3,52 kWp Photovoltaikanlage Trina Solar mit 3,5 kWh LiFePo4-Batteriespeicher
Die Rundum-Lösung für Ihr Zuhause zum Hammerpreis. Mit 3.520 Watt PV-Leistung, 3.000 Watt Ausgangsleistung des Wechselrichters, einem 3,5 kWh Speichersystem und Zubehör. Dank USV-Funktion auch als Notstromlösung während Stromausfällen (Blackouts) verwendbar. Der Speicher ist bei Bedarf kostengünstig erweiterbar. Die Batterie lädt sich bei Überversorgung auf und entlädt sich automatisch bei Bedarf in Ihr Heimnetz.
Features
- 3520 Watt (Peak) PV-Leistung (Dachflächenbedarf ca. 16-20 m²)
- Leistungsstarker 3kW Hybrid-Wechselrichter: Laderegler und Wechselrichter in einem
- Wechselrichter mit USV-Funktion zur Notstromversorgung
- Modular erweiterbarer 3,5 kWh LiFePo4-Batteriespeicher für optimierte Eigennutzung
Lieferumfang
- 8x Trina TSM-440 W Vertex S+ Black Frame
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1x Pylontech US3000c 3,5 kWh 48V
- 1x Solis 3kW S5-EH1P3K-L Hybridwechselrichter
- 1x Batterieanschlusskabel-Set für US2000C / US3000C / US5000C
Das Produktpaket beinhaltet alle Komponenten, die Sie zur autarken Stromerzeugung- und Nutzung benötigen. Dieses besteht aus 8 Photovoltaik Einzelmodulen (1), die zusammen mit einer Leistung von bis zu 3.520 Watt Solarstrom erzeugen. Der erzeugte Strom lädt den Batteriespeicher über den Hybrid-Wechselrichter (2), welcher die Funktion eines Ladereglers übernimmt. Der 3,5kWh-LiFePo4-Batteriespeicher (3) ist modular aufgebaut und kann beliebig erweitert werden, um den Autarkiegrad noch weiter zu erhöhen. Zusätzlich wandelt der Hybridwechselrichter den erzeugten Gleichstrom in haushaltsüblichen 230V-Wechselstrom um. Er hat eine Leistung von 3 kW, was für die meisten Anwendungen mehr als ausreichend ist. Die folgende Grafik veranschaulicht, wie die Einzelkomponenten zusammenarbeiten.
Grafik 1: Überblick über die Funktion der Einzelkomponenten
Um Ihnen eine genauere Vorstellung und Hilfestellung über die Größenauslegung und den Produktfeatures und zu geben, erläutern wir im Folgenden die Einzelkomponenten.
Anschließend rechnen wir Ihnen vor, wie viel Strom Sie mit dieser Anlage für sich nutzen können und ab wann sich diese Investition für Sie bezahlt gemacht hat.
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8x Trina TSM-440 W Vertex S+ Black Frame
Die 8 Solarmodule haben jeweils eine Einzelleistung von 440 Wp bei einem Flächenbedarf von je ca. 2,0m². Insgesamt werden etwa 16-20 m² Dachfläche benötigt.
Insgesamt wird damit eine Leistung von bis zu 3520 W erzielt. Damit Sie eine konkrete Vorstellung haben, wie viel Strom das zu welchem Zeitpunkt ergibt, haben wir im Folgenden einige Daten für Sie zusammengestellt.
Vergleich der monatlichen spezifischen Erträge in Deutschland für die Jahre 2012 bis 2020. Die Daten basieren auf Angaben der Hochschule Trier/Umwelt-Campus Birkenfeld.
Wie Sie sehen, wird im Sommer wesentlich mehr Solarstrom erzeugt als im Winter. Im Dezember wird durchschnittlich etwa sechsmal weniger Strom erzeugt als im Juli. Rechnen Sie deshalb damit, im Sommer mehr Strom zu produzieren, als sie verbrauchen können und im Winter von einer zusätzlichen Stromversorgung durch den Netzanbieter abhängig zu sein.
Die monatlichen Durchschnittsdaten haben wir für Sie auf die tägliche Ertragsmenge bei einer PV-Leistung von 3,48 kWp umgerechnet und in folgender Grafik dargestellt.
