Mal wieder kein Van-Artikel, aber da mir LiTime dankenswerter Weise Equipment zur Verfügung gestellt hat, was ich im Gegenzug testen und darüber schreiben darf, muss man sich eben irgendwelche Projekte aus den Fingern saugen.
Dazu gleich der offizielle Hinweis: LiTime hat mir die Komponenten gestellt und mir entstehen – außer dass ich das versteuern muss – keine Kosten, wenn man diesen Aufwand hier nicht als Kosten ansieht. Vermutlich muss ich den Hinweis auf WERBUNG einbauen, ich werde hier aber nichts schönen oder erfinden, sondern meine echte ehrliche Meinung kundtun!
LiTime hat mir einen Rabatt-Code zur Verfügung gestellt und mit „vanclan“ (oder „VANCLAN“? Oh Mann, ich sollte das echt professioneller angehen…) bekommt man aktuell 10% Rabatt im Shop unter https://www.litime.de – sonst gab es immer nur 5%, d.h. da kann man jetzt nicht meckern. Aktuell findet hier auch der LiTime Prime-Day statt, wo vieles zusätzlich noch mal günstiger ist.
Wer keine Lust zu lesen hat, findet am Ende des Artikels das Video, um das mich LiTime gebeten hat. Was ein Stress für ein bisschen kostenlose Hardware… dieses Influencer-Leben ist nix für mich!
Zurück zum Thema. Im Moment gibt es folgende Herausforderung. Nee, ich glaube, ich erkläre erst kurz die Basis bzw. Gegebenheiten: Wir haben ein Balkonkraftwerk, das gefühlt im Winter überhaupt nichts liefert, dafür aber im Sommer so viel, dass Strom ins Netz verschenkt wird. Wenn man vor ein paar Jahren noch Zähler im Einsatz hatte, die rückwärts laufen konnten, war das wohl zu verschmerzen, unsere Zähler machen das aber nicht und jedes Mal, wenn Home Assistant 800W Einspeisung anzeigt, die Standby-Verbraucher aber nur mit 150W zu Buche schlagen, fange ich im Kopf an zu rechnen, wie viel Geld zurück ins Netz fließt. Im Winter kommt nichts rein und im Sommer verschenke ich den größten Teil. Deshalb gesellte sich irgendwann noch ein Speicher von Marstek dazu, der im Sommer zumindest die Abendstunden noch recht gut abdeckt.
Die Gegebenheiten
Es sieht also so aus im Moment:
- Balkonkraftwerk mit Hoymiles-Wechselrichter
- Marstek B2500-Speicher
- Home Assistant auf einem Mac Mini M4
- Tasmota Lesekopf auf dem Stromzähler
- In Home Assistant emulierter Shelly
Es läuft dann so ab, dass das Balkonkraftwerk den Marstek lädt und dieser vom emulierten Shelly in Home Assistant gemeldet bekommt, wie viel Strom das Haus gerade braucht. Der B2500 regelt nun den Ausgang, damit der Stromverbrauch möglichst genau getroffen wird. Das funktioniert super, solange der Verbrauch sich nicht zu schnell ändert. Schaltet man nämlich bspw. die Mikrowelle ein, schnellt der Verbrauch innerhalb einer Sekunde auf z.B. 1000 Watt hoch, der Tasmota-Lesekopf sieht das am Zähler, schickt es an Home Assistant, das gibt den Wert an den virtuellen Shelly weiter, dieser wird vom B2500 abgefragt und der Akku schickt ein „Gib alles!“ an den Ausgang. Auch, wenn alle Intervalle zügig eingestellt sind und alles ineinander greift, können schon mal 10-20 Sekunden vergehen, bis der benötigte Strom dann auch ankommt. Im Beispiel der Mikrowelle macht diese unter Umständen nach 30 Sekunden schon wieder *Pling!* und der Stromverbrauch fällt rapide. Bis der Akku die Regelung nach unten korrigiert, vergehen nun aber wieder 10-20 Sekunden, vielleicht auch mal länger. Man kauft also die ersten 20 Sekunden teuren Strom vom Netzbetreiber, hat dann ein kleines Fenster, in dem der Solarstrom vernünftig verwendet wird, um am Schluss die letzten 20 Sekunden Strom zu verschenken.
