Erstellt von Marcus Rönz | 07.10.2020
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Aktuelle Spannung, Stromstärke, Leistung in Watt und aufzeichnen der kWh? Dafür gibt es Leistungsmesser mit Shunt. Wie du diesen anschließt und einstellst, erfährst du in diesem Photovoltaik Beitrag.

Bei meinen Insel-Photovoltaikanlagen habe ich schon den einen und anderen Leistungsmesser getestet. Die Brauchbaren haben einen externen Shunt. Das ist ein Messwiderstand und wird oft als Messshunt, Nebenschlusswiderstand oder Nebenwiderstand bezeichnet.
Da es ein Widerstand ist, kann durch Spannungsabfall der Strom und die Leistung berechnet werden.

Inhaltsverzeichnis:
Shunt Monitor Alle Daten des Shunts werden übersichtlich dargestellt. Auch die Wh bzw. kWh können getrackt werden. Über den Knopf kann die Anzeige genullt werden. © Wohnen-Heimwerken.de

Shunt Monitor
Alle Daten des Shunts werden übersichtlich dargestellt. Auch die Wh bzw. kWh können getrackt werden. Über den Knopf kann die Anzeige genullt werden.

Beleuchtetes Display Die Beleuchtung kann dauerhaft eingeschaltet oder ausgeschaltet werden. Leider benötigt man zum betätigen des eingelassenen Knopfes einen Schraubendreher oder einen Stift. © Wohnen-Heimwerken.de

Beleuchtetes Display
Die Beleuchtung kann dauerhaft eingeschaltet oder ausgeschaltet werden. Leider benötigt man zum betätigen des eingelassenen Knopfes einen Schraubendreher oder einen Stift.

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Wie funktioniert ein Shunt?

Ein Shunt ist ein Messwiderstand. Strom, der darüber fließt, kann gemessen werden. Dafür benötigt es zudem einen Vergleich zwischen den zwei Spannungen (am Shunt, ohne Shunt), sowie den spezifischen Widerstand des Shunt.

Mithilfe des ohmschen Gesetzes können wir die Stromstärke berechnen.

Ein kleines Beispiel zur Berechnung:

Referenzspannung: 27,0 Volt
Shuntspannung: 26,94 Volt
Shuntwiderstand: 0,5 mOhm

Die Spannungsdifferenz beträgt 0,06V (Referenzspannung - Shuntspannung).
Zur Berechnung des Stroms benötigen wir das ohmsche Gesetz mit der Formel I=U:R.
Beachte, Milliohm in Ohm umzustellen (geteilt durch 1000).

I = U : R
I = 0,06V : 0,0005Ohm
I = 120A

Und daraus lässt sich die Leistung (P) einfach berechnen:

P = U x I
P = 26,95V x 120A
P = 3234 Watt

Damit du nicht mit dem Multimeter messen und mit den Formeln rechnen musst, gibt es kleine Computer mit Display, die das übernehmen.
Der Computer sollte passend für den jeweiligen Shunt gekauft werden oder Einstellung des Shunt-Widerstands ermöglichen.
In Photovoltaikanlagen sind ein oder mehrere Shunt in Batterie Computer integriert.

Empfehlung: nutze zwei Shunt-Widerstände mit je einem Messcomputer. Einen für die PV Leistung und einen zur Messung der Verbraucher.

Wie schließe ich den Messshunt an?

Der Shunt wird in Reihe der Minusleitung eingebaut.
Der Messcomputer besitzt in der Regel 4 Kabel, um zum einen die Shuntspannung zu messen, zum anderen die Referenzsspannung.

Shunt Messwiderstand einbauen / Verkabelung So baust du denn Messwiderstand (Shunt) korrekt in deine Photovoltaikanlage ein. Die eine Brücke am Computer erkläre ich im Text weiter unten genauer. © Wohnen-Heimwerken.de

Shunt Messwiderstand einbauen / Verkabelung
So baust du denn Messwiderstand (Shunt) korrekt in deine Photovoltaikanlage ein. Die eine Brücke am Computer erkläre ich im Text weiter unten genauer.

