Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk?

Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk?

Ein Balkonkraftwerk, auch bekannt als Mini-Solarkraftwerk oder Balkon-Solaranlage, ist eine kleine Photovoltaikanlage. Sie kann an einem beliebigen Ort installiert werden, egal ob auf deinem Balkon, deiner Terrasse, dem Dach oder auch einfach im Garten auf dem Boden. Es ist ein einfach aufbaubarer und vor allem günstiger Einstieg in die einfache Produktion von Solarenergie.

Die Funktionsweise eines Balkonkraftwerks ist recht einfach:

Es besteht aus mehreren Photovoltaik-Modulen (klassische Solarmodule), die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Die Photovoltaikzellen in den Modulen bestehen aus Halbleitermaterialien, die bei Lichteinfall Elektronen freisetzen, was einen Gleichstrom erzeugt.

Die erzeugte Gleichspannung wird dann durch einen sogenannten Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, da die meisten Haushaltsgeräte und das Stromnetz Wechselstrom verwenden. Der Wechselrichter sorgt dafür, dass der erzeugte Strom den Anforderungen deines Haushalts entspricht und in das Stromnetz eingespeist oder direkt in deinem Haushalt verwendet werden kann.

Optional kann ein Balkonkraftwerk mit einem eigenen Stromspeicher ausgestattet werden, um überschüssige Energie zu speichern, die während sonniger Zeiten erzeugt wird und nicht sofort genutzt werden kann. Dadurch kannst du den erzeugten Strom auch in den Abendstunden oder bei bedecktem Wetter nutzen und deinen Eigenverbrauch deutlich erhöhen.

Die gesamte Anlage ist in der Regel einfach selber zu installieren und erfordert keine Umbauten am Gebäude. Ein Balkonkraftwerk ist eine kostengünstige Möglichkeit, um umweltfreundliche Solarenergie zu nutzen und deinen Stromverbrauch zu reduzieren, indem du einen Teil des Strombedarfs direkt vor Ort erzeugst.

Die Teile eines Balkonkraftwerks

Wenn du dir dein eigenes Balkonkraftwerk anschaffen möchtest, solltest du dich mit den einzelnen Teilen befassen, damit du die für dich richtigen Komponenten auswählst.

Natürlich gibt es auch fertige Sets, die ich dir auch sehr empfehlen kann. Ich selber habe mir ein solches fertiges Balkonkraftwerk-Set gekauft und es nicht eine Sekunde lang bereut. Der große Vorteil ist hier, dass die Teile alle zusammenpassen, die Verbindungskabel ebenso passend sind und du sogar die für dich passenden Teile für die Montage des Balkonkraftwerks bekommst. Dieses Set habe ich im Einsatz:

Die Solarmodule

Hochwertige und preisgünstige Solarmodule bekommst du zum Beispiel von den Herstellern Yuma oder Priwatt. Von Yuma bekommst du Solarmodul-Sets zwischen 270W und 800W bei einer Preisspanne zwischen 389 Euro und 749 Euro. Diese Sets beinhalten bereits den benötigten Wechselrichter und das Halterungssystem.

Wie schon gesagt, sind diese Modul-Sets auf jeden Fall empfehlenswert, wenn du nicht bei verschiedenen Herstellern nach den einzelnen Teilen recherchieren willst. Auch Priwatt bietet Komplett-Sets in unterschiedlichen Größen. Hier bekommst du zwei Solarmodule mit jeweils 410W und dem benötigten Zubehör für 899 Euro. Auch größere Solarmodule mit 1640W sind bei Priwatt mit Zubehör für 1467 Euro erhältlich.

Der Wechselrichter

Entscheidest du dich dazu, den Wechselrichter separat zu kaufen, solltest du dabei einiges beachten: 

Zwar gilt für 2023 die Maximalleistung für Balkonkraftwerke von 600W, doch wird diese ab 2024 auf 800W angehoben. Willst du dir also in diesem Jahr noch eine Anlage installieren, empfehle ich dir, einen Wechselrichter auszuwählen, bei dem die Leistung einstellbar ist. Solche Modelle findest du beispielsweise bei Hoymiles.

Mit dem Modell „HM-800“ hast du den perfekten Wechselrichter, um ab 2024 die Leistung deiner Mini-Solaranlage auf 800W zu erhöhen. 

Die Befestigung

Auch wenn man meinen sollte, ein Balkonkraftwerk wird immer am Balkon platziert, stimmt das nicht ganz. Je nachdem, wo sich der geeignete Platz für deine Solarmodule findet, können diese auch an der Fassade, auf einem Dach oder im Garten platziert werden. Dafür sind natürlich verschiedene Halterungssysteme notwendig.

