Auch an mir ist der Hype um PV-Anlagen nicht spurlos vorbeigegangen, daher habe ich - um etwas Erfahrung zu sammeln - ein 800 Watt Balkonkraftwerk zusammengestellt: Kosten insgesamt ca. 600€. Balkonkraftwerke werden des Öfteren als Set angeboten, was meist aus einem Wechselrichter und zwei PV-Modulen inklusive Kabeln besteht. Die Leistung des Wechselrichters begrenzt dabei die maximale Erzeugungsleistung der Anlage. In Österreich sind aktuell Balkonkraftwerke mit einer Erzeugungsleistung bis maximal 800 Watt erlaubt, Deutschland sollte das Limit von 600 Watt demnächst auch auf 800 Watt erhöhen. Etwas geblendet von der Tatsache, dass der Deye Sun800G3-eu-230 Zigbee können sollte, habe ich mich für diesen Wechselrichter entschieden.

Das Herzstück: Der Wechselrichter

Um die Leistung von 800 Watt möglichst auszunutzen, habe ich das Modell Deye Sun800G3-eu-230 gewählt. Im Lieferumfang des Deye Mikrowechselrichters sind zusätzlich zum eigentlichen Wechselrichter folgende Komponenten enthalten:

• Betteri BC01 Buchse (female) und Endkappe (male),
• WLAN-Antenne,
• Installationsanleitung

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Update Juli/August 2023: Den Deye Sun Microwechselrichtern fehlt ein - von der VDE vorgeschriebenes - Relais. Als Lösung liefert Deye deren Wechselrichter ab August 2023 mit einer externen Relaisbox aus. Wer den Wechselrichters vor August 2023 gekauft hat, kann sich das Relais auf Anfrage kostenlos vom Hersteller zuschicken lassen.

In den Wechselrichter führen zwei Kabel. Mit einem Kabel wird der Wechselrichter über den BC01 Stecker an das Stromnetz angeschlossen, das zweite Kabel könnte für die Verbindung eines weiteren Wechselrichters verwendet werden. Beim Einsatz nur eines Wechselrichters kommt auf das zweite Kabel die mitgelieferte Endkappe. 

Das Wichtigste, die PV-Panels:

Nachdem der Versand von PV-Panels nicht ganz unproblematisch und zumindest aufgrund der Abmessungen etwas kostspielig ist, habe ich mir einen lokalen Anbieter gesucht und zunächst 2 Stück 410W-Peak PV-Panels besorgt:

https://www.parkettlager.at/PV-Module/Solarmodul-410W-mit-silbernen-Rahmen-GSM12-80-GREENSUNSOLAR.html

Die GSM12/80 Panels sind etwas speziell, da diese ein Maximum Power Current (Imp) von 16,51 A bei einer sehr niedrigen Spannung (Vmp) von 24,8V aufweisen. Zum Zeitpunkt des Kaufs habe ich mir diese Daten zwar angesehen, aber erst später erkannt, dass der Wechselrichter nicht mehr als 13A verarbeiten kann und demnach die 800Watt mit 2 Panels rein technisch gar nicht erreichen kann. Was durch die niedrige Spannung aber möglich wird, ist das Zusammenschalten von jeweils 2 Panels in Serie auf einen Eingang: zumindest im Sommer. Nachdem die Panels einen Voc-Wert von 29,8V besitzen, könnte das Limit des Wechselrichters bei tiefen Temperaturen dennoch erreicht werden. Sollte das der Fall sein, werde ich den Artikel updaten: Also bis dahin: bitte nicht nachmachen ...
Mit 4 Panels liefert die Anlage die 800 Watt bei Sonneneinstrahlung über mehrere Stunden hinweg und bei schlechteren Verhältnissen auch entsprechend mehr. 

Zubehör: MC4-Kabel

Die Verbindung der Panele mit dem Wechselrichter erfolgt über MC4-Kabel, was einen weiteren Posten auf der Einkaufsliste bedeutet: 3 x 2 Stück MC4-Kabel.

auf amazon.de: Solarkabel Verlängerung 3m, Pv Kabel 6m... Verfügbarkeit: Jetzt Preis: 12,99 € zum Stand: 25.09.2023 15:30 Details [Produktpreise und Verfügbarkeit gelten zum angegebenen Datum/Uhrzeit und können sich ändern. Für den Kauf dieses Produkts gelten alle zum Zeitpunkt des Kaufs auf amazon.de angezeigten Preis- und Verfügbarkeitsinformationen.]

