tibber und Batteriespeicher laden

2016 habe ich meinen ersten Batteriespeicher mit damals riesigen 6kWh gekauft und seit 2020 kaufe ich Strom mit dynamischem Tarif. Das war exotisch und ich habe inzwischen viel gelernt. Zum Beispiel, was sollte ein Batteriespeicher können wenn ich von dynamischen Tarifen profitieren will?

Im Sommer alles easy, aber es braucht eine Winterstrategie hier auf 1.000m in exponierter Lage im Feldberggebiet mit doch noch Schnee im Winter. Auch auf der PV.

Es wäre ja cool, in kurzer Zeit, also in den 2-3 Stunden tibber-Preistal den Speicher füllen zu können. Mein 6kWh Speicher liess sich mit 2.000W befüllen, also hätte ich ihn in 3 Stunden voll bekommen. Ich träumte aber von einem wesentlich grösseren Speicher, einer der meinen ganzen Tagesbedarf aufnimmt.

Heute habe ich 2 GoodWe Wechselrichter und an jedem hängt ein Axitec Batteriespeicher mit 13.5kWh dran. Auf dem Dach sind 10.4kWp installiert. Warum jetzt diese Konfiguration, ein 10kW Wechselrichter hätte ja gereicht. 

Beladeleistung

An diesen 10kW Wechselrichter hätte ich 1 Batteriespeicher mit 13.5kWh anhängen können. Also nur halb soviel. Der 10er Wechselrichter hätte mit 8kW beladen können. 
Die Doppel-Lösung bietet mir jetzt 27kWh und ich kann mit 2×6.500W beladen. Ich bekomme also pro Stunde 13kWh in die Batteriespeicher und bin von 5-100% in 2 Stunden. Die Batteriespeicher erlauben 7,1kW, die gibt aber der 6,5kW Wechselrichter nicht her.

War das jetzt die ganze Wahrheit?

Nein, denn es gibt noch ein BMS, ein BatterieManagementSystem für die Batteriespeicher und das hat weitere Regeln. Sind die Akkus kalt, können sie nicht mit Vollgas aufgeladen werden. Sind die Akkus fast voll, muss die Beladeleistung auch reduziert werden. Meine Batteriespeicher stehen im Schuppen, ungeheizt und sobald die Innentemperatur unter 15°C fällt, begrenzt das BMS die Ladeleistung auf 7A. Wurde dann etwa 1 Stunde beladen, haben sich die Zellen erwärmt und das BMS schält 14A frei.

Die Axitec laufen mit etwa 400V, da sind das dann bei 7A etwa 2.800W und bei 14A etwa 5.600W. Läuft alles im Normalbetrieb sind 18A freigeschaltet, das sind die etwa 7.100W, die kann ich aber nicht bedienen und maximal 6.500W beaufschlagen.

Relevant ist das, wenn das Zeitfenster für den günstigen Slot ausgewählt wird. Es gibt ja immer diese eine günstigste Stunde. Die reicht aber nicht aus um genug Strom auf Vorrat zu bunkern. Also wird der Zeitraum erweitert. Bei Idealbedingungen reichen dann 2 Stunden. Ist es kalt, reichen 4 Stunden mit der reduzierten Beladeleistung gerade so. Bemesse ich den Zeitraum zu kurz, schneide ich ausgerechnet die Zeit ab, in der am schnellsten beladen wird.

Ja aber die Verluste!

Jeden Tag sehe ich was ich in die Batteriespeicher einlagere und wieder raushole. Ich lasse mir Monatswerte raus und vergleiche diese auch.

Der Gesamtwirkungsgrad liegt bei 78 bis 87%. Meist sind es 82% und das heisst, es gehen 18% verloren. Speichere ich 10kWh in den Batteriespeicher bekomme ich 1.8kWh weniger heraus. Kaufe ich die Kilowattstunde für 20ct, kostet sie mich 23.6ct und das ist für mich in Ordnung, die Preisspannen bei tibber sind weitaus höher.

Notstromreserve

Bei mir laufen die Batteriespeicher nur im Bereich von 30% SoC bis 100% SoC. Im Winter, im Sommer begrenze ich auf 80% SoC um die Akkus zu schonen, bei Überangebot an PV würden die viele Stunden auf 100% sitzen. Das stresst. Im Winter wird der Akku sofort entladen wenn ich die Beladezeit beende. 

Mit den 30% Notstromreserve verbleiben 4.1kWh in jedem Batteriespeicher. Mir stehen somit 9.4kWh je Speicher als Arbeitshub zur Verfügung.  Nehmen wir 1 Stunde mit 2.8kW und 1 weitere Stunde mit 5.6kW, dann sind das 8.4kWh die eingelagert wurden. Ziemlich nah an den 9.4kWh die möglich sind. Haben die Batteriespeicher 95% SoC überschritten, wird auf 2A reduziert, das sind dann noch 800W. 

So betrachtet, nutze ich mit tibber immer ein 3-stündiges Preistal um die Batteriespeicher aufzufüllen. Damit schaffe ich es auch fast 19kWh als Vorrat anzulegen. 

Fallstricke

Wenn der Beladezeitraum von 2 bis 5 Uhr angelegt ist und die Wärmepumpe um 5:30 Uhr Warmwasser macht, das Elektroauto um 6 Uhr mit 11kW lädt, dann sind zum Frühstück die Batteriespeicher wieder leer.

Weiterer Strombezug sollte in diesem Beladezeitraum von 2-5 Uhr stattfinden, denn in dem Zeitraum sind die Batterien für eine Entladung nicht freigeschaltet. Bitte aufpassen, bei mir geht das, unser Haus hatte früher Nachtspeicheröfen und Durchlauferhitzer mit 22kW – ich darf richtig viel Leistung vom Stromnetz ziehen. Da kommt auch heute was zusammen. Zweimal 6.5kW in die Batterien, 5kW für die Vollgas-Wärmepumpe und 11kW ins Elektroauto sind dann 29kW die durch den Zähler rauschen. Viel mehr geht nicht, im Sommer hatte ich es mal übertrieben und eine mit 35A abgesicherte Phase ging verloren.

Aufbau

Der Hausanschluss gibt mehr als die 29kW her, die Begrenzung auf 35A liegt daran wie wir verkabelt haben. Gleich nach dem Zähler geht eine Leitung zu den Wechselrichtern und von dort wieder zurück an den Sicherungskasten. So haben wir eine Notstromumschaltung des ganzen Hauses in weniger als 30ms realisiert. Fällt der Strom aus, merken wir das kaum. Ganz am Anfang steht, exponierte Lage, 1.000m Höhe und Feldberggebiet. Wenn Kachelmann dann von Orkanböen in exponierter Lage im Südschwarzwald redet, dann sind wir bei den 140km/h dabei. Das heisst Windbruch, Schneebruch, Eisbruch und so weiter. Alles was gegen Freileitungen im sehr ländlichen Raum fallen kann. Unsere Siedlung mit 35 Häusern hat auch keine 5 Stromleitungen die zu uns führen. Fällt diese Eine aus: „Techniker ist unterwegs“. Darum die Notstromreserve und die grossen Batteriespeicher.