Solar-Speicher Lithium Eisenphosphat mit 5000 Wh selber bauen

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Wer einen Garten oder Balkon hat, hat oft auch eine kleine PV-Anlage um einen kleinen Beitrag an der Energiewende zu leisten oder um einfach Spaß am eigenen Strom zu haben. Wer eine Inselanlage oder eine sogenannte Null-Einspeise PV-Anlage betreibt, braucht auch einen langlebigen Akku der vor allem auch sicher ist. In diesem Beitrag und den unteren Videos erläutere ich Euch wie ich meinen 24V Akku mit 200Ah (ca. 5000 Wh) aus acht LiFePO4 Zellen gebaut habe. LiFePO4, also Lithium-Eisenphosphat Zellen gelten als sehr sicher und langlebig und werden auch von den meisten Anbietern fertiger Solar-Speicher verwendet. Durch einen Eigenbau kann man oft die Kosten mehr als halbieren ohne das das die Qualität leidet.

Warum nutze ich Lithium-Eisenphosphat Zellen ( LiFePO4) für meinen Akku

Wenn man einen Akku mit so großer Kapazität im Haus unterbringt, sollte man auf höchste Sicherheit achten. Akkus arbeiten ja oft unbeaufsichtigt, sie dürfen natürlich keinesfalls einen Brand auslösen wenn sie überlastet werden oder mal was falsch läuft! Zudem sollten die Akkus möglichst wartungsfrei arbeiten und auch nicht gleich bei einem Kurzschluss explodieren! Aus diesem Grund fiel die Wahl auf prismatische Lithium-Eisenphosphat Zellen. Diese Zellen sind zwar auf den ersten Blick teurer als eine AGM oder Blei-GEL Batterie, vergleicht man aber die Haltbarkeit miteinander, so wird man schnell bemerken dass Lithium-Eisenphosphat Zellen am Ende viel günstiger sind !

Prismatische-Lifepo4-Zellen

Langlebige und sicherere LiFePO4-Akkuzellen

Lithium-Eisenphosphat Zellen, auch LiFePO4 Zellen genannt gelten als sehr sicher da sie im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Akkus sich nicht selbst entzünden können. Der Profi sagt sie können unmöglich „thermisch durchgehen“. Sie können auch nicht explodieren wie man es hin und wieder mal von Lithium-Ionen Akkus in E-Autos oder Smartphones hört. Es gibt Tests wo man sogar mit einem Akkuschrauber Schrauben in LiFePo4 Zellen eingedreht hat, ohne dass es zum Brand oder zur Explosion kam. Macht so etwas trotzdem nie, normale Lithium-Ionen-Zellen würden sofort brennen oder explodieren. LiFePO4 Zellen haben aber nicht nur den Vorteil dass sie sehr sicher sind, sie sind auch haltbarer und erlauben gewöhnlich auch deutlich mehr Zyklen als normale Lithium-Ionen-Akkus und vielfach mehr als bei Blei Batterien. Anders als Lithium-Ionen-Akkus kommt die Zellchemie ohne Kobalt, Nickel und Mangan aus, sind also auch umweltverträglicher. Außerdem sind die Lithium-Eisenphosphat-Batterien aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften nur schwer entflammbar. Auch bei intensiver Nutzung weisen sie nur geringe Leistungsverluste und eine besonders lange Lebensdauer auf.
Bei den die hier im Projekt verwendeten LiFePO4 Zellen (Bild rechts) werden etwa 4000 Lade- und Entladezyklen versprochen, das ist ein durchaus typischer Wert. Selbst wenn Ihr einen solchen Akku praktisch jeden Tag komplett leer macht und wieder aufladet, müsste somit der Akku mehr als 10 Jahre halten. Und nach diesen 10 Jahren ist der Akku in der Regel keineswegs kaputt, sondern lediglich die Kapazität ist dann auf etwas unter 80% gesunken. In vielen Bereichen kann man sie also noch viel länger einsetzen.
Vergleicht das mal mit einem herkömmlichem Blei- oder Blei-Gel Akku oder einer AGM-Batterie. Ein Blei-Akku hält oft deutlich weniger als 600 Zyklen aus und bei GEL oder AGM-Batterien sind es oft auch nicht mehr als 800 Zyklen. Nach meiner Erfahrung halten Akkus die auf Blei basieren oft nur 1 bis 2 Jahre durch wenn diese nicht perfekt gepflegt werden. Selbst in USV-Notstromversorgungen ist eine Blei-Gel Batterie in der Regel in 2 Jahren völlig kaputt und muss entsorgt werden, obwohl sie dort oft weniger als 10 Zyklen durchlebt hat. Das habe ich leider selbst schon mehrfach erleben müssen.

Lifepo4-Speicher-bauen-Deckel

Unser fertiger 5000Wh LiFePo4 Speicher

LiFePO4 Zellen sind also hier wesentlich robuster, zudem kann man aus jeder Zelle wesentlich mehr Energie raus ziehen als bei Blei basierenden Akkus. Prismatische LifePo4 Zellen, wie ich sie hier im Projekt nutze, haben eine Ladeschlussspannung von 3,65V. Sie können unbesorgt bis zu 2,5V entladen werden ohne dass sie Schaden nehmen. Besonders angenehm ist dabei dass beim Entladen die Ladekurve sehr flach ist, siehe Bild unten. Das heißt die Spannung fällt also nicht linear ab sondern bleibt über die meiste Zeit zwischen 3,1 und 3,3 Volt. Verwendet man 8 Zellen in Reihe, wie wir es machen, bleibt die Spannung also sie meiste Zeit zwischen 25 und 26,5 Volt, was für fast alle Anwendungen ideal ist.
Aufpassen muss man bei LiFePO4 Zellen lediglich dass diese nicht überladen oder zu weit entladen werden, dies würde die Zellen beschädigen oder zerstören. Dies werde ich aber bei diesem Akku-Projekt vermeiden indem ich ein sogenanntes BMS in den Akku mit einbaue.

Ladekurve Entladekurve LiFePO4 Akku mit 24 Volt 200Ah

Dies ist eine kleine Schaltung die automatisch Lade- und Entladestrom sowie Temperatur überwacht und bei Überladung, zu hoher Entladung oder auch Überlastung automatisch den Akku abschaltet. Ich verwende dazu das fertige Daly Smart BMS*, das in den Akku eingebaut wird. Bei diesem BMS kann man alle Einstellungen bequem per Smartphone einstellen. Von außen kann man unseren Akku somit nach dem Bau kaum noch beschädigen oder falsch behandeln, man braucht daher auch keine teuren Laderegler. Mehrere zusätzliche Sicherungen erhöhen zusätzlich die Sicherheit, das zeige ich Euch aber alles in den unteren Videos und Skizzen.

Warum nutzt man dann in E-Autos Lithium-Akkus wenn doch LiFePO4 Akkus viel sicherer sind

Die Antwort ist einfach, LiFePO4 Akkus haben eine nicht ganz so große Energiedichte wie Lithium-Akkus. Also um die gleiche Kapazität wie ein Lithium-Akku im E-Auto aufbringen zu können, müssten LiFePO4 Akkus einfach etwas größer und somit auch schwerer sein. Und ein höheres Gewicht ist bei E-Autos natürlich ungünstig, das wiederum kostet Energie beim Antrieb. Aus diesem Grunde nutzen eigentlich fast alle Hersteller die kompakteren Lithium Ionen Akkus. PV-Solaranlage-Solarmodule-PV-Module-Inselanlage-Steckerfertige-AnlageDieser Nachteil ist in Anwendungen als Speicher im Garten oder Haus an einer Solaranlage jedoch unbedeutend, da der Akku ja nicht bewegt werden muss. Hier steht der Akku ja fest auf dem Boden oder irgend wo im Regal, da stört uns das höhere Gewicht nicht.
Zudem ist eine LiFePo4 Batterie immer noch erheblich kompakter und leichter als eine Blei-Batterie, das darf man nicht vergessen. Es gibt inzwischen sogar einen Autohersteller der sich jetzt doch entschlossen hat in dem neuen Elektroauto Sion, das in zwei Jahren auf den Markt kommen soll, ein LiFePO4 Akku zu verbauen. Aus Gründen der Sicherheit aber auch aus Umweltgesichtspunkten hat das kürzlich Sonomotors bekannt gegeben (siehe hier).

 

Achtung Gefahren: Eigenbau ist nichts für Strom-Laien und Kinder

Warnung-Gefahr-FeuerObwohl wie geschildert Lithium-Eisenphosphat Zellen sehr sicher betrieben werden können muss ich an dieser Stelle eine Warnung aussprechen. Der Bau eines Akkus ist immer auch sehr gefährlich, insbesondere wenn man Fehler macht. Versteht diesen Artikel bitte nicht als Anleitung für den Bau. Da es sehr gefährlich sein kann einen Akku aus Zellen selbst zu bauen, kann ich die Nachahmung niemanden empfehlen, der in der Materie nicht voll drin steckt . Ich kann keine Haftung übernehmen wenn Euch oder anderen dabei was passiert oder Ihr etwas zerstört. Ich zeige Euch nur wie ich es gebaut habe. Falls Ihr etwas ähnliches baut, dann handelt Ihr auf eigene Gefahr und solltet wirklich wissen was Ihr tut! Wer das ohmsche Gesetz nicht gut kennt, der sollte den Eigenbau lieber unterlassen und vielleicht lieber zu fertigen LiFePo4 Akkus* greifen. 

