DIY-Speicherlösungen 

Vorstellung meiner Selbstbau-Speicherlösung 

Wie es bei mir begann:

Bei mir hat sich im Jahr 2022 der Wunsch entwickelt, einen größeren Batteriespeicher zu betreiben.

Ich hatte bereits einen 12 kwh Fronius/Sony-Speicher in Betrieb, fand aber damit bei weitem nicht das Auslangen, zumal unser fünfköpfiger Haushalt zwei E-Autos und eine Wärmepumpenheizung betrieb. Nachdem sich Fronius/Sony nicht erweitern ließ, musste eine andere Lösung her - womöglich kostengünstig, aber dennoch qualitativ hochwertig. Ich stieß auf das Victron-Konzept, mit dem sich sogenannte DIY-Speicher betreiben ließen. 

Was ist Victron bzw. das Victron-Konzept:

Victron ist ein niederländischer Hersteller von Wechselrichtern, der insbesondere im Wohnmobil- bzw. Bootsbereich eine langjährige  Firmengeschichte hat und für seine Insellösungen bekannt ist. 

Das Besondere und auf den ersten Blick eher Nachteilige an Victron ist, dass man ein "dreiphasiges System" mit drei Wechselrichtern (für jede Phase einen WR) aufbauen muss. Erst mit weitergehender Beschäftigung, sieht man die vielen Vorteile des Konzeptes. Auf diese Vorteile gehe ich weiter unten noch gesondert ein. 

Was sind DIY-Speicher:

Bei DIY (Do it yourself) Speichern handelt es sich um Batteriespeicher für den Haushaltsbereich, die man auf kostengünstige Weise im Selbstbau herstellen kann. 

In den vergangenen Jahren hat sich hier eine Szene etabliert. Es haben sich Speicher (sogenannte Packs) durchgesetzt, die idR mit 16 Stk Batteriezellen betrieben werden. Die Betriebsspannung liegt hier bei noch ungefährlichen 48 Volt. 

Es lassen sich damit Speicherpreise von aktuell (Jänner 2024) 140,- Euro pro kwh realisieren (incl. Batrium Zellmonitor).  

Nachstehend ist ein solcher Selbstbau Speicher abgebildet. 

Für wen eignen sich Victron Anlagen mit DIY-Speichern:

Im Prinzip ist eine Victron Anlage mit DIY-Speichern für jeden Haushalt geeignet. Allerdings sollte ihnen folgendes bewußt sein:

Der Bau von Victron/Batrium-Anlagen mit DIY-Speichern ist vergleichsweise aufwändig und arbeitsintensiv. Es handelt sich dabei um kein fertig konfektioniertes Industrieprodukt.  Die Anlagen werden nach einem Konzept geplant aber individuell ausgestaltet. 

• Sie sollten entweder selbst technisch versiert oder zumindest interessiert sein, oder sie sollten jemanden an ihrer Seite haben (Elektriker etc.), der sie unterstützt und mit ihnen die Anlage baut. 

• Sie sollten den Wunsch und den Bedarf für einen großen Speicher haben. Die Mindest Speichergröße würde ich bei 28,6 kwh (2 Packs) sehen. Bei kleinen Speichern steht der Aufwand nicht dafür. 

• Sie benötigen nicht zwangsläufig eine PV-Anlage. Sie können den Speicher auch aus dem Netz (beispielsweise tagsüber aus der EEG oder BEG) laden und in der Nacht den Strom selbst verbrauchen. Damit können sie einen wertvollen Beitrag zur Energiewende leisten, weil sie den Überschussstrom mit ihrem Speicher puffern und damit die Netze entlasten. 

• Sie sollten sich von den vielen weiteren Vorteilen einer solchen Anlage leiten lassen und nicht ausschließlich vom Preis des Speichers. 

Welche Vorteile bietet ein Victron/Batrium-System mit DIY-Speichern:

Der Hauptvorteil liegt wohl darin, dass sich große Speicher günstig bauen lassen - siehe dazu auch die aktuellen Speicherpreise weiter oben!

Was bietet das Victron/Batrium Konzept zusätzlich: 

• Durch die langjährige Erfahrung von Victron gelten die Systeme als technisch ausgereift - sie sind robust und langlebig. Softwareseitig bieten sie umfangreiche Einstell- und Programmiermöglichkeiten. Mit Victron ist steuerungstechnisch alles möglich, zumal die Software frei programmierbar ist. 