Bei Priwatt kannst du dir deine Module anhand der Platzierung aussuchen. Diese Sets beinhalten dann den richtigen Bausatz für die Halterung, damit du dir um die Befestigung keine Sorgen machen musst. 

Der Speicher

Optimal für die Eigenverwendung deines produzierten Stroms ist es, wenn du dir für dein Balkonkraftwerk einen Speicher anschaffst. So kannst du auch noch am Abend etwas von deinem gewonnenen Strom nutzen, wenn er über den Tag nicht aufgebraucht wurde.

Von Anker bekommst du mit der Anker SOLIX Solarbank E1600 einen Speicher, der bei 99 % aller Balkonkraftwerke verwendet werden können. Diese Speicherlösung hat eine der besten Preis-Leistungs-Verhältnisse am Markt. Du bekommst ihn für 1.199 Euro mit ganzen 1.6 kWh Speicher.

Auch Zendure stellt den SolarFlow her, bei dem du zwischen einer oder mehreren Batterien wählen kannst, her. Diese sind für 1176 Euro beziehungsweise für 1680 Euro und mehr erhältlich. 

Die Kabel & Stecker

Wenn es um den Anschluss-Stecker eines Balkonkraftwerkes an das Hausnetz geht, gibt es zwei gängige Varianten:

Den Schuko-Stecker mit einer klassischen Schuko-Steckdose und den Wieland-Stecker mit einer Wieland-Steckdose.

Ein für dich sicherlich wichtiger Unterschied der beiden Stecker-Varianten liegt darin, dass der Schuko-Stecker weniger aufwendig ist, da er wie jeder andere haushaltsübliche Stecker einfach in die Steckdose gesteckt werden kann. (Schuko steht für „Schutzkontakt“ und ist die gängige Art von Steckern und Steckdosen, die du in deinem Haus hast.)

Beim Wieland-Stecker hingegen muss immer eine Elektrofachkraft die Installation vornehmen. Doch warum einen Wieland-Stecker, wenn dies aufwendiger ist?

Der Schuko-Stecker gilt zwar als sicher, doch erfüllt der Wieland-Stecker obendrein gewisse DIN-Normen, welche ihn zu dem sichersten Stecker machen. Beispielsweise kann er nicht einfach von der Steckdose gezogen werden, da dafür Werkzeug notwendig ist, was auch als zusätzliche Kindersicherung gilt. 

Monitoring per smarter Steckdose

Wenn du dir ein Balkonkraftwerk anschaffst, willst du sicher auch tracken, wie viel Strom deine Anlage produziert. Dies ist mit der heutigen Technik zum Glück kinderleicht umzusetzen.

Beispielsweise bietet dir der myStrom WiFi Switch Stecker diese Möglichkeit. Er misst nicht nur den produzierten Strom, du kannst ihn mit verschiedenen Statistiken auch über eine App einsehen. Dieser Stecker wird ganz einfach als Zwischenstecker zwischen Wechselrichter und Haussteckdose (Schuko) eingesteckt und mit dem WLAN verbunden. Der myStrom WiFi Switch ist allerdings nur für gut geschützte Steckdosen (idealerweise drinnen) geeignet. Er ist zudem kompatibel mit Apple HomeKit.

Wenn du dein Netzwerk zu Hause bereits mit FRITZ!-Produkten aufgebaut hast oder nach einer Lösung für draußen suchst, ist für dich die smarte Steckdose von FRITZ! möglicherweise interessanter. Denn auch mit der FRITZ! DECT 210 Außensteckdose kannst du ganz einfach über eine App die Informationen über deinen produzierten Strom abrufen. Diese Steckdose ist spritzwassergeschützt und somit im Vergleich zum myStrom WIFi Switch auch für so manchen Ort an der Außenwand geeignet.

Der Stromzähler

Erzeugst du deinen eigenen Strom, muss möglicherweise ein neuer Stromzähler angebracht werden.

Dabei gilt insbesondere zu beachten, dass der Stromzähler über eine Rücklaufsperre verfügt und somit nicht rückwärtslaufen kann. Denn speist du mehr Strom in dein Hausnetz ein, als du verbrauchst, können vor allem ältere Zähler rückwärtslaufen. Das ist zum aktuellen Zeitpunkt nicht erlaubt, auch wenn die Gesetzgeber wohl an einer Vereinfachung dieser Regelungen arbeiten.