Lifepo4-Batterie-bauen-diy-Strom-Lichtbogen-gesichtsschutz

Gesichtsschutz ist Pflicht

Wir arbeiten hier zwar mit niedrigen Spannungen, einen Stromschlag braucht man somit eigentlich nicht zu befürchten, jedoch arbeiten wir mit extrem hohen Strömen. Jede Akku-Zelle hat 200Ah und kann im Falle eines versehentlichen Kurzschlusses einen vielfach höheren Strom abgeben. Es ist durchaus denkbar dass bei einem Kurzschluss 600A und mehr fließen. Teilweise schalten wir die Zellen zum Ausgleich und zum Aufladen sogar parallel, wodurch sich noch ca. 8 mal so hohe Ströme bei einem Kurzschluss ergeben würden. Solch hohen Ströme lassen beispielsweise ein dickes 6 oder 10 mm² Kabel  in Bruchteilen einer Sekunde schmelzen und verglühen. Ich glaube viele können sich diese Kraft kaum vorstellen wenn man sie noch nicht gesehen hat. Das Verglühen von Kabeln und Drähten wiederum kann zu starken Verbrennungen und auch Bränden führen.  Flüssige Metallspritzer können an Händen, Gesicht oder Augen Verletzungen hervorrufen oder es können gefährliche Lichtbögen und Dampfe entstehen.  Ein Kurzschluss führt auch zum Verkleben von Kabeln und Metallgegenständen, so dass man den Kurzschluss oft nicht mehr so leicht stoppen kann. Dadurch wiederum  können Zellen überlastet und giftige Gase ausgeblasen werden . Also es gibt schon ernste Gefahren die man nicht verharmlosen darf!  Ein Kurzschluss oder ein Verpolen von Kabeln muss unter allen Umständen verhindert werden. In bin manchmal sehr erschrocken wie das in einigen Youtube-Videos verharmlost wird. Ihr solltet daher vorher gut über Strom und Sicherheitsvorschrift informiert sein und unbedingt sehr sorgfältig und ruhig an dem Akku arbeiten.

Werkzeug-isolieren-beim-Lifepo4-Akku-Bau

Wenn Ihr ähnliches baut, solltet Ihr jeden Schritt vorher dreimal überdenken bevor Ihr ihn macht! Arbeitet nur mit Werkzeug das ihr mit Isolierband oder Schrumpfschlauch überzogen habt. Es muss unbedingt vermieden werden dass ein Abrutschen oder das Herabfallen eines Schraubenschlüssels einen Kurzschluss verursachen kann. Tragt auf jeden Fall dennoch einen Gesichtsschutz (sowas wie dies*), um Euer Gesicht vor Funken, Lichtbögen, Metallspritzern zu schützen. Feuersichere Handschuhe wären ebenfalls gut, wenn es die Arbeiten zulassen.  Isoliert alle Batteriepole und Flächen mit Potential mit Isolierband. Lasst nur die Stellen frei an denen Ihr gerade arbeitet. Deckt Stellen an denen Ihr nicht aktuell ran müsst zusätzlich nochmal sicher ab. Legt nichts auf den Zellen ab was da nicht hin gehört und achtet darauf dass nichts auf die Zellen fallen kann.

24V Lithium-Eisenphosphat Akku bauen – Schrittweise im Video beschrieben

Crimpzange-Kabelschuhe-6-50mmIch habe den den Bau meines 24V Eisenphosphat Akkus einfach mal mit gefilmt und daraus dann mehrere Teile zusammengeschnitten. Ich zeige Euch in den unteren Videos (Teil1, Teil2, Teil3 ,Teil4) also sehr ausführlich wie ich mein Akku gebaut und in Betrieb genommen habe. Auf eine weitere Schritt für Schritt-Anleitung hier im Beitrag verzichte ich daher. In diesem Beitrag möchte ich Euch nur einige ergänzende Informationen geben, So findet Ihr unten noch ein paar Skizzen und Fotos wo Ihr verschiedene Maße besser ablesen könnt als im Video. Zudem habe Ich Euch unten noch einmal genau aufgelistet was für Material ich für den Bau verwendet und gekauft habe. Ich verlinke Euch auch alle Bezugsquellen, falls doch jemand etwas ähnliches bauen will. Zudem liste ich Euch noch mal auf welche Werkzeuge, Mess- und Ladegeräte ich verwendet habe. Zum Teil braucht man beispielsweise bestimmte Crimpzangen um die dicken Leitungen alle anschließen zu können, alle diese Bezugsquellen findet Ihr ebenfalls unten in dem Beitrag. Die acht Akku-Zellen habe ich übrigens über AliExpress* bezogen. Ich habe etwas über 1000 Euro für alle acht Zellen bezahlt und habe dies innerhalb von 5 Tagen Zoll- und Versandkostenfrei geliefert bekommen!

 

Ich war sehr zufrieden mit dem Lieferanten, die Zellen waren super verpackt und Ladezustand und Kapazität ist völlig korrekt. Ich kann diesen Anbieter* also durchaus empfehlen. Es gibt noch günstigere Anbieter wenn man aus China liefern lässt, aber das dauert dann halt viele Wochen und zudem haben die oft kein CE-Zeichen, nicht immer kann man daher sicher sein dass man von allen Anbietern 1A Ware bekommt. Daher hab ich lieber ein paar Euro mehr bezahlt, die Zellen sind immer noch viel günstiger als bei vergleichbaren deutschen Angeboten. Schrauben und genügend verzinnte Kupferverbinder  werden bereits mitgeliefert. Es gibt inzwischen auch bei Amazon* einige interessante Angebote von LiFePo4 Akkus, die scheinen auch gut zu sein und werden wohl oft auch aus Deutschland geliefert. Diese habe ich aber nicht getestet und kann daher wenig zur Qualität sagen, vielleicht probiere ich die beim nächsten Akku-Projekt mal aus..

Letzte Aktualisierung am 3.10.2022 um 18:15 Uhr  *Affiliatelink ² 

 

Lifepo4-Zellen-verbinden-und-Abstandshalter

Mit einer GFK Platte isoliere ich die Zellen zusätzlich voneinander

Günstiger Sinus Wechselrichter 24V nach 230V 1500W TestIch nutze meinen Eigenbau Akku übrigens vorwiegend für eine kleine Solar-Inselanlage mit etwa 800W Peak, welche ich neben einem sogenannten Balkonkraftwerk mit 1000W Peak betreibe. Für meine Inselanlage nutze ich acht 100W Module (siehe hier*) wobei immer 4 mit einem 20A Diodenstecker* parallel geschaltet sind, das hat sich bei mir seit Jahren bewährt. Die Inselanlage nutze ich vorwiegend für Experimente und Tests von Wechselrichtern und anderen Dingen, aber auch für Notstrom. Falls mal der Strom komplett ausfällt, kann ich über einen 24V / 230V – Wechselrichter damit 230V generieren und wichtige Dinge wie Regenwasser-Pumpe für Toilettenspülung und anderes zu versorgen.
Dazu verwende ich übrigens den 1500W Wechselrichter von Swipower / AliExPress* / Ebay* (Bilder rechts und  unten) , welcher 230V mit echter Sinuskurve generiert und zugleich recht preiswert ist. Viele andere Wechselrichter in dieser Preislage generieren nur Rechteckspannung oder leicht angenäherte Sinus-Spannung, solche Wechselrichter wären nicht für alle Geräte geeignet. Insbesondere elektronische Geräte wie Computer, Radio usw. brauchen eine reine Sinus Spannung wie sie rechts im Bild sichtbar ist..

Überschüssigen Strom speise ich über anderen Wechselrichter Sun 1000 (siehe AliExpress* oder Amazon*)  mit externem NA-Schutz gemäß VDE-AR-N 4105) per Null-Einspeisung nur in das eigenen Hausnetz, also ich verkaufe oder verschenke keinen Strom an das öffentliche Netz.
Meine Solaranlage  ist so gebaut und abgesichert, dass eigentlich nie länger ein höherer Strom als 40A in oder aus dem Akku fließen, die meiste Zeit sogar unter 20A. Das reicht für mich völlig aus um meine Sonnenenergie zu 100% selbst zu nutzen ohne etwas zu verschenken, natürlich kann man viel höhere Ströme aus diesem Akku ziehen wenn man das Ganze anders absichert und entsprechend dicke Anschlusskabel nutzt. Getestet habe ich meinen Eigenbau Akku mit einer längeren Dauerbelastung von bis zu 90A, dazu habe ich Föhn und Heizlüfter an den Wechselrichter angeschlossen und vorübergehend eine andere Absicherung genutzt. Im inneren des Akku Gehäuses ist bei diesem Test nach einer Stunde höchstens um 1,7Grad wärmer geworden, von 21 auf 22,7 Grad. Es erwärmte sich in erster Linie das BMS und mein 16mm² Anschlusskabel ein wenig, ansonsten blieb alles kalt.