• Viele Anlagenteile bestehen aus Standard-Industrieteilen, welche jahrzehntelange Haltbarkeit und Wartungsfreiheit garantieren. Darüber hinaus weist die Anlage ein hohes Maß an Reparaturfreundlichkeit auf, zumal die Anlagenteile nicht verbaut sind und damit auf einfache Weise ausgetauscht werden können. 

• Auch eine Erweiterung des Speichers ist jederzeit einfach und kostengünstig möglich. Sie sind nicht von einem Hersteller abhängig. 

•  Der über die PV-Module erzeugte Gleichstrom kann direkt (bei Verwendung eines Ladereglers) in die Speicherbatterie geladen werden. Es entfallen Umwandlungsverluste.

•  Bei einem plötzlichen Netzausfall verfügen Victron-Systeme über eine de facto unterbrechungsfreie Umschaltung auf den Batteriebetrieb. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen kann eine Victron-Anlage tage- und wochenlang in diesem Inselbetrieb verbleiben. Sollten sie die Batterie zwischenzeitlich entleeren, kann das System (wenn neuerlich Licht auf die PV-Module kommt) wieder selbständig starten. Eine Schieflast (unterschiedliche Belastung der Phasen) führt nicht zu einer Abschaltung des Systems. 

• Auch wenn sie nicht über eine PV-Anlage verfügen, können sie trotzdem ihren Speicher als Backup-System benutzen, um bei einem Netzausfall mit Strom versorgt zu sein. 

Welche Nachteile hat das System:

Mir ist es wichtig, dass ich sie auch über die Nachteile informiere. Sie werden von vielen Seiten Informationen erhalten. Es fällt schwer, diese einzuordnen. Meiner Meinung nach, gibt es zwei Hauptnachteile am System:

Der hohe Arbeitsaufwand und die Komplexität: 

Eine Victron-Anlage ist sehr aufwändig zu bauen. Schauen sie sich das Bild oben an. Sie sehen gleich, dass sie viele Einzelkomponenten benötigen und damit einen hohen Verdrahtungsaufwand haben. Sie müssen damit rechnen, dass sie bis zu einer Woche an einer Anlage dieser Größe arbeiten.

Darüber hinaus ist auch ein hoher Zeitaufwand bei der Konfiguration notwendig. Sie sollten auch selbst eine gewisse Bereitschaft mitbringen, sich mit den umfangreichen Einstellmöglichkeiten zu beschäftigen. 

Was sind die Besonderheiten an meinem System: 

Vor dem Bau meiner eigenen Anlage habe ich mich mehrere Monate lang vorbereitet. Sicherheit (Brandschutz, Personenschutz) Funktionalität und gutes Monitoring standen ganz oben auf der Prioritätenliste. 

Ich habe einschlägige Internetforen durchforstet, Videos angeschaut und mit Technikern gesprochen. Mittlerweile habe ich insgesamt vier Anlagen gebaut bzw. begleitet - alle nach dem selben Konzept. Alle Anlagen funktionieren einwandfrei bzw. sind technisch abgenommen.

Worauf kommt es an (DIY ist nicht gleich DIY):

Grundsätzlich lassen sich Victron-Systeme mit allen möglichen Speichern betreiben. Insbesondere chinesische Hersteller bieten auch fertige Packs mit eigenen BMS (Batteriemanagement Systemen) an. Diese sind zumeist jedoch erheblich teurer und weisen auch keine galvanische Trennung bzw. sonstige harte Abschaltmechanismen auf. Darüber hinaus weiß man nie, welche Batteriezellen in einem fertigen Pack verbaut sind. Insbesondere chinesische Hersteller haben den Ruf, hier sehr "erfinderisch" (leider im negativen Sinn) zu sein. 

Ich habe mich daher für einen Direktbezug beim anerkannten Hersteller "EVE Technolgie" entschieden und damit die besten Erfahrungen gemacht. 

LiFePo4 - Speicher:

Lithiumeisenphosphat Batteriezellen sind heute das Maß der Dinge bei DIY-Bauern. Sie sind sicher, gasen nicht und haben eine lange Lebensdauer. 

Bei richtiger Verbauung/Anwendung können sie mit 6000 Vollladezyklen (Herstellerangabe) oder 20 Jahren rechnen. 

6000 Ladezyklen entsprechen etwa 2 Mio gefahrenen km bei einem durchschnittlichen E-Auto. 

Etabliert haben sich 280 Ah-Zellen mit 3,2 Volt. 