Nicht falsch verstehen: Das Mikrowellenbeispiel fällt natürlich finanziell (1 Minute 1000W kosten bei meinem aktuellen Stromtarif etwa 1 Cent) und vielleicht auch prinzipiell nicht ins Gewicht und die Energie, die ich zum Schreiben dieses Absatzes verwenden musste, ist vermutlich höher, als die durch die Mikrowelle verschenkte, das sollte aber nur als einfaches Beispiel dienen.
Was nämlich oben in der Liste noch fehlt, sind zwei weitere Gegebenheiten:
- Wir haben noch eine Midea Portasplit-Klimaanlage
- Und einen 3D-Drucker
Beides Geräte, die bei Stromverbrauch schwanken, als deutlichstes Beispiel vielleicht der 3D-Drucker, der 10 Sekunden mit 400W aufheizt, dann die Temperatur 10 Sekunden hält und fast nichts verbraucht, um dann das Spiel wieder von vorn zu starten. Während eines Drucks kommt der Akku gar nicht mehr aus dem Regeln heraus und es wechselt sich „Strom aus dem Netz kaufen“ und „Strom verschenken“ mindestens minütlich ab.
Die Klimaanlage zieht potenziell noch mehr, wobei ich bei der Midea wirklich sehr zufrieden bin. Für den Test mit den LiTime-Komponenten scheint sie mir also perfekt, weil sie langsam anfängt, sich dann hochschaukelt und sehr lange relativ konstant wenig schwankt.
Der Versuchsaufbau
Wie hier schon erwähnt (wobei ich mir da noch nicht wirklich viele Gedanken gemacht hatte)…
…möchte ich den Solarüberschuss im LiTime-Akku speichern. Ich habe neben diesem 12V-LiFePO4-Akku noch ein 230V-Ladegerät und einen 1000W-Wechselrichter bekommen.
Diverses Smarthome-Zeugs ist vorhanden, unter anderem auch Zigbee-Steckdosen, die via Home Assistant geschaltet werden können und auch den Verbrauch messen. Der Hardware-Aufbau wäre also:
PV-Module -> Marstek B2500 -> Wechselrichter -> Zigbee-Steckdose -> LiTime Ladegerät -> LiTime Akku -> LiTime Wechselrichter -> Midea Portasplit.
Eventuell vor der Portasplit noch mal eine Zigbee-Steckdose, um den Verbrauch zu tracken. Das geht zwar auch per Midea-Integration, die scheint mir aber ein bisschen geschönte Werte von der Klimaanlage zu bekommen, was den Stromverbrauch angeht. Und wenn ich „ein bisschen“ schreibe, rede ich von 300W unter dem tatsächlichen Verbrauch… aber vielleicht wird da auch intern irgendwas geglättet und der angezeigte Verbrauch stimmt erst nach ein paar Tagen (glaube ich nicht, ich habe sie aber erst wenige Stunden am Laufen und will deshalb noch keine Behauptungen anstellen).
Die Steuerung soll so aussehen, dass das LiTime-Ladegerät über eine Zigbee-Steckdose angesteuert wird, immer dann, wenn der Solarüberschuss >=300 Watt beträgt. In dem Moment soll die Steckdose das Ladegerät mit Strom versorgen. Warum 300 Watt? Das Ladegerät liefert 20 Ampere und Tests haben gezeigt, dass dabei eben um die 300 Watt gezogen werden. Ich glaube, die Rechnung ging…
Watt = Volt * Ampere
Hier also 14,6V mal 20A = 292W.
Fällt der Überschuss für einige Zeit unter 0 Watt (beginnt das Haus also wieder Strom aus dem Netz zu ziehen), soll die Steckdose den Ladevorgang beenden. Damit wäre dann der bisher verschenkte Strom im Akku gespeichert und über den Wechselrichter läuft die Klimaanlage mehr oder weniger kostenfrei, solange Saft im Akku ist. Später könnte man den Akku via Bluetooth in Home Assistant integrieren und die Klimaanlage bewusst ausschalten, bevor der Akku unter 10% fällt. Oder anders, auch weiter laden, wenn entweder die Klima weiter laufen soll oder der Strom vom Marstek Akku kommen soll.