Installation

Für den Anschluss an das Stromnetz habe ich die mitgelieferte BC1-Buchse zunächst an ein altes Schuko-Kabel aus meiner Wühlkiste angeschlossen. Bei Verwendung eines flexiblen Kabels sollten dabei die Aderendhülsen nicht vergessen werden. Alternativ kann natürlich auch ein entsprechendes fertiges Anschlusskabel eingesetzt werden.

Aus elektrotechnischer Sicht ist das Kabel sehr interessant, da an den Stiften des Schuko-Steckers, anders als ursprünglich vorgesehen, beim Betrieb des Kleinkraftwerks eine Spannung anliegt. Damit das nicht gefährlich wird, muss sich der Wechselrichter beim Ausstecken blitzschnell deaktivieren: Zumindest hoffe ich das, versuche aber dennoch eine Berührung zu vermeiden.

Die Verkabelung vom Wechselrichter zu den Panels ist mit den zuvor erwähnten MC4-Kabel sehr einfach:

Für die Befestigung am Holzbalkon habe ich M6-Gewindestangen und Muttern verwendet: 

Alles zusammengesteckt und rein am Stromnetz angeschlossen, meldet sich der Wechselrichter noch nicht; dieser startet erst, wenn die angeschlossenen PV-Module genügend Strom liefern: An dieser Stelle heißt es warten, bis die Sonne scheint.

Inbetriebnahme

Wichtig: Die WLAN-Antenne im Lieferumfang hat durchaus einen Sinn, da ohne dieser der Empfang für die Verbindung zum Router nicht ausreicht. Scheint die Sonne ausreichend hell, meldet sich der Wechselrichter als AccessPoint mit AP_ und dessen Seriennummer:

Als Standardpasswort für den integrierten Hotspot wurde die Zahlenfolge: "12345678" verwendet. Die Weboberfläche kann im Anschluß über die Adresse 10.10.100.254 und dem Benutzernamen "admin" und dem gleichnamigen Kennwort "admin" aufgerufen werden.

Damit sich der Wechselrichter direkt mit dem WLAN verbindet, können im Menü "Quick Set" die WLAN-Zugangsdaten hinterlegt werden:

Wird der Wechselrichter mit dem eigenen WLAN verbunden, bekommt dieser eine IP-Adresse vom WLAN-Router. Die Adresse kann die Adminoberfläche des Routers oder alternativ mit folgendem PowerShell-Skript herausgefunden werden: IP Adressen im Netzwerk finden, auch wenn deren Firewall aktiviert ist.

Sicherheit

Um die Weboberfläche abzusichern, sollten das Admin-Kennwort und das AP-Passwort geändert werden:

Das Kennwort ist an dieser Stelle auf 15 Stellen beschränkt. Die Eingabe eines längeres Passworts ist zwar möglich, auch der Speichervorgang liefert keinen Fehler, für die Anmeldung müssen dann dennoch die ersten 15 Stellen des Passworts verwendet werden. Das weiß ich deshalb so genau, weil ich schon dachte, ich hätte mich ausgesperrt, dabei steht eindeutig in der GUI: "Max. 15 characters". 

Deye: Was ist jetzt mit Zigbee?

Im Installations- / Benutzerhandbuch steht als Kommunikation Zigbee, leider aber keine Details wie der Wechselrichter in den Pairing-Modus versetzt werden könnte:

Quelle: de.deyeinverter.com/deyeinverter/2023/02/25/rand/9168/...-SUN(600%EF%BD%9E1000)G3-EU-230-Ver1.2.pdf

Im Datenblatt steht dann schon etwas konkreter: Zigbee- "oder" WIFI:

Quelle: de.deyeinverter.com/deyeinverter/2023/03/10/rand/4/...%E5%8D%95%E7%9B%B8-SUN-(600-1000)G3%20Deye...pdf

Einen Hinweis zu Zigbee konnte ich auch bei dem von Deye angebotenen MECD communications gateway finden:

Quelle: https://www.deyeinverter.com/product/accessory-monitoring-1/mwcd.html

Zumindest mit ZHA konnte ich den Wechselrichter auch nach mehrfacher Suche leider nicht finden ...
Also doch Plan B: WIFI, kein Problem: Ich will den Wechselrichter lediglich in Home Assistant integrieren:

