8. September 2022

Solarstrom selbst produzieren: So funktioniert ein Balkonkraftwerk

Was ist ein Balkonkraftwerk? Wie funktioniert es und lohnt es sich finanziell? Die wichtigsten Fragen zum Thema Balkonsolar klären wir hier.

Kleine Solaranlage und Baum im Sonnenlicht

Ein Beitrag von

Pam

Labrador welpe braun

Viele Menschen merken es beim Blick in den Geldbeutel: Die Preise für Strom, Gas und Öl steigen seit Monaten und belasten die eigene Haushaltskasse. Zusätzlich klettern auch die Temperaturen in die Höhe und der Klimawandel wird immer spürbarer. Das alles ist aber kein Grund, den Kopf in den Sand zu stecken. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, sich unabhängiger von bisherigen Energiequellen zu machen. Eine davon stellen wir euch in diesem Blogbeitrag vor.

Bestimmt ist euch der Begriff Photovoltaik (abgekürzt „PV“) bekannt. PV-Anlagen erzeugen elektrischen Strom aus der Kraft der Sonne. Land auf, Land ab sehen wir immer mehr blaue Solar-Paneele auf Dächern und Feldern. Bisher konnten jedoch nur Haus- und Grundstückseigentümer:innen mit eigenem Dach Solarenergie erzeugen. Mieter ohne Dachfläche waren bisher praktisch außen vor.

Das hat sich jetzt geändert! Inzwischen kann jede:r zu erschwinglichen Preisen mithilfe einer Balkonsolaranlage eigenen Strom produzieren. Unter bestimmten Voraussetzungen braucht man für den Anschluss nicht einmal einen Elektriker. Alles, was ihr über Balkonkraftwerke wissen müsst und worauf ihr bei Kauf und Anschluss achten solltet, lest ihr hier.

Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk?

Ihr fragt euch jetzt bestimmt, was ein Balkonkraftwerk genau ist, wie es funktioniert und wie viel Strom es produziert. Doch bevor wir dazu kommen, müssen wir erst einmal klären, was alles unter den Begriff „Balkonkraftwerk“ fällt.

Balkonkraftwerke haben viele Namen: Balkonsolar, Steckersolar, Guerillasolar, Mini-PV, Plug-in-PV, Solar-Paneel für den Balkon und noch viele andere. Gemeint ist immer dasselbe: eine kleine Photovoltaikanlage (PV-Anlage), die am Balkon, auf dem Dach, an der Fassade, im Garten oder auf der Terrasse befestigt werden kann. Diese Anlage speist den erzeugten Strom direkt in das eigene Hausstromnetz ein.

Eine Mini-PV-Anlage besteht aus einem, maximal zwei Standard-Solarpaneelen, einem Mikrowechselrichter und einem Kabel zum Anschluss an die Steckdose. Je nach Montage werden noch eine Halterung, Befestigungsmaterial und -haken benötigt. Photovoltaik-Module sind für gewöhnlich ca. einen Meter breit und 1,60 bis zwei Meter lang. Sie bestehen aus einzelnen, miteinander verschalteten Solarzellen aus Silizium, die Lichtstrahlen in Strom umwandeln.

Da die Solarzellen Gleichstrom erzeugen, unser Stromnetz aber nur mit Wechselstrom funktioniert, benötigen alle Solaranlagen einen kleinen Wechselrichter. Dieser wird auch „Inverter“ genannt. Er wandelt den produzierten Gleichstrom in Wechselstrom um. Während größere PV-Anlagen oft einen einzelnen Wechselrichter haben, der separat aufgestellt wird, verwenden Balkonkraftwerke sogenannte „Modulwechselrichter“, die an der Rückseite des Solarmoduls angebracht werden.

Der mitgelieferte Stecker eines Balkonkraftwerkes wird einfach in die Außensteckdose gesteckt und schon fließt der erzeugte Solarstrom ins eigene Hausnetz und kann verbraucht werden.

Solaranlage im Sonnenlicht

Wie viel Strom erzeugt ein Balkonkraftwerk?

Nun wisst ihr, aus welchen Komponenten ein Balkonkraftwerk besteht und wie es funktioniert. Doch nicht jede Balkonsolaranlage produziert die gleiche Strommenge. Wieviel Strom ein Balkonkraftwerk genau erzeugen kann, hängt von mehreren Faktoren ab:

  1. Anzahl der verwendeten PV-Module
  2. Leistungsfähigkeit der einzelnen Komponenten
  3. Anzahl der Sonnenstunden in der Region
  4. Aufstellort (Dach, Balkon, Garten, etc.)
  5. Neigung zur Sonneneinstrahlung
  6. Umgebungstemperatur (ideal: ca. 25 Grad Außentemperatur)

 

Damit eure Mini-Solaranlage so viel Strom wie möglich produzieren kann, ist eine Ausrichtung nach Süden ideal. Sucht euch einen möglichst sonnigen Platz mit wenig Schatten für das Balkonkraftwerk. Außerdem bietet es sich an, die Balkonsolaranlage in einem Winkel von ca. 30 Grad zur Sonneneinstrahlung anzubringen. Bitte beachtet, dass die Sonnenstunden im Süden Deutschlands statistisch höher sind als im Norden, deshalb werdet ihr dort mehr Strom mit dem Balkonkraftwerk produzieren können.