Reiner-Sinus-Wechselrichter-24V-nach-230V-1500W-Belastungstest

Ich habe somit noch genügend Reserven um die die Solaranlage zu vergrößern. Abgesichert ist daher mein Akku derzeit mit einer 80A Mega-Schmelzsicherung für den Notfall. Ein zusätzlicher DC-Automat* dient als Ausschalter, diesen habe ich anfangs auf 63A ausgelegt. Es hat sich aber herausgestellt das dieser nicht nur sehr warm wird wenn längere Zeit 40 oder 50A fließen, nein er geht sogar kaputt. Daher habe ich diesen durch eine 125A Version ersetzt, diese wird zwar bei 50A immer noch etwas warm, geht aber nicht mehr kaputt. Alternative kann man natürlich auch einen Hochstrom-Schalter* nehmen, da ja der Schutz durch die Schmelzsicherungen gewährleistet ist. Zudem wird ja wie bereits erwähnt ein Daly BMS* eingebaut. Hier kann ich per Smartphone-App (per Bluetooth) auch noch mal viele wichtige Begrenzungen vorgeben. Das BMS habe ich derzeit auf 50A Begrenzung eingestellt, maximal wären 100A möglich. Und zu guter Letzt sitzt auch noch mal eine 100A-Schmelzsicherung hinter dem BMS. Also mein Akku ist viermal abgesichert, der ein oder andere wird jetzt sicher sagen das ist völlig übertrieben. Da hat er auch sicher recht, dennoch wollte ich in Bezug auf Sicherheit keine vermeidbaren Risiken eingehen, eine oder zwei Sicherungen mehr schaden auf jeden Fall nicht.

Grundsätzlicher Aufbau meines 24V LiFePO4 Akkus

Lithium-Eisenphosphat--LiFePO4-Akku-bauen-Skizze-200A-24V-KisteObwohl ich weiß dass LiFePO4 Akkus sehr sicher sind und gewöhnlich nicht brennen können, bin ich beim Bau dieses Akkus auf Nummer sicher gegangen und habe trotzdem soweit wie möglich nur schwer entflammbare Materialen verwendet. Ich habe mich dazu entschieden meinen Akku komplett in einer geschlossenen  Metallkiste unterzubringen. Da ich mir nicht de Arbeit machen wollte die Metallkiste auch noch zusammenzuschweißen, habe ich eine passende gesucht und hier bei Amazon* gefunden. Ideal ist hier eine 35L Metall-Stapelbox* die es in mehreren Farben gibt. Ich fand rot sehr passend! In Sketchup hab ich mir dann eine Skizze der Kiste gemacht und den Zusammenbau geplant. Wer sich mit dem  CAD-Programm Sketchup auskennt, für den habe ich unten die Konstruktionszeichnung kostenlos als Download bereitgestellt.
Da laut Hersteller prismatische Akku Zellen möglichst etwas in gepresstem Zustand verbaut werden sollten, um auf Dauer eine Verformung zu verhindern, habe ich für jeweils 4 Zellen noch mal einen Rahmen aus Siebdruckplatten gebaut. Siebdruckplatten sind zwar brennbar aber doch schon recht schwer entflammbar. Viele Wohnmobil-Besitzer haben damit schon oft LiFePO4-Akkus gebaut und gute Erfahrung gesammelt. Ich habe also zwei 12V Blöcke gebaut und diese dann beide in die Metallbox eingesetzt und über eine 25mm² Brücke zu einem 24V Akku verbunden.

Download Sketchup Zeichnung
Vor dem Laden in Sketchup das ZIP-File entpacken!

In der Metallbox war auch noch genug Platz um das BMS und die drei geschilderten Sicherungen unterzubringen.
Lifepo4-Akku-Buchsen-oder-VerschraubungenDie Ausgänge meines Akkus habe ich dann per 16mm² Kabel durch Kabelverschraubungen (PG11*) als Kabel mit Kabelschuhen nach außen geführt. So kann ich den Akku sehr flott an meinen Wechselrichter oder PV-Solaranlage anschließen. Alternativ kann man natürlich auch Buchsen in die Metallbox einsetzen, wo man das Kabel dann von außen anschraubt. Ich empfehle dann recht stabile 200A Buchsen, sowas gibt es hier bei AliExpress*. Beides erfordert übrigens 18mm Löcher, die man sehr leicht mit einem Stufenboher* oder Blechlocher* machen kann, sieht man ja im Video.
Als Deckel habe ich für meine Metallkiste ebenfalls eine Siebdruckplatte verwendet, die ganzen Maße findet Ihr ja unten in der Tabelle. Da ich nicht wusste wie warm der Akku im normalen Betrieb wird, habe ich oben noch mal zwei Lüftungsgitter eingebaut. Eine gute Belüftung verhindert auch dass sich Kondenswasser bildet. Dennoch habe ich auf der Unterseite der Box sicherheitshalber in allen Ecken kleine 2mm Löcher angebracht damit eventuelles Kondenswasser gleich ablaufen kann.
Zudem habe ich die Unterseite des Deckels wie auch Seiten der Box mit schwer entflammbaren GFK beklebt. In der Praxis waren die Betriebstemperaturen vom Akku aber dann völlig unproblematisch, die Temperatur schwankte immer zwischen 18 und 22 Grad selbst an heißen Sommertagen wo es draußen über 30°C war und beim Akku den halben Tag  30A flossen! Spürbar erwärmt hat sich in meinem normalen Dauerbetrieb somit gar nichts!
Die Temperatur des Akkus wird von einem Temperatursensor des BMS und von einem Temperatursensor meines Ladereglers EPEVER XTRA XDS2 XTRA4415N (Amazon* / AliExpress*) überwacht.

Die folgende Skizze zeigt den grundsätzlichen Aufbau, die notwendigen Brücken und die Verkabelung. Hier sind nur die Sicherungen und BMS Verkabelung noch nicht komplett eingezeichnet.

Lithium-Eisenphosphat-LiFePO4-Akku-bauen-Skizze-Verkabelung-BMS

Die Sicherungen habe ich oben auf einem kleinen mittleren Brett angeschraubt. So hat man sofort alles im Blick wenn man den Deckel abnimmt. Man kommt auch an alle Zellen und deren Anschlüsse gut heran ohne erst etwas abschrauben zu müssen. So kann man den sicheren Kontakt jederzeit leicht kontrollieren. In der unteren Abbildung seht Ihr wie es am Ende verkabelt mit den Sicherungen aussieht. Hier müssen lediglich noch die beiden Kabel angeschlossen werden welche die Spannung nach außen leiten. Die dritte mittlere Verschraubung dient dem Kabel für den Temperatursensor des Ladereglers*.

Lifepo4-Speicher-bauen-und-vierfach-absichern

 

Noch ein paar Fotos vom LiFePO4 Akku Zusammenbau


Videos welche den Aufbau des LiFePO4 Akkus genauer zeigen

Hier findet ihr nun die Videos die den Aufbau genauer zeigen. Diese Videos werden derzeit noch ergänzt. Wenn Du nichts verpassen willst, abonniere am besten meinen Youtube Kanal und klick dort Glocke an. Du bekommt dann Nachricht wenn neues Video (neuer Teil) online ist. Das ist natürlich kostenlos.


Noch ein paar Worte zur Einstellung des Daly Smart BMS

Daly-BMS-100A-Version-LieferumfangDas Daly Smart BMS* wird mit englischer Kurzanleitung geliefert. Der Anschluss wird dort in einer Skizze gut beschrieben. Im Grunde wird nur das blaue Kabel mit dem Minuspol der Batterie verbunden. Das schwarze Kabel ist dann Euer neuer Minuspol den Ihr aus der Batterie führt. Das BMS überwacht aber auch jede einzelne Zellenspannung und gleicht die Zellenspannung immer aus. Daher gibt es einen Stecker mit 8 Drähten. Hier muss jeder Draht an den Pluspol einer Zelle, auch die Reihenfolge darf nicht verwechselt werden, aber das könnt Ihr sehr gut in der mitgelieferten Skizze (Bild unten) ersehen. Oft sind die Kabel am Stecker etwas kurz, ich habe sie daher erst mal alle etwas verlängert! Das kann man bedenkenlos machen, weil über diese Kabel nur minimale Ströme fließen reicht 0,75mm² Kabel völlig aus. Erst wenn alle Drähte mit den Pluspolen der Zellen verbunden sind, wird der Stecker in das BMS eingesteckt.
Danach müsst Ihr nur noch den mitgelieferte Temperatursensor und das mitgelieferte Bluetooth-Modul anstecken.