Das heißt, auch ein Laden trotz zu wenig Sonne ist so denkbar. Angenommen, es kommen gerade 600W am B2500 an und das Haus verbraucht 150W im Standby. Obwohl der B2500 vielleicht noch nicht voll ist, es also keinen Überschuss im eigentlichen Sinne gibt, würde ich das Ladegerät des LiTime-Akkus zuschalten (könnte man über die Forecast-Möglichkeiten in Home Assistant sogar davon abhängig machen, ob der Akku am selben Tag trotzdem noch voll wird).
Der Verbrauch des gesamten Hauses läge dann bei stabilen 450W (150W Standby plus 300W Ladegerät), der B2500 müsste kaum nachregeln und ich könnte das Maximum an Eigenverbrauch herausholen. Klar, mit vermutlich gewaltigen Verlusten, aber bevor ich den Strom verschenke…
Gesagt, getan.
Es geht ans Unboxing. Das Zubehör ist überschaubar, die nötigsten Kabel und Stecker sind aber dabei. Ein Negativpunkt bei den LiTime-Komponenten ist, dass nirgends Sicherungen beiliegen. Und mal ehrlich, ich kann doch keinen Lithium-Akku mit dicken Kabeln an einen Wechselrichter anschließen, ohne eine Sicherung zu verwenden?! Dann vielleicht sogar noch im Auto damit herumfahren und nachher brennt die Hütte ab..? Ich kann nicht ganz sicher sagen, ob vielleicht intern noch Sicherungen verbaut sind, aber riskieren will ich da nichts. In der Bastelkiste im Keller liegt zum Glück noch ein Halter und eine 60A-Sicherung – die ist eigentlich zu niedrig dimensioniert, wenn man vom 1000W-Wechselrichter ausgeht, aber für meinen Einsatzzweck mit einem geplanten Verbrauch von 400-600W sollte sie passen. (12,8V mal 60A = 786W). Im schlimmsten Fall wird eben zu viel gezogen und darf mich um eine neue Sicherung kümmern.
Fliegend verkabelt und mit besagter Sicherung abgesichert ist das Setup verhältnismäßig schnell. Neben den fehlenden Sicherungen fällt mir noch negativ auf, dass der Kaltgerätestecker vom Ladegerät super locker sitzt und schon beim scharf anschauen herauswackelt. Das muss also noch sicherer verkabelt werden. Wenn das das einzige ist, will ich aber mal nicht meckern.
Die LiTime Hardware
Zum Akku gibt es wenig zu sagen. Wie schon erwähnt, durfte ich ja schon einmal einen LiTime-Akku testen und daher kenne ich die App dafür bereits. Auch dieser Akku ist schnell via Bluetooth-Suche in der App aufgenommen. Als kleiner Hinweis: Die App erfordert einen Account, der aber mit Fake-Daten funktioniert, man muss also außer einer Mailadresse nichts angeben. Ich verwende da ganz gern die Apple iCloud-Mailfunktion, um anonyme Adressen anzulegen und sie bei Bedarf auch schnell wieder löschen zu können.
Die Abmessungen des Akkus – hier alle technischen Daten – sind mit rund 26 x 17 x 21 cm ziemlich kompakt und ich müsste bei Gelegenheit mal schauen, ob man den unter dem Fahrersitz des T5 gescheit befestigt bekommt. Als Zweitbatterie macht er sich vermutlich recht gut.
Das Ladegerät ist recht unspektakulär – es leistet 20A und lädt damit den leeren Akku in rund 5 Stunden voll.
Interessanter ist der Wechselrichter. Er hat zwei 230V-Schuko-Steckdosen und zusätzlich einen 230V Festanschluss. Außerdem zwei USB-A-Buchsen. Ganz nett, kann man im Fahrzeug vielleicht nutzen, brauche ich im Moment aber eher nicht. Spannend dafür ist die Kabelfernbedienung, mit dem man auch weiter entfernt an- und ausschalten kann. Wenn ich alles mal richtig schön verkabelt und eingehaust hab, könnte die interessant werden.