Zum Vergleich: Durchschnittlicher Strombedarf deutscher Haushalte
Einpersonenhaushalt: ca. 2000 kWh pro Jahr; Entspricht 5,5 kWh pro Tag
Zweipersonenhaushalt: ca. 3250 kWh pro Jahr; Entspricht 8,9 kWh pro Tag
Drei- und Mehrpersonenhaushalt - Entspricht etwa einer Familie mit zwei Kindern
ca. 5000 kWh pro Jahr = 13,7 kWh pro Tag
Dementsprechend kann die PV-Modulleistung von 3,48 kWp in den Sommermonaten den Strombedarf eines Familienhaushaltes decken, während sie in den Wintermonaten lediglich etwa die Hälfte des Strombedarfs einer Einzelperson abdeckt.
Übrigens: Derzeit wird intensiv an der Entwicklung von Langzeit-Energiespeichern auf Basis von Brennstoffzellen geforscht, um im Sommer erzeugten Strom zu speichern, um ihn im Winter zu nutzen. Technologie wird allerdings nicht in absehbarer Zeit in privaten Haushalten zur Verfügung stehen. In diesem Artikel erfahren Sie mehr zu diesem Thema: https://www.izm.fraunhofer.de/de/news_events/tech_news/mit-einem-zehntel-der-kosten-zur-energiewende.html
Bitte beachten Sie, dass die meisten Verbraucher nicht mit Strom, sondern mit Hilfe fossiler Brennstoffe oder Fernwärme heizen. Wenn Sie im Winter mit Strom heizen, wird ihr Stromverbrauch in diesem Zeitraum deutlich höher ausfallen. Mehr dazu unter: https://www.umweltbundesamt.de/daten/private-haushalte-konsum/wohnen/energieverbrauch-privater-haushalte
Andersherum werden die meisten Küchenherde elektrisch beheizt. Die Verwendung eines Gasherdes kann Ihren Strombedarf wiederum wesentlich reduzieren.
Technische Daten 435W Trina Solarmodule
2. Solis S5-EH1P3K-L Hybridwechselrichter
Der Solis S5-EH1P3K-L Hybridwechselrichter ist eine ideale Lösung für Wohninstallationen. Mit einer maximalen Eingangsstromstärke von 15A, einer unterbrechungsfreien Stromversorgung und einer Backup-Leistung von 5kW bietet dieser Wechselrichter eine hohe Effizienz und Zuverlässigkeit. Zudem ist er mit Lithium- und Blei-Säure-Batterien kompatibel und verfügt über ein lüfterloses Design für eine lange Lebensdauer.
Zwei Funktionen des Hybrid-Wechselrichters
Der Solis-Hybridwechselrichter übernimmt in der Installation zwei Funktionen. Mithilfe der Ladereglerfunktion wird die Ladung der Batterie durch die PV-Module gesteuert und optimiert. Die Wechselrichterfunktion wandelt den erzeugten Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom um.
Kompatibel mit Pylontech Batteriespeichern
Der Hybridwechselrichter ist zu 100% kompatibel mit der mitgelieferten Pylontech US3000C Batterie sowie den erweiterbaren Pylontech US2000C und US5000.
Leichte Installation durch leichte, kompakte Bauweise
Der Solis S5-EH1P3K-L Hybridwechselrichter ist kompakt und leicht, mit Abmessungen von 380 mm x 480 mm x 190 mm und einem Gewicht von 19,3 kg. Dies ermöglicht eine einfache Installation und Integration in bestehende oder neue PV-Anlagen.
Volle Autonomie durch USV-Funktion
Dank der integrierten USV-Funktion kann der Wechselrichter automatisch - mit einer Reaktionszeit von 20 Millisekunden - die Stromversorgung Ihres Haushalts aufrechterhalten.
Damit ist er geeignet, um trotz Stromausfällen weiterhin versorgt zu sein und dabei empfindliche Elektrogeräte zu schützen.
Hoher Schutz und Sicherheit
Dieser Wechselrichter verfügt über Funktionen wie Lastverschiebung und Spitzenkappung, die dazu beitragen, das Stromnetz zu schonen. Die AFCI-Schutzfunktion verringert proaktiv das Brandrisiko und sorgt so für zusätzliche Sicherheit in Ihrem Zuhause.
5 Jahre Herstellergarantie
Mit einer 5-jährigen Herstellergarantie können Sie sicher sein, dass Sie ein hochwertiges Produkt erhalten, das Ihren Energiebedarf über viele Jahre hinweg zuverlässig decken wird. Profitieren Sie mit diesem Wechselrichter von einer umweltfreundlichen und effizienten Energielösung für Ihr Zuhause.