Daly-BMS-100A-Anschluss

Dann könnt Ihr die kostenlose Smart BMS App im Playstore herunterladen und aufrufen. Wenn Euer BMS gefunden wird, wird es gleich eingeblendet, Ihr müsst nur die Bluetooth-Kennung anklicken. Wenn länger kein Strom fließt, schaltet sich übrigens das Bluetooth-Modul ab, dann erscheint keine Kennung. In diesem Fall müsst Ihr eure Batterie entweder kurz laden oder ein Verbraucher anschließen. Dadurch schaltet sich das  Bluetooth-Modul wieder ein. Die App ist an sich sehr gut, ich nutze diese sehr gerne um Akkustand und Stromfluss abzurufen, leider sind einige deutsche Übersetzungen völlig misslungen. Wenn Ihr also etwas nicht versteht, dann hilft es das Smartphone auf Englisch umzuschalten. Wenn ihr die App dann aufruft, dann ist die englische Übersetzung schon viel besser verständlich. Beim ersten Start ist es schon wichtig dass Ihr alles richtig konfiguriert, Ihr müsste eine ganze Reihe von Einstellungen vorgeben, im oberen Video habe ich das schon genauer gezeigt. Unten haben ich Euch mal Screenshots aller meiner Einstellungen für mein 24V Akku  aufgelistet. Diese Einstellungen haben sich als günstig erwiesen um den Akku optimal zu schützen. Im BMS gibt man möglichst die Extremwerte an, in der Praxis schaltet ein Laderegler bei dem ihr auch Werte angeben könnt immer schon früher als das BMS ab. Umgekehrt sollte es nie sein!

Beachtet dass die Kapazitätsanzeige bei der ersten Inbetriebnahme noch nicht sehr genau ist. Genau wird sie erst wenn ein Lade- oder Endladezyklus durchlaufen ist, dann rechnet das BMS nämlich mit und kann die Kapazität anhand der geflossenen Stromstärke berechnen, das ist dann recht genau! Es macht also durchaus Sinn die App hin und wieder zum Überwachen des Akkus zu nutzen, da dessen Angaben viel genauer sind als die Angaben des Ladereglers. Lediglich die aktuelle fließende Stromstärke wird in der App nicht sonderlich genau angezeigt, vermutlich weil die App immer versucht einen Mittelwert über mehrere Sekunden zu bilden. Aber damit kann man leben.

 

Bezugsquellen für die verwendeten Teile

 AnzahlArt / HinweisMaßeBezugsquellen Link
200 Ah Lithium Eisenphosphat Zelle8für 24 V Speicher174x54x207mmAliExpress BLS-Shop* Werden auch aus Deutschland oder Polen geliefert wenn man das bei AliExpress auswählt..
Alternativer Anbieter ähnlicher Zellen hier bei AliExpress*
Ähnliche Akkus gibt es auch hier bei Amazon*
Ein weitere Anbieter der gute Zellen liefern soll ist hier zu finden AliExpress Tewaycell*
Daly Smart BMS1Schützt Akku vor Überladung / Entladung / Kurzschluss und mehr8S Version mit Bluetooth / 100A VarianteAliExpress*
NTC Temperatur Sensor für Daly Smart BMS1Oft auch bereits beim Lieferumfang des Daly Smart BMS schon dabeiAliExpress*
DC-Sicherungsautomat 40A Typ B1Absicherung von LadereglerAliExpress*
DC-Sicherungsautomat 125A Typ B 1P1Als Schalter in Akku-Kiste AliExpress*
DC-Sicherungsautomat 40A Typ C 2P1Zur Absicherung von Wechselrichtern die hohen Einschaltstrom nutzen (träge Typ C)AliExpress*
Mega-Sicherungshalter1als HauptsicherungAmazon*
80A Mega-Sicherung180AAmazon*
MIDI Sicherungshalter 1als Zusatzsicherung nach BMSEbay*
100A MIDI Sicherung1100AEbay*
Siebdruckplatte 21mm4für Akku Innengehäuse176x220 mm Stärke 21mmGünstig hier bei Bei Ebay* oder Baumarkt
Siebdruckplatte 12mm4für Akku Innengehäuse276x232 mm Stärke 12mmGünstig hier bei Bei Ebay* oder Baumarkt
Siebdruckplatte 12mm2für Akku Innengehäuse176x276 mm Stärke 12mmGünstig hier bei Bei Ebay* oder Baumarkt
Siebdruckplatte 12mm1für Akku Innengehäuse276x161 mm Stärke 12mmGünstig hier bei Bei Ebay* oder Baumarkt
Siebdruckplatte 12mm1für Akku Deckel450x302 mm Stärke 12mmGünstig hier bei Bei Ebay* oder Baumarkt
Fix Epoxidharz1Für Versiegelung der SchnittkantenAmazon
D4 PU Holzleim1Klebt auch glatte SiebdruckplattenAmazon*
Metallkiste (gibt es in mehreren Farben)1Metall Stapelbox 35L als Außengehäuse für 24V AkkuInnen 280x430 Höhe 285Amazon*
GFK Platten FR44zum Auskleiden der Innenwände der Metallkiste500x300x1mmEbay* oder hier suchen*
GFK Platten FR410als isolierung zwischen Akkuzellen428x175x1,4mmEbay* oder hier suchen*
Batterie Kabel Schwarz 16mm²z.B. als Akku Anschlusskabelje nach BedarfAmazon*
Batterie Kabel Rot 16mm²z.B. als Akku Anschlusskabelje nach BedarfAmazon*
Batterie Kabel Schwarz 25mm²z.B. als Akku Anschlusskabel und Zell Verbindungenje nach BedarfAmazon*
Batterie Kabel Rot 25mm²z.B. als Akku Anschlusskabel und Zell Verbindungenje nach BedarfAmazon*
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Aderendhülsen 16mm² isoliertje nach BedarfEbay*
Kabelverschraubung mit Gegenmutter PG113Ebay*
Einbau Buchsen2Alternative zu den KabelschrschraubungenAliExpress*
Lüftungsgitter / Abluftgitter 2zur Belüftung der Akku-KisteEbay*
Ladereglers EPEVER XTRA XDS2 XTRA4415N1Guter günstiger Laderegler für Solarpanel-Stringje nach PV-Anlage dimensionierenAliExpress* oder Amazon*
Alternative: MakeSkyBlue 60A Laderegler1Guter günstiger Laderegler für Solarpanel-Stringje nach PV-Anlage dimensionierenAmazon*
Ebay*
1500W Insel Wechselrichter1Günstiger Inselwechselrichter mit reinem SinusEbay* oder AliExpress*
Alternative 3000W Wechselrichter1Günstiger Inselwechselrichter mit reinem Sinus, übersichtlichen Display und LeistungsreservenAliExpress*

Griffe für Akku-Deckel2Baumarkt oder per 3D-Drucker selbst drucken (Vorlage hier))

 

Verwendete Werkzeuge / Messgeräte etc. und deren Bezugsquelle

Video zeigt wie prismatische LiFePO4 Zellen hergestellt werden

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IchPV-Solarmodule-DIY-Balkonkraftwerk-oder-Inselanlage hoffe der Beitrag konnte Euch ein wenig inspirieren auch etwas in Sachen Solarenergie zu machen. Es muss ja nicht immer eine große Dachanlage sein. Ehrlich gesagt macht eine etwas kleinere wo man noch alles selber machen kann oft viel mehr Spaß. Inselanlagen mit Akku sind genehmigungsfrei zu betreiben. Möchtet Ihr in erster Linie aber nur Strom einsparen, dann empfehle ich Euch mit einem sogenannten „Balkonkraftwerk“  zu beginnen, hier wird der Strom direkt ins eigene Hausnetz eingespeist. Anlagen bis zu 600W Wechselrichterleistung können durch ein einfaches Formblatt sehr einfach bei eurem Netzbetreiber angemeldet werden. Die Solarleistung ist  dabei nicht auf 600W beschränkt, Ihr könnt also durchaus auch 4 oder 6 PV-Module mit vielleicht insgesamt 1000W anschließen. Lediglich der Wechselrichter muss auf 600W begrenzt sein ansonsten darf es nämlich nur ein Solarteur oder Elektrobetrieb anschließen und anmelden. Ich weiß natürlich auch das wohl die wenigsten Ihr kleine Solaranlage wirklich anmelden, das muss aber jeder selbst wissen, Vorschrift ist es eigentlich. Diese sind auf jeden Fall leichter anzumelden als man so allgemein denkt!

Sogenannte „Balkonkraftwerke“ oder auch genannt „Steckerfertige PV-Anlagen“ mit 600W Begrenzung können ganz einfach in eine Hausteckdose eingesteckt werden, also so einfach wie ein Staubsauger! Lediglich einige Stromanbieter wünschen eine spezielle Wieland Steckdose*, die aber auch schnell vom Elektriker montiert werden kann. Balkon Solaranlagen sind derzeit unheimlich beliebt  und bereits zu hunderttausenden im Einsatz, Ihr könnt verschiedene Sets z.B. bequem per Amazon* bestellen, siehe unten. APSystems 600W YC600 Mikrowechselrichter mit VDE4105Alternativ kann man sich auch einfach einen kompakten Mikrowechselrichter und daran Solarpanels nach eigenen Vorstellungen (maximal zwei mit jeweils bis zu 365W) und Größe anschließen, am beliebtesten ist hier der APSystems 600W YC600 * Mikrowechselrichter oder Hoymiles-HM-600 *, welcher auch in zahlreichen Balkon Solaranlagen genutzt werden. Diese können durch Steckerwechsel direkt in eine Schuko-Steckdose * oder Wieland Steckdose* eingesteckt werden und erfüllt alle in Deutschland geforderten VDE Richtlinien.Notfalls kann man sich auch mit einem Wieland-Schuko-Adapter* behelfen.  Eine passende Halterung oder Ständer kann man sich mit etwas Geschick leicht aus Baumarkt Alu-Profilen bauen. So kommt  die eigene Solaranlage sehr günstig und hat sich heute oft schon in 3 bis 5 Jahren rentiert!

