Die eigene Solaranlage

Es kann doch nicht so schwer sein, eine eigene Solaranlage ins Netz zu bekommen.

Der aktuelle Stand nach viel Recherche und Zeit: Ich habe die Genehmigung von Denkmalamt und die Panele sind bestellt.

Meine Umgebung

Ich wohne im denkmalgeschützten Bereich der Werkssiedlung Oberdorstfeld. Dort habe ich ein zwei Familienhaus mit Garten und dahinter einen Gemüsegarten. Zwischen den beiden verläuft der Wirtschaftsweg. Im Garten steht ein Gartenhaus mit kleiner Veranda. Das Haus selbst ist (fast) nach Süden ausgerichtet, hat aber ein recht verwinkeltes Dach.

Durch den Denkmalschutz ist das verwinkelte Dach gar kein Problem. Nach vorne/Süden darf nichts gebaut werden.

Die Planung

Die beste Sonnenausbeute bietet das Dach vom Gartenhaus. Mit 6,3m x 2,3m nach Südwest und 6,3m x 2,2m nach Nordost ist es nicht optimal gelegen, aber mehr geht halt nicht. Die erste Ausbaustufe wird nach Süden liegen und vielleicht bringe ich testweise ein Panel auf die andere Dachfläche.

Das voll belegte Dach wiegt übrigens etwa 400kg. Ob es das aushält sollte man abschätzen. Da der Schnee von den glatten Flächen abrutschen wird und die Tragbalken zwar dünn aussehen, nach Berechnung aber einiges aushalten, glaube ich an mein Dach.

Phase 0: Steckdose

.Gestartet habe ich einen Versuchsballon, allerdings habe ich mit mehr gerechnet und sofort 7 Module angeschafft. Es gab eine Mindestbestellmenge und natürlich Transportkosten. Der Modulpreis ist nur dadurch so günstig.

2 Module je 380W: 400€

1 YC600 mit Kabel: 240€

Summe: 640€

Phase 1: Plug and Play

.Gestartet habe ich einen Versuchsballon, allerdings habe ich mit mehr gerechnet und sofort 7 Module angeschafft. Es gab eine Mindestbestellmenge und natürlich Transportkosten. Der Modulpreis ist nur dadurch so günstig.

Der Ertrag war ordentlich, aber ein Problem bereits zu sehen: Am Vormittag würde es im Winter Schatten geben, denn das Haus steht im Weg. Die Zacke ist schon zu sehen.

2 Module je 380W: 400€

1 YC600 mit Kabel: 240€

Elektrik: 30m Erdkabel, FI, Sicherung, Erzeugungszähler, Solar-Steckdose, Mauerdurchbruchbohrer : 160€

Summe: 800€

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Phase 2: Vollausbau

Seit heute ist alles fertig. Den Netzanschluss hat ein Elektriker vorgenommen. Es war nicht einfach, jemanden zu finden, aber Herr Weingarten aus Bochum hat beste Arbeit geleistet. Zwar bedeutete seine Anforderung nach 3-phasiger Einspeisung einen kleinen Umbau, aber in 4 Stunden war das Ganze fertig, der neue Zähler gesetzt, alle Formulare hatte er vorbereitet, und der Ihm bisher unbekannte Wechselrichter war kein Problem, er hatte sich im Netz bereits informiert.

  • Wechselrichter 6*YC600 mit Anschlusskabel 1300€
  • Module 12* 380W, 2*1m² 2300€
  • Verlust 1 Modul (zu viel Wind) 200€
  • Montagematerial 100€
  • Elektrik 400€
  • Schrankumbau durch Elektriker 200€
  • Anmeldung durch Elektriker 200€

Summe: 4700€

Die Komponenten

Module

Die Maße des Dachs mit 6,35m*2,30m und 6,35m*2,20m sind begrenzt. Ich habe mit üblichen und unüblichen Modulmaßen gespielt, es blieben 72-Zellige Module mit 2m*1m. An mehr Fläche kommt man nicht, denn rund um die Module muß etwas Platz bleiben. 

  • Zwischen den Modulen jeweils 2cm für die Montage
  • Unter den Modulen muß noch Dach übrigbleiben, damit das Wasser nicht über die Dachrinne schießt.
  • Am First muss man zur not noch gehen können.
Mit kleinen 1,6m*1m und 60 Zellen konnte man quer montiert nur 6 Module unterbringen, die aber weniger Leistung haben.

die 72er Module stehen mit unterschiedlicher Leistung zur Verfügung, ich habe mich für relativ teure Module mit fast 400W entschieden, weil sowieso nur wenig Platz da ist und der Modulpreis nur etwa zu 50% in der Kalkulation auftaucht.

Montage

Der Unterbau ist ein Gartenhaus mit Rauspund und Dachbalken. Darauf dann Dachpappe. Auflage im Denkmalschutz war unsichtbarer Aufbau. Die üblichen Aluprofile waren mir zu hoch, teuer und nur mit Problemen abzudichten.

Die silbernen Streifen sind durch den flachen Aufbau das einzige, was von der Straße aus sichtbar ist.

Ich habe einfache Holzblöcke – Unterbauholz für Terrassen – verwendet. Die Blöcke sind jeweils mit Bitumen auf die Dachpappe geklebt und von unten durch die Rauspundbretter festgeschraubt. Von oben sind Stockschrauben eingesetzt. Die Module rasten mit ihren Montagelöchern genau dort ein.

Damit die Module nicht nach oben wegfliegen können sind sie mit üblichen „Mittelklemmen“ und „Endklemmen“ befestigt.