Eine Leistung von 3kW ist ausreichend für die meisten Anwendungen
Die Nennleistung von 3kW des Hybridwechselrichters bezieht sich auf die Umwandlungsleistung und damit die für elektrische Geräte zu Verfügung stehende Leistung. Im Folgenden haben wir für Sie eine Tabelle mit Richtwerten für die Leistungen elektrischer Verbraucher zusammengestellt.
Geräte wie Computer, Licht, Kühlschrank oder Fernseher werden häufig im Dauerbetrieb genutzt. Diese können ohne Probleme gleichzeitig vom Wechselrichter versorgt werden. Es fällt deutlich auf, dass insbesondere Heizgeräte wie Backofen, Herdplatte oder Wäschetrockner eine hohe Leistung benötigen. Die gleichzeitige Verwendung mehrerer Heizgeräte kann in der Regel vom Wechselrichter nicht gedeckt werden. In diesen Spitzenzeiten ist eine zusätzliche Stromversorgung durch den Netzbetreiber erforderlich, kann aber durch eine zeitversetzte Nutzung der Geräte minimiert werden.
Technische Daten für Solis S5-EH1P3K-L Hybridwechselrichter
3. Der erweiterbare LiFePo4-Batteriespeicher Pylontech US3000C
Die Nutzung eines Batteriespeichers lohnt sich eigentlich immer, denn dadurch kann überschüssiger Strom auch außerhalb sonniger Zeiten selbst genutzt werden. Die Eigennutzung des Stroms ist wesentlich rentabler als eine Einspeisung. Eine gekaufte kWh Strom kostet 2023 durchschnittlich 34,96 Cent und bringt bei einer Einspeisung lediglich 8,6 Cent/kWh (bis 10kWp PV-Leistung). Die gekaufte kWh ist also mehr als viermal teurer als die eingespeiste. Durch die Verwendung des Batteriespeichers kann also sehr viel Geld eingespart werden.
Im Paket enthalten ist deshalb der leistungsstarke Pylontech US3000C LiFePO4 Batteriespeicher. Dieses Kraftpaket mit 3,5 kWh und 48 V basiert auf Lithium-Eisenphosphat-Batterietechnologie (LiFePo4). Diese ist aufgrund der hohen Nutzkapazität und zahlreicher Vorteile weit verbreitet und bieten Lösungen für Wohn-, Gewerbe- und netzgebundene Speichersysteme.
Modularer Aufbau
Die US3000C Batterie ist modular aufgebaut, so dass die Kapazität durch die Verbindung mehrerer Batteriemodule in Reihe (maximal 16) einfach erweitert werden kann. Es können also mehrere Batterien von Pylontech zusammengesteckt werden, wodurch sich die gesamte Speicherkapazität beliebig aufstocken lässt. Mögliche Zusatzbatterien sind beispielsweise die Pylontech US2000C mit 2,4 kWh oder US5000 mit 4,8 kWh. Dies macht sie zu einer äußerst flexiblen und skalierbaren Lösung für Ihre Energiebedürfnisse.
Hohe Anzahl an Ladezyklen
Das US3000C Modell beeindruckt mit einem beeindruckenden Zyklus von mehr als 6000 bei einer Entladungstiefe von bis zu 95% bei 25°C. So können Sie sicher sein, dass Sie auf langfristige Energie setzen. Und das Beste daran ist, dass es völlig wartungsfrei und einfach zu installieren ist.
Kompatibel mit verschiedenen Wechselrichtern
Kompatibel mit Hybrid-Wechselrichtern wie Solis und Growatt, lässt sich die US3000C Batterie nahtlos in Ihr bestehendes System integrieren. Trotz ihrer kompakten Größe bietet sie eine beeindruckende nutzbare Batteriekapazität von 3,2 kWh.
Inklusive Kabelset und Batteriehalter
Im Lieferumfang ebenfalls enthalten ist das für den Betrieb notwendige Pylontech Kabelset und der US3000C Batteriehalter.
Sieben Jahre Produktgarantie
Vertrauen Sie auf Pylontech, einen führenden Anbieter von Batteriespeichern und profitieren Sie von einer siebenjährigen Produktgarantie. Die US3000C ist die ideale Lösung für alle, die einen effizienten und zuverlässigen Energiespeicher suchen.
