Mein DIY Stromspeicherbau mit 16 LiFePo4 ‑ Zellen – Teil 1

Einleitung

Willkommen zur Blogreihe über den Aufbau eines 48‑V‑Speichers auf Basis von 16 LiFePO4‑Zellen (16S, nominal  3,2V x 16 ≈ 51,2 V). Ziel dieser Serie ist eine praxisnahe, verständliche Anleitung vom Konzept über die Auswahl der Komponenten bis zur Inbetriebnahme – mit Fokus auf Sicherheit, Langlebigkeit und Dokumentation.

Warum LiFePO4? Kurz: hohe Zyklenfestigkeit, gutmütiges Verhalten, breiter Temperaturbereich und im Vergleich zu anderen Lithium‑Chemien ein sehr robustes Sicherheitsprofil. In dieser Reihe schauen wir uns an, wie man daraus einen zuverlässigen Speicher für PV‑Eigenverbrauch mit Nulleinspeisung und Notstrom für Inselbetrieb aufbaut.

Wichtiger Hinweis & Haftungsausschluss

Eigenverantwortung: Die hier beschriebenen Inhalte richten sich an fachkundige Personen. Arbeiten an elektrischen Anlagen – auch im 48‑V‑DC‑Bereich – können gefährlich sein (Brand‑, Lichtbogen‑, Verletzungs‑ und Sachschadensrisiken).

Keine Anleitung zum Nachmachen: Diese Beiträge sind Information und Dokumentation meiner Vorgehensweise und Erfahrungen – keine verbindliche Montage‑ oder Installationsanleitung.

Kein Ersatz für Normen/Regeln: Halte dich an die in deinem Land geltenden Normen, Vorschriften und Herstellervorgaben (z. B. Elektro‑/Brandschutz, Aufstellraum, Absicherungen). Im Zweifel: Fachbetrieb beauftragen.

Haftung: Ich übernehme keine Haftung für Schäden, die durch Umsetzung der hier dargestellten Inhalte entstehen könnten. Keine Rechts‑ oder Sicherheitsberatung.

Ziel & Use‑Case: Wofür ist der Speicher gedacht?

Bevor eine einzige Schraube gesetzt wird, definiere glasklar das Ziel. Davon hängen Dimensionierung (kWh), Leistungsanforderung (kW) und Budget ab. Drei typische Szenarien:

1) PV‑Eigenverbrauch erhöhen & benötigte Kapazität (Netzparallel)

Ziel: Überschüsse der PV tagsüber speichern und abends/nachts verbrauchen, Netzbezug und Spitzenlasten reduzieren.

• Benötigte nutzbare Kapazität (kWh):Daumenregel: Energiemenge, die du zwischen Sonnenuntergang und Sonnenaufgang verbrauchst. Rechnung: Kapazität ≈ (E_nacht) / (DoD · η)
  mit DoD = gewünschte Entladetiefe (z. B. 0,8), η = Systemwirkungsgrad (z. B. 0,9–0,95).
• Beispiel: 8 kWh Nachtverbrauch → bei DoD = 0,8 und η = 0,94 ergibt sich
  8 / (0,8 · 0,94) ≈ 10,6 kWh empfohlene Brutto‑Batteriegröße.
• Erforderliche Leistung (kW):Richte dich nach den gleichzeitig auftretenden Lasten. Für typische Haushalte reichen für normal 3–5 kW Dauerleistung; kurze Spitzen (Wasserkocher, Pumpe) erfordern teils 6–8 kW Spitzenleistung des Inverters.
• Zyklusprofil: Häufig 1 Vollzyklus/Tag in der PV‑Saison; im Winter weniger da nicht immer zu 100% geladen wird.
• Für Lebensdaueroptimierung eher konservative DoD wählen.

2) Notstrom/USV ohne automatische Netzumschaltung

Ich setze für den Notstromfall auf einen Batteriewechselrichter mit ca. 3–4 kW Dauerleistung. Eine automatische Netzumschaltung ist nicht vorgesehen. Stattdessen versorge ich im Blackout die wichtigsten Geräte manuell über separate Kabel/Steckdosen direkt vom Wechselrichter.

Zielbild

• Priorität hat die Aufrechterhaltung von Kühlgeräte, Heizungsumwälzung und Notlicht
• Die Hausinstallation wird nicht als Ganzes weiterbetrieben; es gibt keine Rückeinspeisung ins Hausnetz.

Komponenten (relevant für den Notbetrieb)

• 48-V-Batterie (16 × LiFePO4 bzw. 2x × 16 Stk. LiFePO4 ) mit BMS
• Batteriewechselrichter 230 V, Dauerleistung 3–4 kW (kurzzeitige Überlast für Anlaufströme)
• Eigene Insel-Steckdosen am Wechselrichterausgang

Manuelles Versorgungs-Konzept

• Im Normalbetrieb hängt alles am Netz
• Bei Blackout (Netzausfall) keine Einspeisung in die Hausverteilung (Wechselrichter am Hausnetz schalten ab)! Ich trenne mich bewusst vom Hausnetz und stecke nur ausgewählte Geräte an die Insel-Steckdosen des Wechselrichters um.

Typische Leistungswerte (Orientierung)

• Kühlgerät: 60–150 W Ø (Anlauf kurz höher)
• Heizungspumpe/Regelung: 30–100 W
  Diese Kombination bleibt meist < 300 W, was viel Autonomie ermöglicht. Kurzzeitig zugeschaltete Geräte (Mikrowelle, Wasserkocher) vermeide ich im Notbetrieb.

Energiequellen & Strategie

Ziel: Die Akkus werden über zwei eigene PV‑Anlagen geladen: 3 kW Süd + 3 kW Ost. Überschuss‑PV aus dem Hausnetz soll automatisch in den Akku transferiert werden (AC‑gekoppelt). Zusätzlich soll Laden über Notstromaggregat möglich sein.

• PV‑Ausrichtung: Ost + Süd glätten die Erzeugungskurve; mehr Morgen‑/Mittagsanteil erhöht die Eigenverbrauchsquote.
• Überschuss‑Übernahme (AC‑gekoppelt): Batterie‑Wechselrichter bzw. Zähler misst Netzfluss und lädt nur bei PV‑Überschuss; Einspeisegrenze auf 0‑Export oder gewünschten Exportwert stellbar.
• Generator‑Laden: Laden über Aggregat möglich (z. B. über AC‑Eingang des Wechselrichters oder separates 48‑V‑Ladegerät). Voraussetzungen: ausreichende Leistung/Spannungsqualität, Frequenz‑/Spannungsfenster des Inverters, saubere Trennung vom Netz (kein Parallelbetrieb mit öffentlichem Netz), korrekte Erdung/PE/RCD.
• Schutz & Logik: Da keine ATS vorgesehen ist, erfolgt der Generatorbetrieb manuell: Hausnetz bleibt getrennt; nur definierte Insel‑Steckdosen/der Wechselrichter laden/versorgen.

Und hier gleich zum Teil 2: https://nextnest.at/mein-diy-stromspeicherbau-mit-16-lifepo4-%e2%80%91-zellen-teil-1/