Marstek MARS I PLUS 12 kW Hybrid-Bundle – 15,36 kWh LiFePO4 Hochvolt-Speicher – 3-phasiges ESS

Das Marstek MARS I PLUS 12 kW Hybrid-Bundle mit 15,36 kWh Batteriespeicher ist eine leistungsstarke und modular aufgebaute Energiespeicherlösung für moderne dreiphasige Photovoltaikanlagen. Das Komplettsystem kombiniert einen dreiphasigen 12-kW-Hybrid-Wechselrichter mit drei Marstek MARS I PLUS Hochvolt-Batteriemodulen mit jeweils 5,12 kWh, wodurch eine nominale Gesamtspeicherkapazität von 15,36 kWh zur Verfügung steht.

Das System eignet sich sowohl für anspruchsvolle private Photovoltaikanlagen als auch für Anwendungen mit einem erhöhten Energiebedarf. Durch die hohe Wechselrichterleistung, vier unabhängige MPP-Tracker, eine PV-Eingangsleistung von bis zu 24 kW sowie den modular erweiterbaren Batteriespeicher lässt sich das MARS I PLUS flexibel an unterschiedliche Anlagenkonzepte anpassen.

Leistungsstarker 12-kW-Hybrid-Wechselrichter

Herzstück des Systems ist der Marstek MARS I PLUS 12-kW-Hybrid-Wechselrichter. Dieser arbeitet dreiphasig und stellt im regulären Netzbetrieb eine Nennausgangsleistung von 12 kW bereit.

Besonders interessant für größere oder komplex aufgebaute Photovoltaikanlagen ist die hohe maximal zulässige PV-Generatorleistung von 24 kW. Damit kann die installierte Modulleistung deutlich oberhalb der AC-Nennleistung des Wechselrichters liegen.

Eine solche Überdimensionierung des PV-Generators kann insbesondere morgens, abends sowie bei schwächerer oder diffuser Sonneneinstrahlung dazu beitragen, die verfügbare Wechselrichterleistung besser auszunutzen und den Eigenverbrauch der erzeugten Solarenergie zu optimieren.

Vier unabhängige MPP-Tracker

Der Wechselrichter verfügt über vier unabhängige MPP-Tracker mit jeweils einem PV-Stringanschluss.

Dadurch eignet sich das System besonders für Photovoltaikanlagen, bei denen die Solarmodule auf unterschiedliche Dachflächen, Himmelsrichtungen oder Neigungswinkel verteilt sind.

Beispielsweise können Ost-, West- und Südflächen oder unterschiedlich geneigte Dachbereiche unabhängig voneinander betrieben werden. Jeder MPP-Tracker sucht dabei den optimalen Arbeitspunkt des angeschlossenen PV-Strings.

Der MPPT-Spannungsbereich liegt zwischen 200 und 850 V, während eine maximale DC-Eingangsspannung von 1.000 V unterstützt wird. Die Nenn-DC-Eingangsspannung beträgt 650 V.

15,36 kWh LiFePO4-Hochvolt-Batteriespeicher

Im Bundle befinden sich drei Marstek MARS I PLUS Batteriemodule mit jeweils 5,12 kWh Speicherkapazität.

Dadurch ergibt sich:

3 × 5,12 kWh = 15,36 kWh nominale Speicherkapazität

Als Zellchemie kommt Lithium-Eisenphosphat, kurz LiFePO4 oder LFP, zum Einsatz.

Diese Batterietechnologie wird besonders häufig bei stationären Energiespeichern eingesetzt, da sie eine hohe Zyklenfestigkeit, hohe thermische Stabilität und eine lange Lebensdauer bietet.

Die nutzbare Energie eines einzelnen Batteriemoduls liegt bei etwa 5,0 kWh. Bei drei Batteriemodulen stehen damit insgesamt ungefähr 15 kWh nutzbare Energie zur Verfügung.

