DIY im Test: Lumentree X PowerQueen X Victron

Im Jahr 2024 wird der Markt für Balkonkraftwerke mit neuen Angeboten zu Komplettsystemen mit Speichern geflutet. Jeder namhafte Hersteller und auch zahlreiche Newcomer bieten eine zunehmend unüberschaubare Vielfalt von Systemen an. Wer einen Einblick in die von mir getesteten Systeme erhalten möchte, der findet hier im Blog eine Übersichtsseite mit weitergehenden Informationen zu den Einzelsystemen.

Die Grenzen zu reinen DIY-Projekten verschwimmen dabei zunehmend. Bei einigen Systemen ist eine DIY-Erweiterung der Akkus möglich, andere bieten Schnittstellen zu Shelly-Produkten* und manch ein Hersteller bietet nur den „intelligenten Kasten“ an, der das Management zwischen PV-Wechselrichter, Akku und Hausanschluss übernimmt – unabhängig von den angeschlossenen Komponenten.

Mein System, bestehend aus Power Queen Akkus*, Lumentree Einspeise-Wechselrichter*, Victron SmartSolar 100/20 Laderegler*, MeanWell Ladegerät, den jeweiligen Trucki-to-Shelly* und Trucki-to-MeanWell Sticks sowie einem Inselwechselrichter von Ective, ist ein klassisches DIY-System im herkömmlichen Sinne. Im laufenden Betrieb verwende ich drei 51,2V 90Ah Akkus, für Testzwecke im aktuellen Video habe ich mich für ein 25,6V 100Ah-System entschieden, um einen realistischen Vergleich mit den kommerziellen Fertigsystemen für Balkonkraftwerke mit Speicher zu haben.

Die großen Vorteile einer DIY-Lösung sind die Erweiterbarkeit, die Ersetzbarkeit auf Komponentenebene und die Adaptierbarkeit an die persönliche Situation. Hat man „nur“ ein Balkonkraftwerk, dann benötigt man auch nur einen Laderegler und kein AC-Ladegerät. Anders herum bei bestehender großer Überschusseinspeiseanlage auf dem Hausdach. Da benötigt man keinen Laderegler, sondern nur ein Ladegerät. Inselbetrieb? Möglich, aber nicht zwingend. Einspeisung in das Hausnetz? Ja, nein, 600W, 800W, 2000W, 10kW? Alles ist möglich – und mit entsprechender Anmeldung alles legal.

Harte Fakten

Aber wie performt mein System denn so? Ich habe nachgemessen und die Daten für euch im aktuellen Video aufbereitet. Dort bekommt ihr einen guten Überblick über das Gesamtsystem und dessen „Verlustleistung“, die in Form von Wärme auf dem Weg von den PV-Modulen bis zum Letztverbraucher verloren geht. Warum ich immer so viel Wert auf den Wirkungsgrad lege? Weil ich Verschwendung hasse. Und weil Verlustleistung die Anlage ineffizient und unwirtschaftlicher macht. Nicht jeder hat unendlich viel Platz und kann sich einfach noch ein Modul hinzubauen. Nicht jeder hat die finanziellen Mittel, um noch einen zusätzlichen Akku zum bestehenden System hinzuzufügen. Und letztendlich ist im deutschen Winter jede PV-Anlage zu klein. Wenn da noch die Hälfte der ohnehin geringen Leistung auf dem Weg verloren geht (ja, das sind reale Messwerte eines kommerziellen Systems!), dann ist das nicht nur schade sondern schlichtweg vermeidbar – mit dem richtigen Systemdesign.

Zurück zu meiner Anlage:

Ich habe zwei Wochen lang alle erdenklichen Messungen durchgeführt. Neben einem vollständigen Ladetest von 0 auf 100% SoC habe ich einen vollständigen Entladetest und einen Einspeisetest gemacht. Aber eins nach dem anderen:

Ladetest

Ich habe den Akku vollständig bis zur Abschaltung durch das BMS entladen. Im Anschluss kam das Victron BlueSmart* Ladegerät zum Einsatz, um mit 16A die Akkus zu laden. Ursprünglich habe ich mit diesem Ladegerät und Shelly-Steckdosen* ein Überschussladen aus meiner großen PV-Anlage praktiziert. Lange her… das Video findet ihr aber immer noch als Inspiration auf meinem YouTube-Kanal PV&E oder direkt hier: https://youtu.be/TdWop2iLVg4 Das Ladegerät habe ich seit mehreren Jahren im Einsatz und bin immer wieder von dessen Effizienz beeindruckt. So auch dieses Mal. 87% Ladeeffizienz sind ein wirklich guter Wert, wenn man bedenkt, dass Victron hier keine GaN-Technik verbaut. Wenn sie das mal noch machen würden… dann würden sie aber den Namen in „Anker“ ändern müssen (kleiner Scherze für Interessierte). Mit 87% sind sie aber nah dran am effizientesten Speicher für ein Balkonkraftwerk, das sich mit Wechselstrom aus der Steckdose laden lässt: der Alpha ESS Vita Power*. Die schwächelt allerdings in anderen Disziplinen; aber das ist eine andere Geschichte.

Entladetest

Entladen habe ich meine DIY-Lösung zunächst off-grid über meinen Ective 24V/2000W Wechselrichter. Über dessen Effizienz habe ich auch schonmal ein Video gemacht und mit einem 1000W sowie zwei 3000W Wechselrichtern verglichen. Das Video findet ihr hier: https://youtu.be/O4_Lu6UiHsI Mit 83% Entladewirkungsgrad bei echten Lasten kann sich auch dieses Ergebnis sehen lassen und ist nur 2 Prozentpunkte schlechter als der bisherige Champion unter den Balkonkraftwerksspeichern, der Sunbooster* (zu dem gibt es auch einen Blogbeitrag und zwei Videos). Echte Lasten bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ich keine ohmsche Last so lange am Akku nukkeln lasse, bis der leer ist. Nein, bei mir wird noch richtig getestet. Auto laden, Wäschetrockner betreiben, Fernseher und PC mit Strom versorgen. Das sind Disziplinen, in denen Akkus und Wechselrichter bei mir performen müssen. So, wie im echten Leben. Und dabei kommen eben keine Prospektwerte heraus. Aber Werte, mit denen man als Nutzer etwas anfangen kann.

Einspeisetest

Eingespeist wird bei mir über den Lumentree SUN 600*. Dieses Mal ohne den Trucki-Stick*, den ich an meinem regulären System am Lumentree zur geregelten Nulleinspeisung betreibe. Hier beim Einspeisetest möchte ich einen sauberen Vergleichswert zu anderen, kommerziellen Systemen produzieren. Deshalb wird konstant mit 150W eingespeist. So lange, bis das BMS abschaltet. Das Ergebnis: 90% Wirkungsgrad. Ja, der Lumentree ist nicht gerade der effizienteste Einspeisewechselrichter. Ein ziemlich ineffizienter sogar, wenn man es genau nimmt. Aber er funktioniert. Und zusammen mit dem Trucki-Stick schaffen beide auch eine wirklich zuverlässige Nulleinspeisung. Sowohl mit einem Shelly 3EM* im Hausanschlusskasten, wie bei mir, oder auch mit Werten aus anderen Systemen, beispielsweise dem bitShake*, den ich auch schon ewig bei mir rumliegen habe – aber einfach nicht dazu komme, ihn mal zu testen… Schande über mich.

Verglichen mit den Wirkungsgraden, die man mit einem Hoymiles-Mikrowechselrichter, gesteuert von einer openDTU oder ahoiDTU, erreicht, sind die 90% des Lumentree leider recht wenig. Verglichen mit dem besten kommerziellen System auf diesem Gebiet, der Anker SOLIX E1600* (dazu gibt es auch ein Video), die hier 98% erreicht, tut der geringe Wirkungsgrad schon richtig weh. Hier besteht noch Verbesserungspotenzial beim Lumentree.

Round-trip Effizienz

Ein Lade- und Entladevorgang im reinen Inselbetrieb „vernichtet“ 28% der ursprünglich aus der Steckdose entnommenen Energie. Das ist schon eine ganze Menge, dennoch ist die von mir verwendete Kombination aus Victron BlueSmart Ladegerät*, PowerQueen 25,6V LiFePO4 Akku* und Ective 24V/2000W Inselwechselrichter mit diesem Wirkungsgrad von 72% die effizienteste Möglichkeit unter den von mir getesteten (Konkurrenten sind hier beispielsweise Sunbooster*, AlphaESS VitaPower*, EcoFlow DELTA Pro* [dazu ein Video und ein Blogbeitrag]).