Erster Test
Im fliegend verkabelten Zustand wurde das Setup kurz angetestet. Soll heißen, das Ladegerät eingesteckt und sowohl in der App, als auch in Home Assistant über die Zigbee-Steckdose den Verbrauch kontrolliert: Passt einigermaßen überein. Home Assistant sagt, dass ganz genau 300W gezogen werden, die LiTime-App sagt, dass davon 267W in den Akku fließen – das scheint für mich stimmig.
Der Wechselrichter springt sowohl über den eingebauten Taster, als auch die Fernbedienung an und das Display stellt sehr schön die wichtigsten Kennzahlen dar.
Das gefällt mir schon mal. Jetzt muss das ganze noch irgendwie etwas mobiler werden.
Euro-Box
Die gute alte Euro-Box. Was würde ich ohne sie bloß machen? Der halbe Keller ist damit organisiert und auch bei jeder Urlaubsfahrt werden die Boxen in den Kofferraum gepuzzelt. Warum also nicht auch hier verwenden?
Zu meiner Freude passt der Akku perfekt in eine kleine 40x30er Box. Der Wechselrichter leider genau nicht, wobei ich mir bei dessen Belüftung eh etwas anderen überlegen müsste. Er kommt also erst mal auf die Box und wird mit zwei Schräubchen vor dem Verrutschen gesichert.
Das Ladegerät liegt darunter und das zugehörige Netzkabel wird durch die Griffmulde der Box bei Bedarf nach außen geführt.
So kann das ganze jetzt Richtung Klimaanlage getragen werden. Vor Ort habe ich es wie anfangs angedacht realisiert und nicht eine, sondern zwei Zigbee-Steckdosen verwendet: Eine, die ans Netz kommt und den Stromverbrauch des Ladegeräts misst (und den Ladevorgang startet) und die zweite, die am Ausgang des Wechselrichters den Verbrauch der Klimaanlage im Blick hat.
Ich weiß, das Bild könnte gefaked sein, ist es aber nicht! Die Anlage funktioniert wie gedacht, der Lader wird mit 300W (im Idealfall Überschuss-)Strom versorgt, die Klimaanlage saugt am Wechselrichter nach kurzer Startphase ungefähr 450W. Wie lange der Akku diese Konstellation durchhält, habe ich noch nicht getestet. Zum einen sollte man ihn nicht bis auf 0% leerlaufen lassen, zum anderen wird nicht nur die Klimaanlage Strom verbrauchen, sondern auch die Komponenten selbst. Ich denke, mit angeschlossenen Ladegerät dürfte ich so ganz grob 200W mehr verbrauchen, als nachzuladen, was – auch ganz grob – dann 5 Stunden Laufzeit verspräche. Ohne nachzuladen sollten die theoretischen 1280Wh in der Praxis gute 2 Stunden ausreichen. Würde immer noch reichen, um den Akku am Tag vollzuladen und in den Abendstunden das Schlafzimmer noch herunterzukühlen.
Schlussworte
Ein bisschen mehr sieht man im Video, dass ich in den nächsten Stunden hier verlinken werde. Bis dahin verbleibe ich mit dem guten, alten Hinweis: Das ist keine Anleitung, sondern bestenfalls Inspiration – wenn ihr so etwas auch machen wollt, tut ihr das auf eigene Verantwortung. Der alte Leitsatz „Strom macht klein und hässlich“ gilt auch hier.
In diesem konkreten Fall werde ich auch die Installation nicht so lassen, sondern das ganze noch richtig verkabeln, einhausen und testen, ich weiß nämlich auch noch nicht, wie sich die Temperaturen bei Dauerlast verhalten. Außerdem noch mal der Hinweis, dass es offiziell wahrscheinlich als Werbung zu betrachten ist. Die Teile von LiTime machen auf mich einen sehr guten Eindruck, sieht man von den fehlenden Sicherungen und dem schlechten Kabel ab. Aber ich hätte das vermutlich nicht ausprobiert, hätte ich das Geld selbst in die Hand nehmen müssen. Um einen 250-Euro-Akku mit Überschuss-Strom aus einem 800W-Balkonkraftwerk wieder reinzusparen, braucht man schon ziemlich viele sonnige Tage…
Update… hier ist das Video. Wenn das Einbetten nicht klappt, gerne den Link (https://youtu.be/8haT26xew-8) verwenden.