Wechselrichter

Ich beginne hier keinen Glaubeskrieg um Wechselrichter, aber in meiner Umgebung habe ich viele Verschattungen und mehrere Dachrichtungen. Außer im Hochsommer steht das Haus im Weg und verdeckt die Sonne am Vormittag. Am späten Nachmittag stehen Bäume von Nachbarn im Weg.

Da ich Optimierer nicht mag – jeder Optimierer ist ein zusätzlicher Wechselrichter, der von Modulspannung auf eine kleinere Spannung umsetzt, damit alle Module denselben Strom liefern – sollten es Modulwechselrichter sein. Da ich offiziell anmelden wollte musste eine Zulassung nach AR-N-4105/2018 her und da ist die Auswahl gering. Alle Geräte mit 4 Eingängen sind noch ohne Zulassung oder nicht verfügbar. Es blieben EVT-560 und YC600.

Letztlich entschied Sympatie.

Das Problem ist das Kabel, denn es ist ein Spezialstecker montiert, den es nicht einzeln gibt und der den Preis der Gerätes um etwa 30€ erhöht.

Da die Wechselrichter vergossen sind habe ich sie unter die Module montiert. Sie sind ebenfalls auf Holzblöcke geschraubt. Durch die Dachschräge und den Schatten der Module sollte das ok sein.

Die Wechselrichter sind immer mit 2 Modulen verbunden, die Kabel für ein Modul laufen also über den First, denn es ist immer ein Nordmodul und ein Südmodul aufgeschaltet.

Das 240V-Kabel läuft unter den Modulen zur Seite der Gartenhauses und dort in eine Montagebox. Je 2 Wechselrichter sind auf jede Phase geschaltet.

Zuleitungen

Als Zuleitung habe ich mit viel Graberei ein Erdkabel 5*2,5mm² verlegt. Es darf ohne Schutzrohr vergraben werden und hat dann sogar noch eine größere Belastbarkeit. Es gab zwar bereits ein Kabel mit 5*6mm² aus dem Keller bis in den Anbau und damit fast bis zum Gartenhaus, allerdings hätte ich es im Anbau, der ein Badezimmer werden soll, verlängern müssen. Und da sagt die VDE, dass das nicht darf (hält sich da einer dran?).

Zählerschrank

Hier kommen bestimmt die üblichen Bemerkungen, dass man das nicht darf, aber ich weiss, wass ich tue und der Elektriker hat es überprüft und die Teile korrigiert, die er anders brauchte. Wichtigster Teil war der FI, den ich als Standard 30mA eingebaut hatte, der aber mit einigen Wechselrichtern Ärger macht. Zusätzlich muss ein Elektriker, wenn er den Zählerkasten modifiziert, einen Überspannungsschutz (250€) einbauen. Zusehen ist das kleine rote Feld unten.  Oben sind die restlichen Komponenten Erzeugungszähler als Drehstromausführung(50€), die 3 Sicherungen und aus Platzmangel in einem Zusatzkasten der FI.  Präventiv ist jetzt ein 300mA-FI drin. Meist reicht auch eine einphasige Ausführung der Komponenten. Ich hatte halt einen Elektriker der alten Schule, der keine Schieflast mochte.

Die Leistungsmessung erledigen Wandler vom Typ SCT013-000, die um die 3 Leiter der Erzeugung und die 3 Leiter der Hauszuführung gelegt sind. Die Auswertung erledigt ein IOTAWATT, das bereits da war und für 120€ bis zu 14 Kanäle aufzeichnen kann. Die Wandler kosten in China unter 5€ je Stück. Da die Software offen ist kann ich Messen und Schalten, soviel ich will und bin auch arbeitsfähig, wenn das Internet ausfällt.

Im Bild unten sieht man den kleinen Kasten mit dem FI, dem Messsystem IoTaWatt und den Hilfskomponenten, noch ohne Abdeckungen.

Anschlussregeln

Um die 70% Regel zu erfüllen gibt es mehrere Möglichkeiten, wobei nicht jeder Elektriker alle rechtlich möglichen „mitmacht“.

Die einfachste bei mir:

12 Module mit je 395Wp und 6 Wechselrichte YC600 mit 550W laut Datenblatt und alles ist ok.

Die geplante Lösung für die wenigen Stunden mit zu viel Erzeugung:

Ein Baulampe mit 400W Quartzbrenner, eine Sonoff-Steckdose, die umprogrammiert wird und die Einspeiseleistung abfragt. Wenn wirdlich mal zu viel Strom da ist werden 400W Licht im Keller eingeschaltet, das dürfte fast nie der Fall sein.

Die Standardlösung

Das Steuergerät wird mit Stromsensoren am Zähler ausgestattet und regelt die Wechselrichter herunter oder schaltet über seine Relais Lasten ein. Leider kostet solch eine Überwachung zu viel Geld für eine so kleine Anlage wie meine.

Die Gesetzeskonforme

Es werden billige, ggf. auch gebrauchte Module in die Ecke montiert, bis die Modulleistung (Watt peek) hoch genug ist und diese dann zusätzich an die Wechselrichter angeschlossen. Natürlich werden die Mitarbeiter beim Versorger irritiert gucken, wenn sie die Zusatzmodule sehen.

Im Betrieb

Inzwischen liefern die 12 Module Strom. In der Auswertung sieht man die Erzeugungsleistung (blau) und die Leistung am Einspeisepunkt (beige). Aus den erzeugen kW/h (grün) und meinem Strombezug (rot) ergibt sich im Winter, dass es halt eine kleine Anlage ist.

Tagesergebnisse November

Bestes 5 kW/h
Schlechtestes 0,35 kW/h
Durchschnitt 2,8 kW/h