Hochvolt-Batteriesystem

Das MARS I PLUS arbeitet mit einer Hochvolt-Batteriearchitektur.

Die hohe Batteriespannung ermöglicht eine effiziente Energieübertragung zwischen Batteriespeicher und Hybrid-Wechselrichter. Durch geringere Ströme können elektrische Verluste reduziert und hohe Lade- und Entladeleistungen realisiert werden.

Die Batterie-Nennspannung des dreiphasigen Systems beträgt ungefähr 800 V. Der Batteriespannungsbereich liegt bei etwa 650 bis 950 V.

V-Boost-Technologie

Eine Besonderheit des MARS I PLUS Systems ist die sogenannte V-Boost-Technologie.

Hierbei arbeitet das System mit einer Batteriearchitektur von bis zu 1.000 V. Durch die intelligente Regelung und den laufenden Abgleich der Batteriemodule soll verhindert werden, dass unterschiedlich geladene oder unterschiedlich beanspruchte Batteriemodule die nutzbare Leistung des gesamten Speichers unnötig begrenzen.

Dadurch kann die verfügbare Energie der einzelnen Batteriemodule möglichst effizient genutzt werden.

Modular auf bis zu 30,72 kWh erweiterbar

Das Batteriesystem ist modular aufgebaut.

Pro MARS I PLUS Wechselrichter können ein bis sechs Batteriemodule eingesetzt werden.

Damit ergeben sich folgende mögliche Speichergrößen:

• 1 Batteriemodul: 5,12 kWh

• 2 Batteriemodule: 10,24 kWh

• 3 Batteriemodule: 15,36 kWh

• 4 Batteriemodule: 20,48 kWh

• 5 Batteriemodule: 25,60 kWh

• 6 Batteriemodule: 30,72 kWh

Bei diesem Bundle werden bereits drei Batteriemodule mit insgesamt 15,36 kWh geliefert.

Die modulare Bauweise bietet den Vorteil, dass die Speicherkapazität an den tatsächlichen Energiebedarf angepasst werden kann.

Steigt beispielsweise später der Stromverbrauch durch ein Elektrofahrzeug, eine Wärmepumpe oder weitere elektrische Verbraucher, kann der Speicher entsprechend erweitert werden.

Ersatzstrom- und Backup-Funktion

Das MARS I PLUS verfügt über einen eigenen Backup-Ausgang.

Im Ersatzstrombetrieb kann das System ebenfalls eine Leistung von bis zu 12 kW bereitstellen.

Damit können bei entsprechender Installation wichtige Verbraucher oder größere Teile der Hausinstallation bei einem Stromausfall weiterhin versorgt werden.

Die Umschaltzeit des Backup-Systems beträgt weniger als 10 Millisekunden.

Dadurch kann die Umschaltung vom Netzbetrieb auf den Ersatzstrombetrieb sehr schnell erfolgen.

Welche Verbraucher tatsächlich über den Backup-Ausgang betrieben werden können, hängt von der jeweiligen Elektroinstallation, der verfügbaren Batterieleistung und der Auslegung der Anlage ab.

Die Planung und Installation der Ersatzstromversorgung muss durch eine entsprechend qualifizierte Elektrofachkraft erfolgen.

Hohe kurzfristige Leistung im Backup-Betrieb

Der Backup-Ausgang unterstützt kurzzeitig eine erhöhte Leistung von etwa 150 bis 200 % der Nennleistung.

Dies kann insbesondere bei elektrischen Verbrauchern mit hohen Einschaltströmen wichtig sein.

Hierzu zählen beispielsweise:

• Pumpen

• Elektromotoren

• Kompressoren

• Wärmepumpen

• Kühlschränke

• Gefrierschränke

• verschiedene Haushaltsgeräte

Durch die kurzfristig erhöhte Leistungsbereitstellung können solche Verbraucher zuverlässiger gestartet werden.