Neben dem Formblatt des Netzbetreibers ist dann nur noch eine Eintragung ins Marktstammdatenregister nötig, auch das könnt und dürft Ihr selbst machen. Ich würde Euch empfehlen min. 1000W an einem zentralem 600W Wechselrichter zu nutzen, denn ansonsten werdet Ihr in der Praxis selten die 600W erreichen. Die angegebene Wechselrichterleistung sind ja nur Spitzenwerte die nur an besten Tagen und bei besten Umgebungsbedingungen entstehen, wenn Ihr Module mit insgesamt 1000W dran habt dann kommt ihr viel öfters an diese 600W Leistung heran und spart mehr Stromkosten ein. Ihr könnt dann auch im Winter deutlich mehr Strom generieren.  Man kann auch erst mal mit einem 600W Balkonsolaranlage einsteigen und später einfach noch ein oder zwei 300W Module in Reihe oder parallel schalten. Die meisten zentralen Wechselrichter erlauben mehr als zwei Module, Ihr müsst nur die zulässige Eingangsspannung einhalten. Bei zwei Modulen in Reihe sind es oft ca. 70 Volt, bei vier Modulen dann halt 140V. Im letzteren Fall dürft Ihr allerdings die Kabel-Kontakte nirgends beim Zusammenbau berühren, 140V sind bereits lebensgefährlich.
Die Anmeldung einer Balkon-Solaranlage hat auch den Vorteils dass Ihr oft kostenlos einen Zweirichtungszähler eingebaut bekommt, selten wird heute noch ein einfacher Zähler mit Rücklaufsperre verbaut. Es ist dann auch nicht schlimm wenn Ihr an einigen Tagen mehr Strom erzeugt als ihr aktuell verbraucht, überschüssiger Strom wird automatisch ins Netz geleitet. Diesen verschenkt Ihr also bei einer 600W Anlage quasi an den Netzbetreiber. In der Praxis ist das aber weniger schlimm, da Ihr nur an wenigen Tagen im Jahr einen deutlichen Überschuss haben solltet, im Winter kommt das beispielsweise fast nie vor.
Solltet Ihr noch Fragen haben, hinterlasst diese unten als Kommentar oder in meinem Youtube-Kanal, ich versuche es gern zu beantworten.

 

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Nachtrag und Updates zum Beitrag

  • Nach ca. 1 Jahr 5000W Akku-Nutzung: Ich bin immer noch sehr zufrieden mit dem Akku. Nach einem Jahr Betriebszeit beträgt die gemessene Kapazität nach wie vor etwas über 5000 Wh obwohl Akku im Dauerbetrieb genutzt wird. Lediglich den Sicherungsautomat den ich als Ausschalter nutze, musste ich durch eine stärkere 125A Variante* ersetzen. Die alte 63A Variante wurde einfach zu warm wenn mal länger 40 oder 50A fließt, letztlich ging der 63A DC-Automat sogar kaputt. Die 125A Variante wird weniger warm und hält bislang durch. Die Sicherung dient ja sowieso im Akku nur als Schalter, die Absicherung ist ja durch zwei Schmelzsicherungen und BMS gewährleistet . Ich habe dies Änderung bereits im Artikel und in der Stückliste neu eingearbeitet. Alternativ kann man natürlich auch Schalter* vorsehen.
  • Geänderte Bezugsquellen Links aktualisiert  (Sollte ein wichtiger Link nicht mehr gültig sein, könnt Ihr bei Bedarf einfach im Kommentar  nach Alternative fragen, wenn es mir möglich ist füge ich das dann noch an)

 

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35 Antworten zu “Solar-Speicher Lithium Eisenphosphat mit 5000 Wh selber bauen”

  1. Hans-Jürgen Wiehe sagt:

    Guten Tag Herr Brall,
    besteht die Möglichkeit mit dem „Tueftler“ des Solarspeichers in Kontakt zu kommen?

    Mit freundlichen Gruß
    Hans-Jürgen Wiehe

  2. Ich verfolge Ihre Videos mit Begeisterung und stelle fest“ Sie wissen wirklich wovon Sie reden“. Ich plane einen FoodTruck. Es würde mich interessieren, ob es Sinn ergibt auf dem Dach des Hängers eine Photovoltaikanlage zu installieren. Der Standplatz ist vom Aprill bis mitte Oktober voll in der Sonne- für die andere zeit habe ich ein Notstromaggregat mit max 5, 5 KW. Ich kann nicht ausgehen vom gesamten Verbrauch der E-Geräte im Hänger. Der ist im Std-Schnitt 3Kwh. Maximale Stundenverbrauch (wenn ich koche, Bierkühler usw) ist 3,5Kw. Jetzt meine Frage: Was schaffe ich auf einem Hängerdach mit 4 x 2 m?
    Sollte es Ihre Zeit zulassen, würde ich mich über eine kurze Antwort freuen. LG Fiedler Martin, aus dem schönen Mörbisch im Burgenlad / Neusiedler See.

    1. Tueftler sagt:

      Danke für das nette Feedback. Ich denke schon das sich auch Photovoltaikanlage auf Hänger rentieren kann. Auf 2mx1m kann man heute ca. 400 Watt generieren, also bei Dir wären ca. 1600 Watt machbar. Das ist schon eine wirklich ordentliche Leistung die man da im Sommer erwarten kann. Wenn Du beispielsweise so ein 5000 Wh Akku baust wie ich oben, dann wird das Akku in der Praxis an vielen Tagen innerhalb eines Tages geladen. An Spitzentagen hast Du es eventuell schon um die Mittagszeit voll, so meinen Erfahrung. Du kannst also dann die 5000 Wh am Abend/Nacht oder nächsten Tag verbraten. An bewölkten Tagen siehts es natürlich ganz anders aus, je nach Helligkeit kann es dann schon mehr als 2 Tage dauern bis Akku voll wird. Und im Herbst / Winter kommt nur noch sehr wenig rum, da kann man froh sein wenn das Akku in einer Woche voll wird.
      Aber ab Februar beginnt es sich dann wieder zu lohnen und Spaß zu machen. Wenn Du alles selber baust und somit keine hohen Installationskosten hast, lohnen sich Solaranlagen eigentlich immer. Allerdings wenn Du wirklich Spitzenleistungen von bis zu 3,5kw aus dem Akku decken willst, ist vielleicht ein 16 Zellen Akku mit 48V Akku günstiger. Die Ströme wären bei 24V schon enorm hoch! Bei 48V könnte man auch etwas kleinere Zellen (z.B. 120 oder 132 Ah LiFePO4 Zellen wie diese*) nutzen und hätte immer noch genügend Kapazität. Welchen verkehrstechnischen Vorschriften man eventuell bei Modulen auf Hänger beachten muss, kann ich Dir allerdings nicht sagen, muss ja vermutlich durch TÜV gehen.

      Schöne Grüße aus Hessen
      Fank

  3. Horst Wolf sagt:

    Ich habe mir das Video auch angeschaut und bin sehr interessiert, so etwas nachzubauen, vor allem weil mein Nachbar das jetzt in Griff nimmt. Habe aber eine Generelle Frage zu dem Thema…Kann man so eine Batterie AC-seitig auf eine bereits bestehende 7,2 KW/p Anlage hinzufügen? Meine Anlage läuft seit 2014, der Typ, der mir die Anlage verkauft hat, würde natürlich gerne eine Batterie loswerden, nur sind da die Preise recht hoch, hat aber auch gesagt, dass wir dann den bestehenden Wechselrichter austauschen müssten. Im Netz habe ich gelesen, dass ich das auch AC-seitig (mit Verluste) installieren kann, ohne den Wechselrichter auszutauschen. Haben Sie da Tipps?
    Grüße aus Bayern

    1. Tueftler sagt:

      AC seitig eine Eigenbau Akku anschließen ist nicht ganz so einfach wie gekaufte Lösungen, jeder Hersteller hat da so sein eigenes Konzept. Aber Du hast recht, die angebotenen AC-Speicher sind enorm teuer, oft lohnt sich der Kauf noch nicht mal wenn man richtig nachrechnet. Die kosten oft 3 bis 5 mal soviel wie Eigenbau Lösung. Wenn man genügend Kenntnisse hat kann man über PV-Überschuss den Eigenbau Akku mit Ladegerät laden. Den generierten Strom kann man dann mit kleinem Zusatzwechselrichter parallel zum vorhandenen einspeisen. Alternativ kann man auch kleinen Nulleinspeise Wechselrichter nutzen, der nur dann einspeist wenn noch Strom aus dem Netz bezogen wird, das dürfte bei dir vor allem nachts sein. Rechtlich müsste das aber alles wieder genehmigt werden sonst wäre es wohl wieder Ordnungswidrigkeit.