Die „on-grid-Effizienz“ (Laden aus dem Hausnetz, Einspeisen mit 150W kosntant in das Hausnetz) liegt bei 78%. Das ist im Quervergleich sehr gut und reicht für Platz 2 hinter der Sunbooster*, die hier mit 79% den Spitzenplatz belegt.

Konstanteinspeisung

Kommen wir zur Königsdisziplin eines Balkonkraftwerks mit Speicher: dem PV-Betrieb und der Einspeisung des über den Tag gewonnenen Stroms. Mein Standardtest hier: 150W Konstanteinspeisung am Gerät einstellen – und dann einfach messen, was im Hausnetz ankommt. Gestartet wird mit einem leeren Akku am Morgen, zwei 320Wp-Modulen, die über einen Laderegler Victron SmartSolar 100/20* in Reihe geschalten an den Akku liefern, und natürlich dem Lumentree Einspeisewechselrichter, der die 150W ins Hausnetz liefert. Das Resultat der Einspeisung vergleiche ich mit dem, was ein identisches Modul in identischer Ausrichtung, ohne Verschattung, an einem Hoymiles HM-300 Einspeisewechselrichter den Tag über in das Hausnetz einspeist. Also quasi die Referenzmessung ohne Pufferakku und natürlich ohne Konstanteinspeisung, denn der Hoymiles speist immer genau das ein, was gerade vom Dach kommt.

Resultat des Victron-PowerQueen-Lumentree Gespanns? Leider nur mittelmäßig. Im unteren Mittelfeld sogar. Schade. Das liegt vor Allem daran, dass der Lumentree die Gesamteffizienz ziemlich nach unten zieht. Aber eins nach dem anderen.

Bei vollsonnigem Wetter (ganzer Tag Sonnenschein, Tagesproduktion 4,5-6kWh/kWp) kommen über mein getestetes Dreigespann nur 86% dessen im häuslichen Stromnetz an, was der Hoymiles über den Tag eingespeist hat. Das ist nicht viel, das beste System liefert hier 94%. Bestes System sind hier sowohl Zendure Hub2000 an AB2000* (hier gibt es dazu ein Video) als auch EcoFlow PowerStream an DELTA Pro*. Beide Systeme haben einen sehr hohen Einspeisewirkungsgrad mit sehr effizienten Einspeisewechselrichtern und stechen damit den Lumentree bei Weitem aus.

An Tagen mit wechselnder Bewölkung (Tagesproduktion 2,5-3,5kWh/kWp) erreicht die DIY-Lösung mit 85% Effizienz ebenfalls einen Platz im unteren Mittelfeld. Der Spitzenplatz geht hier an die Anker SOLIX E1600*, die in einem solchen Wetterszenario nicht „überläuft“ und deshalb eine sehr gute Effizienz von 94% erreicht – trotz internem Speichersystem auf 16V-Basis, was für mich persönlich die Werte sehr erstaunlich machen; Anker hat technisch offensichtlich einen sehr guten Job gemacht.

Zur Bestimmung einer vollständigen PV&E-Effizienzkennzahl gehört noch die Messung eines Wirkungsgrades bei Regenwetter oder im Winter. Glücklicherweise waren die letzten Wochen aber wechselhaft bis gut, so dass ich hier noch keinen Wert messen konnte. Sobald eine Messung, bestätigt durch eine zweite Validierungsmessung, vorliegt, werde ich das hier berichten.

Fazit

DIY ist eher eine Lebenseinstellung und kann in unterschiedlichsten Facetten betrieben werden. Ich habe mich für den Selbstbau entschieden, weil es in 2020/2021 schlichtweg keine fertigen Produkte „Balkonkraftwerk mit Speicher“ auf dem deutschen Markt gab. Ich würde es wieder tun, auch wenn die heute angebotenen Komplettsysteme mittlerweile ein sehr hohes technisches Niveau erreicht haben (siehe auch meine Vergleichsseite zu entsprechenden Systemen).

Die Effizienz meines Systems aus Victron BlueSmart 24V/16A Ladegerät*, Victron SmartSolar 100/20*, Power Queen 25,6V 100Ah LiFePO4 Akku*, Lumentree SUN 600* Einspeisewechselrichter und Ective 24V/2000W Inselwechselrichter liegt von der Effizienz eher im Mittelmaß. Der Spaßfaktor am selbst Zusammenbauen, Komponenten tauschen, Effizienz steigern, Einstellungen selbst machen, der liegt allerdings absolut an der Spitze. DIY eben.

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