Kann ich meinen gesamten Strom mit einem Balkonkraftwerk produzieren?

In Deutschland dürfen maximal 600 Watt in das Stromnetz eines Hauses eingespeist werden. Aber keine Sorge, der Wechselrichter sorgt automatisch dafür, dass die Stromleistung der Balkonsolaranlage diese Begrenzung nicht überschreitet. Auch wenn die Leistung der einzelnen Paneele der PV-Anlage insgesamt die 600 Watt überschreiten, wird das Balkonkraftwerk nicht mehr Strom einspeisen, als erlaubt.

Unter Idealbedingungen erzeugt ein 600 Watt Balkonkraftwerk etwa 550 bis 570 kWh Strom pro Jahr. Die Leistung sinkt durch Abnutzung im Laufe der Jahre nur leicht, deshalb lohnt sich eine Mini-PV-Anlage als langfristige Investition.

Sehen wir uns zum Vergleich den jährlichen Strombedarf eines 4-Personen Haushalts an: Dieser liegt etwa bei 4.000 kWh. Ständig laufende Haushaltsgeräte, wie die Kühl-Gefrierkombi, der Internetrouter und Elektronik im Stand-by-Betrieb, haben dabei ungefähr einen Grundlastbedarf von 300 kWh im Jahr.

Unser Zwischenfazit: Ein Balkonkraftwerk ist deutlich zu klein, um sich autark mit Strom versorgen zu können. Es ist allerdings perfekt geeignet, um den Verbrauch von Geräten zu decken, die im Haushalt permanent Strom benötigen.

Hand eines Mannes auf Solarpanel

Wie kann ich ein Balkonkraftwerk anschließen?

Balkonsolaranlagen sind so einfach aufgebaut, dass auch Laien die Komponenten anschließen und damit schnell umweltfreundlichen Strom erzeugen können. Um das Balkonkraftwerk in Betrieb nehmen zu können, müssen Solar-Paneele, Wechselrichter und Kabel miteinander verbunden werden und schon kann es losgehen („Plug and Play“).

Eine Mini-PV-Anlage muss übrigens nicht immer am selben Platz bleiben. Sie kann einfach abmontiert und an einem anderen Ort angebracht werden. Bitte beachtet dabei, dass die Befestigung so gewählt werden muss, dass alle Komponenten stets vor Unwetter geschützt sind. Bei schweren Modulen empfiehlt sich die Montage durch zwei Personen. Die Paneele müssen sicher befestigt werden, da beim Absturz eine hohe Verletzungsgefahr besteht.

Was sollte ich beim Anschluss beachten?

Wer als Mieter:in eine mit Stecker betriebene Mini-Solaranlage anbringen möchte, sollte sich vorher mit Vermieter:in oder Wohnungseigentümergemeinschaft in Verbindung setzen. Die Montage eines Balkonkraftwerks berührt drei Bereiche des Mietobjekts: Veränderung der Gebäudeoptik, bauliche Veränderungen und elektrische Gebäudeausrüstung. Deshalb sollte eine schriftliche Erlaubnis eingeholt werden, bevor die Anlage angebracht wird.

Während Installation und Anschluss einer Mini-PV-Anlage zwar in Eigenregie durchgeführt werden kann, unterliegen sie dennoch einer Richtlinie, sobald sie den Strom ins Hausnetz einspeisen. Vor dem Anschluss wird daher dazu geraten, dass ein:e Elektriker:in die Eignung des häuslichen Stromkreises für die Einspeisung von Solarstrom prüft. Dies gilt vor allem für ältere Gebäude, um die theoretische Möglichkeit von Kabelbränden bei alten Elektroinstallationen auszuschließen. Auch die Sicherungen sollten dabei überprüft werden, um einer Überhitzung und damit einem Hausbrand vorzubeugen.

Der Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) empfiehlt zudem einen speziellen Energienetzstecker, die sogenannte „Wieland Steckerverbindung“. Diese Verbindung ist besonders gut isoliert und vermeidet, dass es zur Funkenbildung und bei längerer Nutzung dann zur Überhitzung und zum (Schwel-) Brand kommt. Wer dieses Risiko bei sich ausschließen kann, darf die Mini-PV-Anlage aber genauso mit einem herkömmlichen Stecker betreiben.