    2. Joe sagt:

      Hallo,
      Danke für die tollen Bilder!
      Frage: Kann man 2 dieser Batterien mit 2 eigenen BMS zu einemlr 48V Batterie zusammenschließen, oder sollte man die Zellen komplett im einer Box mit einem 16s BMS zu 48V zusammenfügen?
      Danke!

      1. Tueftler sagt:

        Man sollte eigentlich zweit Batterien mit eigenem BMS problemlos in Reihe schalten können. Da ich es aber noch nicht gemacht habe kann ich Dir nicht über praktische Erfahrung berichten. Eventuell mache ich das aber in Zukunft auch noch. Alle 16 Zellen an einem BMS wäre sicher noch etwas günstiger, allerdings wiegen 16 Zellen um die 80kg, das kann dann kein Mensch mehr so nebenbei bewegen. Daher finde ich 8 Zellen pro Kiste eine ganz gute Lösung.

  4. Kay sagt:

    Hallo, sehr schöne Anleitung. Habe meine Zellen gerade bestellt. Frage mich warum unbedingt Siebdruck und Kiste nochmals mit GFK beschichten, zwischen den Zellen macht es ja 100% Sinn aber die Platten und die Kiste auch ? Ich lasse mich gerne belehren. Ich werde allerdings ein Hochvoltstecksystem an die Kiste anbauen um + und – zu verbinden, so kann ich das ganze recht schnell trennen. Grüße Kay

    1. Tueftler sagt:

      Siebduckplatten muss man nicht unbedingt mit GFK dazwischen isolieren. Es schadet aber auch nicht.

  5. Ottmar Schneider sagt:

    Hallo und Guten Morgen, ich möchte mal ein Riesen Lob aussprechen, tolles Projekt und sehr gut erklärt.
    Ich würde mich sehr freuen einen Schaltplan zu sehen, denn leider kann ich hier keinen finden oder
    ist hier bewusst kein Schaltplan eingestellt aus sicherheits gründen?
    Wäre toll wenn Du noch einen einstellen könntest?

    Mit Freundlichen Grüßen

    Ottmar Schneider

    1. Tueftler sagt:

      Nun die Verdrahtung einer Batterie ist eigentlich nicht so komplex als das es eines Schaltplanes bedarf. Die Verdrahtung können sie doch oben aus einer Skizze genau ersehen. Auch im Video sollten sie das eigentlich nachvollziehen können.

  6. Marcus sagt:

    Hallo,
    super Beitrag. Ich habe mich nun viel umgeschaut zum Thema und habe zu einem Punkt nichts gefunden: Wenn die Akkus gefüllt sind und ans System am Hausnetz angeschlossen: Wann „weiß“ das System, dass es den Hausverbrauch aus dem Akku saugen soll, oder aus dem Strom des Netzanbieters? Wird da was umgeschaltet oder wird der Akku einfach leer gesaugt, wenn ich abends TV schaue, koche etc. Also das Zusammenspiel Akku und „normaler“ Strom, was den Verbrauch betrifft. Danke.

    1. Tueftler sagt:

      Ich habe hier ja vorwiegend nur den Akku-Bau beschrieben. Ob Du es für ein Inselanlange oder zur Einspeisung nutzt ist Dir überlassen. Wenn Du wie gezeigt einfach einen Inselwechselrichter dran hängst, dann kannst Du da halt nur einzelnen Geräte an diesem separaten Stromkreis betreiben. Der Vorteil das ganze muss nicht angemeldet werden und du hast keine Bürokratie. Bequemer ist es natürlich wenn Du ins Hausnetz einspeist, dazu müsstest Du dann statt dem Inselwechselrichter einen Batterie-Einspeisewechselrichter nutzen. Halt am besten einen Wechselrichter der schon ab 24V einspeisen kann. Das ganze ist auch nicht schwer, es gibt Geräte die das gut können wie manche Mikrowechselrichter oder ein Sun1000* . Besonders gute Erfahrung habe ich mit letzterem im Test gemacht. Letztere kann sogar sehr gut die Nulleinspeisung. Er speist also nur soviel ein wie im Haushalt verbraucht wird, es fließt somit nichts in das öffentliche Netz. Zudem kann man ihn so konfigurieren das er sich nur anstellt wenn das Akku wieder eine gewisse Mindestspannung hat. Leider hat die günstige Möglichkeit den Nachteil das diese auch beim Netzbetreiber angemeldet werden muss und auch ein Elektriker für den Einbau des Stromsensors im Verteilerkasten und Anmeldung gebraucht wird. Zudem wird der Wechselrichter Sun1000* vermutlich von vielen Energieerzeugern nicht genehmigt, da wohl er für Deutschland glaube nicht alle Prüfzeichen besitzt. Man müsste dann einen zusätzlichen NA-Schutz davor schalten der alle erforderten Netzparameter (Frequenz, Spannung usw.) überwacht und bei Unstimmigkeiten alles abschaltet. Ich habe generell so ein Teil vor meiner Anlage um auf Nummer sicher zu gehen wenn ich mal neue Wechselrichter teste oder was ausprobiere. Leider kostet so ein NA-Schutz schnell mal 800 Euro, was natürlich sehr teurer ist. Zudem ist nicht sichergestellt das dein Netzbetreiber Sun1000 trotz Zusatz-Na-Schutz zulässt. Ich weiss natürlich das eine solche Lösung auch oft ohne Anmeldung und ohne Zusatz NA-Schutz genutzt werden, aber ich kann und darf natürlich nicht dazu raten, daher kann ich auch schlecht derzeit genaueres darüber berichten. Die ganze Nulleinspeisung ist derzeit leider immer noch etwas Graubereich.

  7. Jonny sagt:

    Hallo lieber Tüftler,
    vielen Dank für das Teilen Deines Projektes. Ich habe eine grundsätzliche Frage: Kann ich einen solchen Akku einfach mit einem Balkonkraftwerk nutzen, das heißt, zwischen Solarmodul und Hoymiles Wechselrichter schalten? Wenn Sonne scheint, wird der Akku mit dem Überschuss aufgeladen, geht sie unter, speist der Akku den Hoymiles Wechselrichter. Eine einfache Diode verhindert, dass in letzterem Falle Strom vom Akku ind das Solarmodul fließt. Deine eingebauten Sicherungen lassen dort eigentlich keine Gefahr mehr zu … Oder übersehe ich etwas?
    Viele Grüße John

    1. Tueftler sagt:

      Nun ja der Hoymiles braucht ja glaube mehr als 24V, von daher würde es schon schlecht passen. Außerdem sind nicht alle Mikrowechselrichter tauglich für Akkus, manche brennen sofort durch und bei manchen geht es. Besser ist es auf jeden Fall wenn man geeigneten Wechselrichter wie Sun1000 Amazon* oder AliExpress* nutzt. Allerdings bekommst Du das vermutlich nicht angemeldet da wohl ein Prüfzeichnen fehlt. Eine Alternative die aber nicht ganz so flexibel ist wäre PMSUN 500W*, aber auch diesen bekommt man nich Deutschland nicht zugelassen. Und zudem brauchst du natürlich noch Laderegler, eine Diode reicht da nicht.

  8. E-Rookie sagt:

    Moin,
    Der Sun1000 wird hier nicht gehen. Wir brauchen eine Summierung aller drei Phasen und eine entsprechende Regelung des Batterie-Wechselrichters. 1kW ist ein bisschen wenig und der NA-Schutz fehlt auch – würde ich nicht riskieren.
    Was man in D normalerweise macht ist die Verwendung des Victron Multiplus II als Batterie-Wechselrichter. Der 3000 er reicht aus, dazu eine Energy Meter ET340 und ein RasPi als Steuerung (oder das GX-Device, ist aber teurer).
    Was gerne übersehen wird: man kann das BMS in das System integrieren so dass der WR den SoC kennt unt entsprechend laden und entladen kann.