Home Assistant Integration

Solarman Integration

Ursprünglich war es mir nicht möglich den Wechselrichter mit der Solarman-Integration abzufragen. Im Verdacht hatte ich die aufgespielte Firmware: MW3_16U_5406_1.53, bzw. könnte es durchaus sein, dass ich für das Verbinden die "Inverter serial number" und nicht die "Device serial number" versucht habe. Nachdem ich in der Zwischenzeit die Daten mittels cURL vom Webininterface heruntergeladen habe, habe ich einige Tage später bemerkt, dass der Wechselrichter in der Zwischenzeit selbständig eine neue Firmwareversion installiert hat:  Current version:MW3_16U_5406_1.57. Bei einem neuerlichen Versuch Solarman zu verwenden und mit der "Device serial number" ließ sich der Wechselrichter ganz einfach verbinden:

Zunächst kann die Solarman-Integration mit dem Home Assistant Community Store (HACS) heruntergeladen und dann in Einstellungen / Integration hinzufügt werden:

Solarman:

Die IP-Adresse, Device Serial Number und als Profil: deye_4mppt.yaml:

Leider erfolgt die Aktualisierung der Werte nur im 5-Minuten-Takt: Ich bin ja genügsam und nehme, was ich bekomme.

Auslesen mittels cURL:

Sollte die Solarman-Integration nicht funktionieren, kann der Status auch mit cURL abgefragt werden. Auf der Status-Seite der integrierten Weboberfläche ist die aktuelle Leistung und die Gesamtleistung ersichtlich:

Nachdem die Website nur über eine Basic-Authentication gesichert ist, kann die Statuspage über einen curl-Befehl heruntergeladen und geparst werden. Ein schneller Test liefert bereits die gewünschten Werte:

root@test:~# curl http://admin:admin@192.168.1.91/status.html -s | grep -e "var webdata"
...
var webdata_now_p = "380";
var webdata_today_e = "8.40";
var webdata_total_e = "8.9";
...

Konkret kann der Status ohne einer Integration, rein mit der command_line-Plattform und curl direkt ausgelesen und mittels Template der Wert für das Energy-Dashboard aufbereitet werden:

Home Assistant configuration.yaml

Hier meine Anpassung der configuration.yaml-Datei von Home Assistant für das Auslesen des Dashboards:

sensor:
  - name: power_balkon_pv_now
    platform: command_line  
    command: curl -s -u admin:admin http://192.168.1.91/status.html | grep -E "\webdata_now_p(\s|$)" | cut -d'"' -f 2
    unit_of_measurement: 'W'
    scan_interval: 60
  - name: power_balkon_pv_total
    platform: command_line  
    command: curl -s -u admin:admin  http://192.168.1.91/status.html | grep -E "\webdata_total_e(\s|$)" | cut -d'"' -f 2
    unit_of_measurement: 'kWh'
    scan_interval: 120
template:
  sensor:
  - name: "balkon_pv_energy"
    state: "{{ states('sensor.power_balkon_pv_total') if states('sensor.power_balkon_pv_total') | float > 0 }}"
    unit_of_measurement: kWh
    device_class: energy
    state_class: total_increasing
    unique_id: balkon_pv_energy

Das  zuvor geänderte Passwort des admin-Users sowie die IP-Adresse müssen in der Befehlszeile (curl -s -u admin:Kennwort) natürlich angepasst werden. Siehe auch, HA: Werte einer beliebigen WebGUI als Entitäten verwenden

Universelle Notlösung: Strom über eine Steckdose messen

Dann hatte ich noch die Idee einfach eine Zigbee-Steckdose zwischen dem Wechselrichter und der Steckdose zu hängen und darüber die Leistung zu messen: Würde funktionieren, auch wenn ich den Stecker dennoch nicht verwende, da dieser eigentlich nicht für Outdoor geeignet ist.

Hier ein Vergleich der Werte von einem eintägigen Test. In Grün: Die Werte vom Wechselrichter, in Rot die Werte von der steuerbaren Zigbee-Steckdose, wohlgemerkt an einem Tag im März, also noch nicht mit der maximal möglichen Sonneneinstrahlung und noch mit 2 Panels, dennoch konnte ich über den Tag verteilt 2,9kWh sammeln:

Die 5-Minuten Werte des Wechselrichters sind zwar etwas ungenauer, im Groben stimmen die Werte aber mit der Steckdose überein. 

Deye: Zugriff besser ohne Internet, aber vorher trotzdem updaten ...