Balkonkraftwerke sind dann sicher, wenn der verwendete Mikrowechselrichter einen Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz) integriert hat, sodass das System abschaltet wird, sobald keine Netzspannung (mehr) anliegt. Wichtig ist außerdem, dass an eine Steckdose bzw. an einen Stromkreis immer nur ein einziges Stecker-Solargerät angeschlossen wird. Die Schaltung mehrerer Systeme über eine Mehrfachsteckdose wäre zu gefährlich.

Muss ich ein Balkonkraftwerk anmelden?

Balkonkraftwerke unterliegen derzeit in Deutschland noch den gleichen Rechten und Pflichten wie die großen PV-Anlagen. Auch für Stecker-Solaranlagen ist eine Anmeldung sowohl beim örtlichen Stromnetzbetreiber als auch bei der Bundesnetzagentur (BNetzA) im Marktstammdatenregister vorgeschrieben, sobald sie ans öffentliche Stromnetz angeschlossen sind. Das ist auch sinnvoll, denn nur wenn Netzbetreiber alle Erzeugungsanlagen in der Region kennen, können sie eine nachhaltige Netzplanung vornehmen und für eine sichere Energieversorgung vor Ort sorgen. Lediglich die jährliche Meldepflicht entfällt für die kleinen Balkonkraftwerke.

Die beiden vorgeschriebenen Anmeldungen könnt ihr selbst übernehmen, ihr könnt sie aber auch vom Händler oder einer Elektrik-Fachperson vornehmen lassen. Es gelten dabei die Vorgaben des zuständigen Netzbetreibers. Einige von ihnen bieten bereits vereinfachte Anmeldeverfahren an. Ein Musteranschreiben an den Netzbetreiber, das von der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS) erstellt wurde, findet ihr hier. Ihr benötigt dafür nur das Datenblatt des Photovoltaik-Paneels sowie die Unbedenklichkeitsbescheinigung und Konformitätsbescheinigung des Wechselrichters.

Die kostenlose Registrierung im Marktstammdatenregister erfolgt online über diesen Link.

Änderungen an Standort und Größe der PV-Anlage müssen im Marktstammdatenregister stets aktuell gehalten werden. Wird das Balkonkraftwerk stillgelegt, müsst ihr es natürlich wieder abmelden.

Lohnt sich ein Balkonkraftwerk?

Wer sich die Frage stellt, ob ein Balkonkraftwerk sinnvoll ist, der schaut sich genau die Kosten und den Ertrag einer solchen Investition an.

Ein Balkonkraftwerk-Set kostet im Durchschnitt zwischen 600 Euro (mit einem Standard-Paneel) und 1.250 Euro (zwei Standard-Paneele) inkl. Befestigungsmaterial. Solltet ihr eine Elektroinstallation beauftragen, kommen dafür nochmal ca. 250 Euro hinzu. Die Montage selbst durchzuführen kann Geld sparen. Das sollte aber nur vorgenommen werden, wenn die elektrotechnischen Gegebenheiten des Hauses oder der Wohnung bekannt und unbedenklich sind.

Der Ertrag einer Mini-Solaranlage hängt von unterschiedlichsten Faktoren ab. Wir gehen bei unserer Beispielrechnung konservativ von einer produzierten Strommenge von 350 kWh aus und rechnen mit einem Strompreis von derzeit 50 Cent pro kWh. Diese 350 kWh, die wir mit einem Balkonkraftwerk produzieren und künftig nicht mehr vom Energieversorger beziehen müssen, sparen somit 175 Euro Stromkosten pro Jahr. Bei einem Preis von 1.500 Euro für ein Set aus zwei Solar-Modulen und Beauftragung eines Elektrikers, rentiert sich die Investition somit in unserem Beispiel innerhalb von 8,5 Jahren. Danach wirft unsere Stecker-Solaranlage Gewinn ab. Und das bei einer erwarteten Nutzungsdauer von 20 bis 30 Jahren, wobei zwischenzeitlich evtl. der Wechselrichter aufgrund von Verschleiß erneuert werden muss.

Neben dem rein finanziellen Gedanken gibt es dann natürlich noch den ideellen Wert: Dank der platzsparenden Mini-Solaranlagen haben nun auch Mieter die Möglichkeit, direkt etwas zur Energiewende beizutragen und ihren Stromverbrauch zu einem Teil selbst zu produzieren.

Unser Fazit: Die Investition und der Aufwand zur Anmeldung lohnen sich, denn Balkonkraftwerke reduzieren die eigenen Stromkosten für Haushaltsgeräte im Dauerbetrieb, entlasten die Umwelt und machen ihre Besitzer:innen damit ein kleines Stück unabhängiger.

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