar

oder schreibt in die Kommentare.

 

 

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Der Autor

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Social Media Managerin bei SMA.
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Unternehmensnews, Photovoltaik, Energiewende.
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Als Teenager war ich Beifahrerin bei Orientierungsfahrten (Schnitzeljagd mit Auto) und habe immer die Pokale als beste weibliche und jüngste Teilnehmer nach Hause getragen – was nicht so schwierig war.

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6 Kommentare

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    nicolas

    18. Januar 2017 um 00:07

    Wie muss ich mir die Nachrüstung der Notstromfunktion vorstellen? Geht dies per Softwareupdate und einer Trennstelle / Schütz? Muss ein Zusatzmodul am Sunnyboy Storage installiert werden? Eine per Software angesteuerte Trennstelle?

    Antworten »
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      Viktoria Mai

      18. Januar 2017 um 11:32

      Hallo Nicolas,

      um die Netzersatzfunktion des Sunny Boy Storage in Zukunft nutzen zu können, wird eine externe Netzfreischaltstelle sowie ein Firmwareupdate des Sunny Boy Storage benötigt.
      Wie die Netzfreischaltstelle genau aussehen wird und aus welchen Komponenten diese besteht, können wir dir zum aktuellen Zeitpunkt leider noch nicht sagen, da es noch nicht zur Verfügung steht.

      Viele Grüße
      Viktoria

      Antworten »
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    Marcus

    25. August 2016 um 12:02

    Wie muss ich „Sunny Boy Storage auch mit Notstromfunktion“ ab Q2/2017 verstehen, ist es denn derzeit so, dass bei Ausbleiben der regulären Netzspannung auch keine Sunny Boy Storage Funktion erfolgt und somit gar kein Strom da wäre ?

    Antworten »
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      Lucas Unbehaun

      29. August 2016 um 10:35

      Hallo Marcus,

      ja genau. Aktuell schalten Wechselrichter so wie der Sunny Boy Storage bei einer Netzstörung ab.

      Viele Grüße, Lucas

      Antworten »
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        Robert

        8. November 2016 um 17:54

        – ist bei Sunnyboy Storage mit Tesla Powerwall eine externe ENS erforderlich bzw. sinnvoll?
        – kann die Notstromfunktion 2017 nachgerüstet werden oder ist es günstiger noch abzuwarten?

        Antworten »
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          Lucas Unbehaun

          14. November 2016 um 09:33

          Hallo Robert,

          Eine zusätzliche ENS ist nicht erforderlich, da der Sunny Boy Storage die gültigen Normen für den Betrieb am öffentlichen Stromnetz erfüllt und auch einhält.
          Da für die Netzersatzfunktion in jedem Fall eine weitere Trennstelle zum öffentlichen Netz benötigt wird ist die Nachrüstung kein Problem und auch nicht kostenintensiver.

          Viele Grüße, Lucas

          Antworten »

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