Shunt Anschluss Bitte verwende beim anschließen des Shunt-Monitors Aderendhülsen! (hier in blau zu sehen) © Wohnen-Heimwerken.de

Shunt Anschluss
Bitte verwende beim anschließen des Shunt-Monitors Aderendhülsen! (hier in blau zu sehen)

Anleitung:
Der Shunt wird in der Minusleitung in Reihe eingebunden. Der Messcomputer benötigt einmal Plus und einmal Minus. Ebenfalls muss die Differenzspannung am Shunt gemessen werden können. Daher bekommt der Computer vor und nach dem Shunt einen Anschluss.

Shunt in der Photovoltaikanlage eingebaut Bei mir gibt es noch andere angeschlossene Kabel, die aber nicht über diesen Shunt laufen. Mittels  Ringkabelschuhe kann man hier wunderbar weitere Dinge anschließen. © Wohnen-Heimwerken.de

Shunt in der Photovoltaikanlage eingebaut
Bei mir gibt es noch andere angeschlossene Kabel, die aber nicht über diesen Shunt laufen. Mittels Ringkabelschuhe kann man hier wunderbar weitere Dinge anschließen.

Wichtig: Die beiden Kabel am Shunt als Brücke
Im Bild siehst du zwei Kabel, die an die gleiche Stelle des Shunts gehen. Eine Brücke am Shuntcomputer wäre auch möglich.

Im obigen Beispielbild ist es so, dass der Messcomputer ein Kabel am Ende des Shunts benötigt, wo weniger Spannung ist. Das ist immer dort, wo auch der Verbraucher angeschlossen ist. In diesem Fall der Wechselrichter.
Würdest du beide Messkabel vertauschen, würdest du einen negativen Wert angezeigt bekommen. Das würde zwar funktionieren, sieht aber nicht schön aus. D.h. die beiden sind Abhängig von der Stromrichtung.

Tipp: Zwei Shunts
In der Photovoltaikanlage ist nicht nur der Stromverbrauch aus der Batterie wichtig. Sondern auch der Strom, der rein kommt.
Du könntest den Ausgang des Ladereglers direkt an die Verbraucher anschließen. Das hat den Nachteil, dass der Messcomputer negative Werte anzeigt, sobald mehr PV-Strom rein kommt, als durch Verbraucher raus geht.
Es ist daher sinnvoll, einen weiteren Shunt+Display einzubauen, was den PV Strom zur Batterie misst.

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Lesetipps:

Shunt-Display einstellen

Bei meinem Shunt-Display gab es 50% Abweichung des Stroms gegenüber der Stromzange. Das hat mich stutzig gemacht. Und das liegt daran, dass es ein 50 Ampere Shunt-Widerstand gibt, sowie einen 100A Shunt-Widerstand. Im Display-Computer ist 100A voreingestellt, wobei ich nur einen 50A Shunt habe.
Die beiliegende Anleitung zeigt dir aber, wie die passende Einstellung gemacht werden kann.
Um den Knopf des Displays zu betötigen, benötigt es einen Stift oder Schraubendreher. Leider ist der Knopf nicht mit dem Finger bedienbar, da er eingelassen ist.

Shunt Monitor Alle Daten des Shunts werden übersichtlich dargestellt. Auch die Wh bzw. kWh können getrackt werden. Über den Knopf kann die Anzeige genullt werden. © Wohnen-Heimwerken.de

Shunt Monitor
Alle Daten des Shunts werden übersichtlich dargestellt. Auch die Wh bzw. kWh können getrackt werden. Über den Knopf kann die Anzeige genullt werden.

Nach bestem Wissen und Gewissen.
Sonnige Grüße, dein

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