Integriertes Energiemanagement

Das MARS I PLUS ist nicht nur ein klassischer Hybrid-Wechselrichter mit Batteriespeicher, sondern als umfassendes Energiemanagementsystem für das Gebäude ausgelegt.

Das System kann die Energieflüsse zwischen Photovoltaikanlage, Batteriespeicher, öffentlichem Stromnetz und angeschlossenen Verbrauchern überwachen und steuern.

Ziel ist eine möglichst effiziente Nutzung der selbst erzeugten Solarenergie.

Überschüssige PV-Energie kann beispielsweise zunächst im Batteriespeicher gespeichert und später genutzt werden, wenn die Photovoltaikanlage weniger oder keinen Strom mehr produziert.

Dadurch kann der Eigenverbrauch erhöht und der Netzstrombezug reduziert werden.

Großes 10,1-Zoll-Touchdisplay

Zur lokalen Bedienung verfügt das MARS I PLUS über ein großes 10,1-Zoll-LCD-Touchdisplay.

Darüber können wichtige Anlageninformationen direkt am Gerät angezeigt werden.

Dazu können beispielsweise gehören:

• aktuelle PV-Leistung

• Ladezustand des Batteriespeichers

• Lade- und Entladeleistung

• Netzbezug

• Netzeinspeisung

• Verbrauch

• Betriebszustand

• Fehlermeldungen

• Einstellungen

Zusätzlich stehen App- und Netzwerkfunktionen zur Verfügung.

Umfangreiche Kommunikationsmöglichkeiten

Das System bietet zahlreiche Schnittstellen zur Kommunikation mit anderen Komponenten und Energiemanagementsystemen.

Unterstützt werden unter anderem:

• Wi-Fi

• Bluetooth

• Ethernet

• RS485

• CAN

• Smart-Meter-Kommunikation

• Batteriekommunikation

• Wärmepumpenanbindung

• externe Energiemanagementsysteme

• digitale Ein- und Ausgänge

• Open-API-Funktionen

Dadurch kann das MARS I PLUS flexibel in moderne Energie- und Gebäudemanagementsysteme eingebunden werden.

Smart-Meter-Anbindung

Über einen kompatiblen Smart Meter kann das System erfassen, wie viel Strom aktuell aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen oder in das Netz eingespeist wird.

Diese Informationen werden für die intelligente Steuerung des Batteriespeichers verwendet.

Bei einem PV-Überschuss kann beispielsweise die Batterie geladen werden. Wird mehr Energie benötigt als die Photovoltaikanlage aktuell liefert, kann die gespeicherte Energie wieder aus dem Batteriespeicher bereitgestellt werden.

Wärmepumpenanbindung

Das MARS I PLUS unterstützt die Einbindung von SG-Ready-Wärmepumpen.

Dadurch kann überschüssige Photovoltaikenergie nicht ausschließlich in der Batterie gespeichert werden, sondern bei entsprechender Anlagenkonfiguration auch gezielt zur Wärmeerzeugung verwendet werden.

Beispielsweise kann die Wärmepumpe bei einem hohen PV-Überschuss bevorzugt aktiviert werden.

Dadurch lässt sich überschüssige Solarenergie unter anderem für folgende Anwendungen nutzen:

• Warmwasserbereitung

• Heizungsunterstützung

• Pufferspeicherladung

• thermische Energiespeicherung

Auf diese Weise kann der Eigenverbrauch der Photovoltaikanlage zusätzlich erhöht werden.

Vorbereitung auf Elektromobilität

Die MARS I PLUS Plattform ist ebenfalls für die Integration von Elektromobilität konzipiert.

Das System bietet entsprechende Kommunikations- und Erweiterungsmöglichkeiten zur Einbindung von Ladeinfrastruktur.

Je nach zusätzlicher Hardware können AC- und DC-Ladelösungen in das Energiemanagement integriert werden.