    1. Tueftler sagt:

      Doch der SUN1000 (AliExpress* / Amazon*) würde hier auch gehen, ich habe ihn ausgiebig getestet! Es fehlt auch kein NA-Schutz, der hat schon immer NA-Schutz, es fehlte nur in der ersten Version die VDE-AR-N 4105 Zertifizierung. Inzwischen hat er die aber seit der zweiten Version, der Hersteller hat mir Urkunde gesendet. Er schaltet also jetzt schon korrekt ab wenn Netz weg ist. Ich vermute die meisten nutzen SUN1000 ohne Anmeldung wie ich immer wieder so mitbekomme, er scheint sehr beliebt in den Guerilla PV Kreisen zu sein. Im Ausland ist er soweit mir bekannt schon länger zugelassen. Ob die neue Version jetzt unbedenklich von Elektriker angemeldet werden kann, kann ich aber nicht zu 100% sagen. Alternative wäre ein Growatt mit Smartmeter, aber leider erfordert dieser höheren Spannungseingang. Auch ist Ein- und Abschaltspannung da nicht konfigurierbar, wodurch er schwieriger mit Akku einzubinden wäre.
      Auf jeden Fall arbeitet das kleinen unscheinbare SUN1000 Gerät sehr gut und zuverlässig bei der Nulleinspeisung. Er ist auch sehr flexibel, er würde sogar ohne Akku direkt am Solarpanel arbeiten. Habe ich ebenfalls mal ausgiebig getestet, auch da arbeitet er sehr gut wenn man im Dialog richtige Einschalt- Abschaltspannung und Leistung einstellt.
      Ich habe halt einen zusätzlichen NA-Schutz der VDE4105 konform ist und einen Zweirichtungszähler vorgeschaltet um halt VDE & Anmeldekonform zu sein, aber das scheint man ja bei neuen Version gar nicht mehr zu brauchen. Dieser Zusatz NA-Schutz überwacht alle Netzparameter und protokolliert Netzfehler. In Verbindung mit Sun1000 wurde noch nie Netzfehler protokolliert, nur mal so erwähnt. So ein Zusatz-NA-Schutz ist aber leider sehr teuer, bei mir war es nötig da ich öfters verschiedene Wechselrichter teste. Ich gehe da sowieso immer auf Nummer sicher und hab auch Überspannungsschutz und FI nachgeschaltet, als ehemaliger Elektriker/Elektroniker spart man da nicht an Schutzeinrichtungen.

      Zudem ist es bei kleineren Nulleinspeise-Anlagen bis etwa 3000 KW (Solarmodule Peak) selten sinnvoll dreiphasig einzuspeisen, einphasig reicht völlig aus wenn man die Phase mit der höchsten Dauerlast nutzt. Rechnerisch wird das sowieso alles im Zähler summiert, da spielt das keine Rolle. Die Leistung eines es Sun1000 reicht für so kleine Anlagen oft völlig aus, selbst wenn man die Leistung im Dialog auf 500W begrenzt (Maximalleistung von 1000W würde ich sowieso nicht empfehlen). Wichtig ist ja nur das man bis zum nächsten morgen die gesamte Sonnenenergie und Akku-Kapazität im eigenen Hausnetz losgeworden ist und nichts davon in das externe Netz eingespeist hat. Ob das in 2 Stunden oder in 24 Stunden erfolgt macht von der Effizienz nichts aus. Bei etwas größeren Anlagen über 3kw würde ich dann zu 3 phasig übergehen. Dazu braucht man dann einfach drei Sun1000, auch das wäre kein Problem. Drei Sun1000 wären immer noch günstiger als ein einziger Multiplus II*. Zudem ist Sun1000 äußerst flexibel durch leicht einstellbare Einschalt- Abschaltspannung und Leistungsbegrenzung sehr einfach integrierbar. Es ist hier nicht notwendig das das BMS mit dem Wechselrichter oder einem zusätzlichem Laderegler kommuniziert, solche Dinge werden oft überschätzt. Bei größeren Anlagen ist aber viel Erfahrung nötig, das ist keine Spielerei. Sehr große Anlagen über 6000W Peak sind mit Sun aber vermutlich schwierig zu realisieren, da werden dann die Ströme zu groß.

      Aber man kann natürlich auch alles mit Victron Multiplus II* machen, keine Frage. Das ist aber ein wenig eine andere Lösung, Hier wurde ja meistens nach Einspeisung gefragt, der Multiplus II speist gewöhnlich ein getrenntes paralleles Netz, es ist dann keine Einspeisung. Das ist vom Aufwand der Installation aufwendiger und teurer. Man muss an den Hauptverteiler und Stromkreise aufteilen usw. Natürlich muss hier dann auch die Leistung des Wechselrichters größer sein. Zudem ist mein Vertrauen in Victron Geräte etwas geschwunden seit dem mit kürzlich ein Victron Batterieschutz einfach weggeschmolzen ist obwohl nur der halbe zulässige Strom geflossen war. Also da ist auch nicht alles Gold was glänzt. Nur bei sehr großen Anlagen oder bei Notstromfähigkeiten dürfte der MultiPlus II aufgrund der Kommunikation in Verbindung mit Solar-Wechselrichter Vorteile haben. Aber das kostet auch ein vielfaches, die Preise sind ja bei allen Victron Komponenten sehr hoch.

      Bei beiden Geräten muss ein Fachmann (sprich Elektriker) ran, beides ist nichts für absolute Laien. Einfacher und effizienter ist immer die Nulleinspeisung, ein paralleles Netz ist vom Installationsaufwand und Wartungsaufwand immer größer, es hat nur Vorteile beim Genehmigungsaufwand, wobei es hier auch noch Unklarheiten und Graubereiche gibt genau wie bei der Nulleinspeisung.

  9. Arne sagt:

    Ich frage mich, ob Multiplex / Siebdruck / generell Holz die richtige Materialwahl für ein Gehäuse ist. Klar LiFePo „brennt“ nicht, dennoch können die Zellen in einen Fehlerfall (z.B. wenn der Überstromschutz versagt ) 200grad annehmen.
    Ich habe mich nun auch durchgerungen einen Akkupack zu bauen, und spiele schön länger mit dem Gedanken. Ich tendiere eher zu einem Gehäuse aus Metall, und eine entsprechend guten elektrischen Isolierung. Alternativ wenn es doch eine Siebdruckplatte als Basis wird, würde ich zumindest eine Platte Fermacell oder Rigibs zwischen Akku und Holz platzieren um das Holz vor hohen Temperaturen im Fehlerfall zu schützen. Ein Bekannter hat mir sogar zu Schamott geraten, aber das ist wohl etwas übertrieben.

    Gibts Kommentare zu meinen Überlegungen?

    Viele Grüße

    1. Tueftler sagt:

      Hi
      Nun ja Siebdruckplatten sind ja Hartz getränkte Platten, die sind schon schwer entflammbar und sehr temperaturbeständig! Natürlich kann man alles noch feuerfester machen indem man Akkus beispielsweise statt mit Platten mit Gurten zusammenpresst und dann auch noch mit Fermacell, Rigibs oder Glaswolle in der Metallkiste umgibt.
      Die Frage ist nur ab welcher Stelle man übertreibt. Du musst bedenken das fertig gekaufte LifePO4 Akkus (12V oder 24V Batterien ähnlicher Größe) in der Regel oft völlig ungeschützt in einer Batterie-Plastikbox sind. Hier ist bestenfalls noch dünnes GFK dazwischen was ich so gesehen habe. Und diese haben auch allerlei Prüfzeichen wie CE-Zeichen usw. und sind oft doppelt so teuer. Sogar werden hier manchmal ganz normale Lithium Zellen genauso ungeschützt verbaut, nicht nur in Batterien sondern auch einigen Powerstationen. Wenn du das vergleichst das ist doch mein Eigenbau erheblich sicherer trotz günstigerem Preis!
      Die Wahrscheinlichkeit das sich eine Zelle soweit übermäßig erhitzt das es zu einer Flamme kommt ist doch durch BMS mit Temperaursensor und Strombegrenzung sowie zusätzlichen Schmelzsicherungen und Isolierplatten zwischen den Zellen ziemlich gering.
      Bei Lithium-Zellen hätte ich auch bedenken, die würde ich sehr ungern bei mir in Keller stellen, aber bei Lithium Eisenphosphat halte ich die genutzten Maßnahmen für ausreichend. Aber wenn jemand besser schlafen kann wenn er noch Fermacell oder Rigibs dazwischen bringt, der sollte das ruhig machen. Hier muss man dann aber vermutlich auch wieder aufpassen das diese Platten auf Dauer keinen Feuchtigkeit aufnehmen und so brüchig oder sogar leitend werden. Eventuell auch wieder GFK zwischen Akku und Rigibs nutzen.

      Mal ein kleines Feedback zu meiner Akku-Nutzung: Bei meiner Anwendung fließen maximal mal einige Minuten 80A, allerdings manchmal viele Stunden auch 60A Dauerlast. Die Batterie lädt und entlädt täglich, wird ja als Speicher genutzt. Mit Temperaturen habe ich noch keinen Probleme gehabt, das Akku erwärmt sich kaum spürbar, lediglich das BMS wird etwas wärmer. Aber alles im Rahmen und das jetzt über 1 Jahr Daueranwendung, Batterie läuft wie am ersten Tag, bislang auch kein Kapazitätsrückgang feststellbar!

      Viele Grüße
      Frank

      1. Arne sagt:

        Danke für deine Rückmeldung, ja vielleicht bin ich da etwas zu vorsichtig. Wenn man durch eine einmalige Investition von z.B. Fermacell-Platten das Brandrisiko nochmal nennenswert senken könnte (von 0,001 auf 0,0001% ) wäre das zumindest in meinen Augen sinnvoll.

        Soeben kam das BMS, nächste Woche die Victron Komponenten und leider erst im November die Zellen. Wird spannend

        1. Tueftler sagt:

          Ja sicher ich versteh die Vorsicht bei so großen Zellen und Strömen, ging mir auch so. Man sollte es schon so machen das man sich damit wohl fühlt, es ist nie verkehrt noch sicherer zu bauen. Du musst halt nur aufpassen das es nicht so dick umbaust, ein wenig Wärme sollte ja schon noch abgeführt werden. Ich wünsch Dir Spaß bei dem Projekt, vielleicht schickst Du am Ende mal Foto deiner Lösung.
          Viele Grüße
          Frank

  10. Markus sagt:

    Hallo!