Berechnung der passenden Batteriekapazität
Damit Sie für sich die passende Batteriekapazität finden, berechnen wir anhand einer Beispielrechnung die benötigte Batteriekapazität in Abhängigkeit von der Haushaltsgröße vor.
Nehmen wir an, dass 60% des eigenen Stromverbrauchs außerhalb der Solarladezeiten stattfindet. Morgens wird Strom für Licht, Kaffeemaschine oder Wasserkocher benötigt. Nach Feierabend wird gekocht, zusätzliches Licht wird benötigt, PC und Fernseher werden eingeschaltet. Moderne Waschmaschinen oder Geschirrspüler können so eingestellt werden, dass sie sich zu vorprogrammierten Zeiten selbstständig einschalten.
Bei einer Nutzung von 60% des täglichen Strombedarfs außerhalb der Ladezeiten beträgt die empfohlene PV-Speicherkapazität entsprechend 60% des täglichen Stromverbrauchs. Bei der Berechnung der PV-Leistung haben wir die durchschnittlichen Stromverbräuche deutscher Haushalte bereits aufgelistet. Dementsprechend wird eine PV-Speicherkapazität in folgenden Höhen empfohlen:
Einpersonenhaushalt: 60% von 5,5 kWh pro Tag = 3,3 kWh Speicherbedarf
Zweipersonenhaushalt: 60% von 8,9 kWh pro Tag = 5,3 kWh Speicherbedarf
Familienhaushalt: 60% von 13,7 kWh pro Tag = 8,2 kWh Speicherbedarf
Für einen Einpersonenhaushalt ist somit der 3,5 kWh Speicher ausreichend,
bei zwei Personen empfehlen wir eine Erweiterung um 2,4 kWh auf 5,9 kWh
und bei einem Familienhaushalt empfehlen wir eine Erweiterung um 4,8 kWh auf 8,3 kWh.
Prinzipiell gilt: Je mehr Elektrogeräte wie Waschmaschine oder Geschirrspüler Sie während der Tageszeiten einschalten können, desto länger reicht der Batteriespeicher und desto weniger Strom muss dazugekauft werden.
Der Batteriespeicher erhöht den Anteil der Eigennutzung (Autarkiegrad) - weiter unten erklären wir, warum sich die Zusatzinvestition einer größeren Batterie schnell amortisiert und deshalb fast immer lohnt.
Technische Daten
4. Amortisationsrechnung - Ab wann hat sich meine Solaranlage bezahlt gemacht?
Im Kontext von PV-Anlagen bezieht sich die Amortisation auf den Zeitraum, den es dauert, bis die durch die Anlage erzeugte Energie in Form von Kosteneinsparungen den ursprünglichen Investitionsaufwand gedeckt hat. Nach Erreichen dieses Punktes erwirtschaftet die Anlage im Grunde genommen „Gewinn“ in Form von gratis erzeugter Energie.
Die Amortisationszeit hängt von verschiedenen Faktoren ab:
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Anschaffungskosten der Anlage
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Produktionskapazität der Anlage
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Strompreise (der eingesparte Betrag, wenn man keinen Strom aus dem Netz bezieht)
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Förderungen und Subventionen, die den Anfangsaufwand verringern können
- Eigenverbrauchsanteil
- Autarkiegrad
Anschaffungskosten
Neben dem Kaufpreis der PV-Anlage müssen auch Kosten für Transport, Montage und Installation einkalkuliert werden. In unserem Beispiel werden neben dem Anschaffungspreis der Anlage in Höhe von 3000 Euro (3,5 kWh PV-Speicher) die Kosten für Transport, Montage und Installation in Höhe von 2000 Euro angenommen. Diese hängen von dem Standort sowie den Baulichen Gegebenheiten ab und können individuell variieren. In unserem Fall betragen die Gesamtkosten 5000 Euro. Für die Vergrößerung des Batteriespeichers auf 5,9 kWh bzw. 8,3 kWh belaufen sich die Gesamtkosten auf 5700 Euro bzw. 6350 Euro.
Produktionskapazität
Die Menge an erzeugbarem Strom in Betriebszeitraum. Die erzeugbare Strommenge hängt von baulichen Gegebenheiten und den örtlichen Wetterverhältnissen ab. In diesem Beispiel werden Durchschnittswerte verwendet, wie sie weiter oben in der Grafik angegeben wurden. Pro kWp Solarleistung kann demnach jährlich mit etwa 1000 kWh erzeugten Strom gerechnet werden. In diesem Beispiel wird ein Betriebszeitraum von 30 Jahren angenommen, was im Umkehrschluss bei unserer Anlagengröße von 3,48 kWp eine Gesamtmenge von 104.400 kWh erzeugten Strom entspricht.