Dadurch lässt sich beispielsweise überschüssige Solarenergie gezielt für das Laden eines Elektrofahrzeugs verwenden.

Eine Wallbox oder EV-Ladestation ist jedoch nicht Bestandteil dieses Bundles.

V2X-Unterstützung

Die Systemplattform ist außerdem für zukünftige bzw. entsprechend kompatible V2X-Anwendungen vorbereitet.

V2X steht allgemein für „Vehicle-to-Everything“ und beschreibt die Möglichkeit, Energie zwischen einem Elektrofahrzeug und anderen Energiesystemen auszutauschen.

Abhängig von Fahrzeug, Ladeinfrastruktur, Software und regulatorischen Voraussetzungen können dadurch zukünftig beispielsweise Vehicle-to-Home- oder Vehicle-to-Grid-Anwendungen realisiert werden.

Hoher Wirkungsgrad

Der 12-kW-Hybrid-Wechselrichter erreicht einen maximalen Wirkungsgrad von bis zu 98,5 %.

Weitere Werte:

• Europäischer Wirkungsgrad: 97,8 %

• MPPT-Wirkungsgrad: 99,5 %

• Batteriewandlungswirkungsgrad: 97,8 %

Ein hoher Wirkungsgrad sorgt dafür, dass möglichst wenig Energie bei der Umwandlung zwischen Gleichstrom und Wechselstrom verloren geht.

Dies betrifft sowohl die Energie der Photovoltaikanlage als auch Lade- und Entladevorgänge des Batteriespeichers.

Leiser Betrieb

Das MARS I PLUS arbeitet mit natürlicher Kühlung.

Der Geräuschpegel des Wechselrichters liegt bei weniger als 30 dB.

Dadurch eignet sich das System auch für Installationen in Bereichen, in denen ein möglichst geringer Geräuschpegel gewünscht ist.

Robuste Bauweise mit Schutzart IP65

Der Wechselrichter und die Batteriemodule verfügen über die Schutzart IP65.

Damit sind die Geräte gegen das Eindringen von Staub geschützt und besitzen einen hohen Schutz gegen Wasser.

Abhängig von den Installationsvorgaben des Herstellers ist damit sowohl eine Installation im Innenbereich als auch an geeigneten geschützten Stellen im Außenbereich möglich.

Die konkreten Montage- und Umgebungsbedingungen des Herstellers müssen bei der Installation eingehalten werden.

Umfangreiche Sicherheitsfunktionen

Das MARS I PLUS verfügt über zahlreiche integrierte Schutzmechanismen.

Dazu gehören unter anderem:

• Isolationsüberwachung

• Fehlerstromüberwachung

• Netzüberwachung

• Inselnetzerkennung

• Schutz vor falscher DC-Polarität

• AC-Überspannungsschutz

• AC-Überstromschutz

• Kurzschlussschutz

• DC-Überspannungsschutz

• AC-Überspannungsschutz

• Batterie-Übertemperaturschutz

• Batterie-Untertemperaturschutz

• Batterie-Überspannungsschutz

• Batterie-Unterspannungsschutz

• Batterie-Überstromschutz

• Batterie-Kurzschlussschutz

Zusätzlich verfügt das System über entsprechende Schutz- und Überwachungseinrichtungen für einen sicheren Betrieb der Hochvolt-Batterie.

LiFePO4-Technologie für hohe Lebensdauer

Die eingesetzten Lithium-Eisenphosphat-Batteriezellen sind auf eine langfristige Nutzung ausgelegt.

Die LFP-Technologie zeichnet sich insbesondere durch folgende Eigenschaften aus:

• hohe Zyklenfestigkeit

• hohe thermische Stabilität

• geringe Alterung

• hohe Betriebssicherheit

• lange Lebensdauer

• gute Eignung für stationäre Energiespeicher

Für die Batteriemodule werden mehr als 6.000 Ladezyklen angegeben.