    Vielen Dank für den tollen Artikel. Im unendlichen Internet habe ich selten so eine ausführliche Anleitung gefunden.

    Ich würde gerne auf der beschriebenen Basis gerne eine Powerstation mit der Hälfte der Kapazität bauen. Also 4S. Dann hätte ich immer noch 2500 Watt. Aber gerne mit 220 Volt Ausgang, um im Kleingarten mal ein elektrisches Gerät anzuschließen. Dann würde beim BMS das Modell 4S mit 60A ausreichen, oder? Aber im Gegensatz zu Deiner Konfiguration benötige ich dann noch einen Wecheslrichter. Wie finde ich das passende Gerät? Eingang 12V DC, Ausgang 220V AC, wäre das so etwas: https://s.click.aliexpress.com/e/_Dk0ALuT Oder geht das gar nicht?

    Vielen Dank und Gruß
    Markus

    1. Tueftler sagt:

      Nein dein Link verweist auf einen sogenannten GRID TIE Wechselrichter* Einspeisewechselrichter. Dieser muss immer in eine 230V Steckdose gesteckt werden, er speist den Strom in das Hausnetzt ein. Laufen dort nicht genügend Verbraucher, dann wird der Rest in das öffentliche Netz eingespeist.
      Soweit ich dich aber verstanden habe willst du wie eine Powerstation ja unabhängig von der Steckdose sein. Du willst also aus deinen 4 Zellen (4S / 12V) ein 230V Gerät direkt versorgen. Hier brauchst du andere Wechselrichter. Ich teste zufällig gerade zwei verschiedene 12V Wechselrichter. Besonders empfehlen kann ich den FCHAO 3000W*, der gefällt mir besonders gut weil er sehr zuverlässig arbeitet, hohe Belastungen erlaubt (über 3000W) und ein sehr übersichtliches Display mit allen wichtigen Angaben besitzt. Demnächst werde ich ihn mal in einem Video zeigen. Ebenfalls ordentlich funktioniert hat auch der Green Cell 2000W/4000W* , allerdings ist der Green Cell im Test nicht Kurzschlussfest gewesen. Beide Wechselrichter gingen für dein Vorhaben. Wenn Du aber wirklich 2500W Verbraucher anstecken willst, dann fließen bei 12V mehr als 210A. Das BMS muss dann also größer als 210A sein! Du kannst dir das einfach selbst ausrechnen, Formel: Maximale Leistung / 12V = A BMS Bei mehr als 100A würde ich eigentlich lieber 8S, also 24V Akku (wie mein Projekt) empfehlen, bei 24V halbieren sich Ströme. Die genannten Wechselrichter gibt es auch für 24V.

      1. Markus sagt:

        Hallo Tüftler,
        vielen Dank für die sehr ausführliche und hilfreiche Antwort.

        Gruß
        Markus

  11. hannes sagt:

    Servus!
    Ich finde das ein extrem cooles Projekt und die Anleitung sehr fein!
    Wenn ich das Basteln aber vermeiden möchte, was sind die Schwächen wenn man etwas ähnliches mt z.b. einer EcoFlow Delta aufbauen möchte?
    Das ist hier echt keine Schleichwerbung, aber ich kenne mich selbst so gut, daß ich weiß, das ich so große Projekte oft nicht fertig kriege ;-).
    Danke für eure Einschätzung im Voraus, lg

    1. Tueftler sagt:

      Natürlich kann man als Notstromversorgung oder für Gartenhaus auch eine EcoFlow Delta* oder andere Powerstation verwenden. Allerdings sind Powerstationen von der Kapazität gewöhnlich deutlich kleiner als auch bei vergleichbarer Kapazität zwei bis dreimal so teuer. Powerstationen eignen sich am besten als mobile Notstromversorgung, weniger als großer Speicher um Strom zu sparen. Wenn der Bau eines eigenen Akku zu aufwendig ist, solltest du auch mal fertige Akkus in Betracht ziehen, die sind inzwischen auch günstiger geworden. Ich teste gerade ein Akku Ampere Time 200A* in der Plus-Version*, der LifePo4 Akku macht bislang auch einen sehr ordentlichen Eindruck. Mehr darüber demnächst.

  12. Christian sagt:

    Hallo,

    Vorab möchte ich sagen dass der Batteriespeicher ein super Projekt ist und dass in den Videos alles klasse erklärt wurde.
    Ich möchte mir nun selbst ebenfalls einen bauen.
    Wäre es möglich einen vollständigen Schaltplan inkl. aller Komponenten zu bekommen?

    1. Tueftler sagt:

      Ich denke die Akku Beschaltung ist doch eigentlich gut beschrieben und in Skizze und Video zu sehen. Was ist dir denn konkret noch unklar?

  13. Willi sagt:

    Guten Tag Der Bericht und das Projekt Ist ja mal Klasse Sehr gut Erklärt .Würde gerne auch so eine Power Bank zu testzwecken Bauen wollen habe aber Festgestellt das einige Teile wo der link angeklickt wurde zur zeit nicht Lieferbar ist was schade ist würde gerne Nähste woche damit beginnen wollen gibt es alternativen wo ich mal schauen kann?
    mfg Willi

    1. Tueftler sagt:

      Hallo,
      wenn ein Artikel nicht da ist findet sich meistens ein alternativer Anbieter oder ähnliches Teil. Was suchst Du denn genau für Teile, liste sie mal auf, vielleicht kann ich die alternativen Link geben? Leider sind inzwischen einigen Produkte teurer geworden scheint mir.

  14. Willi sagt:

    Erst einmal Danke für die Schnelle Antwort
    Ich würde gerne das Projekt Solar Speicher selbst gebaut LifePO4 mit über 5000 Watt WH bauen ja es sind einige Sachen teuere geworden was aber nicht ausbleibt (leider) Zb Das Daly Smart BMS da gibt es verschiedene stärken welches würden Sie mir empfehlen? Dann habe ich versucht über die angegebenen links den 1500W Wechselrichter zu bestellen find ihn nicht würde den gleichen wie sie verbaut haben haben wollen das Labor Netzgerät finde ich auch nicht mehr ich bin sehr daran Interessiert das Projekt so wie ihrs zu bauen das gefällt mir sehr gut Schade ist das die Akkus im Preis ganz schön angezogen haben
    Mit freundlichen Grüßen
    Willi

    1. Tueftler sagt:

      Doch den Wechselrichter finden Sie hier über AliExpress*. Ich bestelle gerne über AliExpress, ist eigentlich genauso zuverlässig und einfach wie Amazon, Lieferung dauert nur etwas länger. Eine noch bessere Alternative mit mehr Leistungsreserven ist übrigens der FCHAO 3000W*, in einem Video habe ich ihn schon gezeigt, ein anderes folgt noch. Auch das Labornetzteil finden Sie am besten hier bei AliExpress*. Bei den Zellen habe ich oben noch ein zwei Alternative Anbieter bei AliExpress angefügt, mit den Anbietern haben andere auch schon gute Erfahrung gemacht. Einige sind manchmal günstiger, schau z.B. mal hier*. Aktuell sind oft die 280A Zellen von Preis/Leistung günstiger, leider wird es damit im gezeigten Metallgehäuse sehr eng. Was das Daly-BMS* betrifft bin ich mit 100A zufrieden da ich nicht mehr als 60 bis 80A ziehe. Wenn Du höheren Strombedarf hast, dann ist vielleicht 150A für dich besser. Mit der Stromstärke werden die aber größer, achte darauf das du es noch in Gehäuse bekommst.

  15. Phillip sagt:

    Hallo und vielen Dank. Das Thema ist sehr spannend.

    Was hat das unter dem Strich alles zusammen gekostet und wie lange braucht man ungefähr als geübter Schrauber, sowas zu montieren?

    Wie sieht es den mit der fachgerechten Entsorgung aktuell aus?
    Wo bekommt man Information bezüglich der Sicherheit, wenn man z.B. das Gehäuse wie Sie selber baut? Gibt es irgenwelche Vorschriften? Ich habe irgendwie nix passendes gefunden.

    Herzlichen Dank für Ihre Anregungen. Echt klasse sowas.
    Liebe Grüße Phillip

    1. Tueftler sagt:

      Hallo,
      nun ja als geübter Schrauber der ein wenig Erfahrung mit höheren Strömen hat, sollte das machbar sein. Wenn Du Videos gesehen hast kannst Du vielleicht selbst einschätzen inwieweit Du dir das zutraust. Da LiFePO4 Akkus sehr lange halten, muss man sich mit der Entsorgung vermutlich erst in 15 bis 20 Jahren beschäftigen. Was es da dann für Recycling Möglichkeiten gibt kann ich dir nicht sagen. Derzeit bleibt wohl nur Rückgabe beim Händler (bei China Bezug wohl schwierig) oder geeigneter Entsorgungsbetrieb.

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