Strompreise
Der Preis für eine eingespeiste kWh Strom beträgt derzeit 8,6 Cent, sofern die Anlagengröße 10 kWp nicht überschreitet. Im Gegenzug dazu kostet eine kWh eingekauften Stroms aktuell durchschnittlich 34,96 Cent. https://www.destatis.de/DE/Themen/Wirtschaft/Preise/Erdgas-Strom-DurchschnittsPreise/_inhalt.html
Dementsprechend werden mit jeder kWh, die statt einzuspeisen selbst genutzt wird, weitere 26,36 Cent eingespart werden.
Eigenverbrauchsanteil
Der Eigenverbrauchsanteil definiert, welcher Prozentsatz des erzeugten Solarstroms selbst genutzt wird, ohne ins Netz eingespeist zu werden. Ein höherer Eigenverbrauchsanteil wirkt sich direkt positiv auf die Amortisationszeit einer PV-Anlage aus, da jede selbst verbrauchte Kilowattstunde 26,36 Cent spart. Insbesondere durch einen großen Batteriespeicher kann der Eigenverbrauchsanteil erhöht werden, denn dadurch kann der Strom umverteilt und vorübergehend überschüssiger Strom zu anderen Tageszeiten selbst genutzt werden.
Autarkiegrad
Der Autarkiegrad gibt an, welcher Prozentsatz des gesamten Strombedarfs eines Haushalts durch die eigene PV-Anlage gedeckt wird. Ein Autarkiegrad von 100% würde bedeuten, dass ein Haushalt vollständig unabhängig vom öffentlichen Stromnetz ist und seinen gesamten Energiebedarf selbst decken kann.
In folgender Grafik sind zunächst die Autarkiegrade und Eigenverbrauchsanteile der verschiedenen Haushaltsgrößen und Batteriespeicherkapazitäten dargestellt. Diese Daten wirden mithilfe des Unabhängigkeitsrechners der htw-Berlin berechnet. Einen Link zu dieser Rechenhilfe finden sie unter https://solar.htw-berlin.de/rechner/unabhaengigkeitsrechner/
Ein Einpersonenhaushalt hat dementsprechend einen Eigenverbrauchsanteil von 45%.
Im Umkehrschluss werden 55% des erzeugten Stroms eingespeist.
Von den 104.400 kWh, die über einen Zeitraum von 30 Jahren mit der 3,48 kWp Anlage erzeugt werden, können 46980 kWh selbst genutzt werden. Da jede selbst genutzte kWh 34,96 Cent einspart, können insgesamt 16424,21 Euro eingespart werden.
Die übrigen 57420 kWh werden mit einem Preis von 8,6 Cent eingespeist. Dadurch werden 4938,12 Euro erzielt.
In diesem Fall werden mit der PV-Anlage bei einem Zeitraum von 30 Jahren 21362,33 Euro erzielt bzw. eingespart. Bei der Höhe der Investitionskosten von 5000 Euro hat sich die PV-Anlage dementsprechend nach etwa 7 Jahren und einer Woche amortisiert.
Über einen Zeitraum von 30 Jahren können trotz einer Anfangsinvestition von 5000 Euro noch 16362,33 Euro zusätzlich eingespart werden.
Für die anderen Haushaltsgrößen und Batteriespeicherkapazitäten ergeben sich folgende Einsparungen und Amortisationszeiten:
Aus dieser Tabelle wird ersichtlich, dass sich die 3,48 kWp-Anlage mit zunehmender Haushaltsgröße schneller amortisiert und größere Einsparungen gemacht werden. Bei einem Familienhaushalt mit 3,5 kWh-Speicher macht sich die Investition bereits nach 5 Jahren und 6 Monaten bezahlt. Die Wahl eines größeren Speichers erhöht die Amortisationszeit geringfügig, führt aber langfristig in allen Fällen zu einer größeren Einsparung. Bei einem Familienhaushalt mit 8,3 kWh PV-Speicher werden über eine Betriebszeit von 30 Jahren trotz einer Anfangsinvestition in Höhe von 6350 Euro Einsparungen in Höhe von 26.295,46 Euro gemacht. Aus diesem Grund empfehlen wir im Zweifel einen größeren PV-Speicher zu wählen.