Für die Zellen sind Datenblätter und Zertifizierungen, wie unter anderem vom TÜV vorhanden. 

Batteriemanagement (BMS)  - wozu braucht man das:

Damit Batteriezellen nicht überladen oder tief entleert werden (denn dann kann es auch gefährlich werden), muss ein Batteriemanagementsystem zur Überwachung eingesetzt werden. Dabei wird die Spannung jeder einzelnen Zelle gemessen. Anhand der Spannungswerte lässt sich der Ladezustand der so genannten SoC (State of Charge) der Zelle bestimmen. 

Geht die Spannung bei einer Zelle zu hoch hinauf, wird diese mit einem Widerstand (elektrischer Impuls oder Bypass) versehen. Das ist das sogenannte  Top-Balancing. Damit erfolgt sukzessive ein Ausgleich aller Zellen auf ein bestimmtes Spannungsniveau bzw. Ladezustand.

Zudem überwacht das BMS die Temperatur der Zellen. 

Werden kritische Werte erreicht, gibt das BMS ein Signal an einen Leistungsschalter weiter und dieser schaltet alle Batteriepacks gemeinsam aus. Die Zellen können damit nicht mehr Überladen oder Tiefenentleert werden. 

Warum habe ich mich für Batrium entschieden:

Batrium gilt neben REC als einer von zwei Herstellern weltweit, die hier ein sicheres, ausgereiftes Konzept bieten. 

Batrium verwendet einen Masterteil (Watchmon Core) und sogenannte Batterie Monitore (Cellmate K9). 

Zum Betrieb einer Anlage benötigen sie ein WatchMon Core und (je nachdem wie viele Batteriepacks) sie verwenden, eine beliebige Anzahl an Cellmate K9. Zusätzlich benötigen sie einen sogenannten "Shunt". Dieser misst die eingehenden und abfließenden Ströme insgesamt (auf die Gesamtanlage bezogen). Auch der Shunt wird von Batrium bereit gestellt.

Sämtliche Anlagenteile können untereinander und gleichzeitig auch mit Victron kommunizieren. 

Wie teuer ist eine Victron/Batrium Anlage mit einem DIY-Speicher:

Leider läßt sich das seriöserweise nicht pauschal beantworten. Ein Victron Multiplus 48/5000 kostet derzeit etwa 750,- Euro netto (Jänner 2024). Davon brauchen sie zwingend 3 Stk. Der Preis für einen Speicher (incl. Batrium Cellmate K9) liegt derzeit bei 140,- Euro/kwh (Jänner 2024). 

Wenn sie eine PV-Anlage betreiben, brauchen sie darüber hinaus einen Netzwechselrichter (Fronius etc.) und/oder einen Laderegler sowie einige Kleinteile. Grundsätzlich ist es möglich, bereits bestehende Wechselrichter wieder in die Anlage zu integrieren.

Wie oben bereits geschrieben, steigen die wirtschaftlichen Vorteile des Anlagenkonzeptes mit der Größe des Speichers.  

Ist diese Art von Speichern Förderfähig:

Bislang sind zwei Förderansuchen über den Klimafonds (Ansuchen im Rahmen einer Landwirtschaft) positiv abgeschlossen worden. 

Ab April 2024 soll ein weiteres "Speicher - Förderprogramm für Private" des Klimafonds aufgelegt werden. 

Darüber hinaus gibt es derzeit noch ein Förderprogramm des Klimafonds für Groß- und Mittelspeicheranlagen. 

www.klimafonds.gv.at/press/erstmals-35-millionen-euro-fuer-grosse-strom-und-waermespeicheranlagen/ 

Was kann ich ihnen bieten:

• Ich berate sie gerne individuell bei ihrem Vorhaben. Dazu können sie meine Anlage vor Ort (Feldbach) besichtigen. 

• Für den Zusammenbau der Batteriepacks biete ich Workshops. 

• Ich stelle ihnen den Kontakt mit einem konzessionierten Techniker zur Verfügung, der die Anlage abnimmt (Prüfungen vornimmt, Protokolle ausstellt) und damit für den Netzbetrieb vorbereitet.

• Ich führe Sammelbestellungen für sämtliche Anlagenteile durch. Sie profitieren dabei von meinen Erfahrungen und auch von günstigen Einkaufspreisen. Selbstverständlich erhalten sie dafür auch eine Rechnung. 

• Geplant sind Vorträge, wo das Anlagenkonzept vorgestellt wird.