Die Deye-Wechselrichter waren 2023 mehrfach mit Negativschlagzeile in den Medien: Mitte 2023, da ein von der VDE vorgeschriebenes Ralais nicht verbaut ist und Anfang 2023, mit der Tatsache, dass sich das Passwort des WLAN-Access-Points nicht ändern ließ: Somit konnte der lokale Hotspot von jedem in der Umgebung verwendet und das Gerät darüber verwaltet oder deaktiviert werden. Mit der aktuellen Firmware wurde diese Lücke zwar geschlossen, dennoch habe ich mich entschieden den Wechselrichter nach dem Update nicht mehr mit dem Internet zu verbinden und auf die Solarman-Smart-App zu verzichten. Daran ändert auch die Tatsache nichts, dass mich die Übersetzung der Solarman-Website zum Schmunzeln gebracht hat, die Anlage wird auf der Seite  (English Power Plant) mit Pflanze übersetzt:

Mit ein Grund warum ich die App nicht brauche ist, dass ich die Smart-Meter Werte bereits in Home Assistant habe und darüber wesentlich bessere Auswertungen und gegebenenfalls Automatisierungen erstellen kann.

Die Daten für den Energieverbrauch und der Einspeiseleistung hole ich direkt vom Smart-Meter des Netzbetreibers. Siehe auch: Smart Meter des Netzbetreibers verwenden KAIFA MA309M

Block Firewall

Um einen Internetzugriff zu verhindern war es mir nicht möglich die Einstellungen in der Weboberfläche mit einem ungültigen Default-Gateway zu speichern: Diese wurden nach dem Reboot einfach wieder rückgängig gemacht. Die bessere Lösung ist ohnehin den Internetzugriff über den WLAN-Router zu blockieren, hier am Beispiel eines Routers mit OpenWrt-Firmware:

Als Randnotiz kann noch erwähnt werden, dass der tägliche Zähler ohne Internetverbindung wertlos ist, da sich dieser erst zurücksetzt, wenn der Wechselrichter seine Daten an die China-Cloud abgeliefert hat:

Lessens learned

Muss ich bei einem Balkonkraftwerk auf die Phasen achten?

Hausanschlusszähler summieren den Verbrauch aller Phasen. Sollte auf einer der drei Phasen ein Stromüberschuss produziert werden, kann dieser auch auf einer anderen Phase konsumiert werden.

Benötigt ein Mikrowechselrichter Standbystrom, wenn dieser nicht aktiv ist?

Nachdem der Deye SUN800G3-EU-230 erst startet, wenn genügend Strom von den Solarpanels kommt, hätte ich gedacht, dass dieser keinen Standbystrom benötigt: Der Wechselrichter und dessen WLAN sind ohne PV-Strom nicht aktiv, dennoch ist der Standbystrom mit 50mW angegeben (Night Time Power Consumption).

Reichen zwei PV Panels für 800 Watt?

Zwei 410 Watt Peak Panels reichten bei mir nicht aus, um den 800 Watt Wechselrichter auszulasten. Nachdem der Winkel am Balkon nicht ideal ist und zudem der Wechselrichter nur 13A verarbeitet, konnte ich in der Praxis mit zwei Panels nur selten 600 Watt erreichen. Nachdem meine Panels eine relativ niedrige Spannung liefern, teste ich gerade 2 Panels in Serie auf einem Eingang. Mit 4 Panels ist das Balkonkraftwerk zwar etwas überdimensioniert, schafft die 800 Watt aber spielend und liefert bei Bewölkung auch noch ordentlich. Dadurch, dass die Spannung der Panels bei tieferen Temperaturen steigt, könnte das Setup im Winter problematisch werden. Ich werde den Artikel anpassen, wenn ich hier neue Erkenntnisse habe. Die Kosten belaufen sich auch nach dem Upgrade insgesamt immer noch auf unter 1000 €.

Fazit

Der Deye-Wechselrichter tut was er soll, dennoch glänzt das Gerät bei genauerem Hinsehen nicht wirklich. Für das immer wieder mal erwähnte Kommunikationsprotokoll Zigbee konnte ich im Internet keinen Hinweis finden, dass dieses auch wirklich verwendet werden kann, auch nicht ob Zigbee überhaupt verbaut ist? Immerhin gibt es mehrere Möglichkeiten den Wechselrichter über WLAN anzusprechen, auch wenn die Aktualisierung der Werte nur im 5-Minuten-Takt stattfindet. Ende gut, alles gut und der Home Assistant ist auch zufrieden ...

Mehr als ein Balkonkraftwerk?, siehe: PV - Überlegungen - Planung - Umsetzung