Auch ist es wichtig, dass es sich bei deinem Stromzähler um einen Drehstromzähler handelt. Oft sind in älteren Gebäuden noch Wechselstromzähler verbaut. Diese sind für ein Balkonkraftwerk jedoch nicht ausreichend.

Meldest du dein Balkonkraftwerk bei deinem Netzbetreiber an, wird er dir in der Regel Bescheid sagen, wenn du einen neuen Stromzähler benötigst und sich um den Austausch kümmern.

Die technischen Voraussetzungen für ein Balkonkraftwerk

Bei der Inbetriebnahme eines Balkonkraftwerks ist es wichtig, dass du dir über die technischen Voraussetzungen bewusst bist.

Keine Sorge, das klingt jetzt alles sehr aufwendig und nach vielen Dingen, allerdings ist es in der Praxis eigentlich alles ganz einfach. Insbesondere wenn du eines der von mir empfohlenen fertigen Balkonkraftwerk-Set kaufst, hast du sämtliche sicheren und benötigten Teile inklusive:

Ein wichtiger Punkt dabei ist die elektrische Sicherheit des Balkonkraftwerks. Es muss gewährleistet sein, dass nicht die Gefahr eines Stromschlags besteht. Deshalb sollten die Leitungen zwischen deinen Solarmodulen und zu deinem Hausnetz abgesichert sein.

Möchtest du sichergehen, dass die Anlage ordnungsgemäß und sicher installiert wird, solltest du dir von ausgebildetem Fachpersonal helfen lassen.

Ebenso ist es vorgeschrieben, dass ein Stromzähler angebracht ist, der sich nicht rückwärts dreht. Außerdem muss sichergestellt sein, dass das Stromnetz nicht überlastet wird. Demnach sollten keine Kerzensicherungen für Sicherungsautomaten verwendet werden.

Wichtig ist es auch, dass sich der Wechselrichter abschaltet, wenn die Spannung einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Deshalb sollte dieser über einen Netz- und Anlageschutz verfügen, was der von mir empfohlene Hoymiles HM-800 Wechselrichter natürlich hat.

Bei der Montage eines Balkonkraftwerkes solltest du auch die Brandschutzbestimmungen und die Statik beachten. Diese dürfen durch die Anbringung einer Mini-Solaranlage nicht beeinträchtigt werden.

Wie viel Leistung hat ein Balkonkraftwerk?

Die Leistung eines Balkonkraftwerkes ist immer abhängig von der Menge und der Kapazität der Solarmodule. Dafür gibt es auch keine Bestimmungen oder Einschränkungen. Du kannst dir mehrere Solarmodule mit größerer Leistung anbringen, um sicherzustellen, auch bei nicht so gutem Wetter das Meiste aus deinem Balkonkraftwerk herauszuholen.

Ein klassisches Einsteiger-Set besteht meist aus zwei Solarmodulen, mit etwa 800W Leistung. Um deine Ausbeute auch bei schlechtem Wetter und vor allem im Winter zu erhöhen, gibt es Sets, die mit vier Modulen etwa bis zu 1600W produzieren können.

Mit einem Balkonkraftwerk musst du allerdings sicherstellen, dass die erbrachte Leistung über einen Wechselrichter auf 600W gedrosselt wird. Ab 2024 jedoch sind 800W erlaubt. 

Der Unterschied zwischen einem Balkonkraftwerk und einer PV-Anlage

Der Hauptunterschied zwischen einem Balkonkraftwerk und einer PV-Anlage liegt in der Größe.

Ein Balkonkraftwerk ist eine kleine, dezentrale Photovoltaikanlage, deren produzierter Strom in der Regel für den eigenen Verbrauch gedacht ist. Sie hat eine kleinere Größe, durch die eine vereinfachte Anmeldung und das Einspeisen über eine haushaltsübliche Steckdose erlaubt und möglich ist.

Eine PV-Anlage hingegen ist in der Regel viel größer als ein Balkonkraftwerk und wird meist auch genutzt, um Strom einzuspeisen.

Die Installation eines Balkonkraftwerks ist deutlich einfacher und erfordert weniger Aufwand im Vergleich zur PV-Anlage. Balkonkraftwerke haben eine geringere Leistung, mit meistens maximal 4-6 Solarmodulen. PV-Anlagen erfordern umfangreiche Genehmigungen und müssen bestimmte baurechtliche Vorgaben erfüllen.

Ein weiterer Unterschied zwischen Balkonkraftwerke und PV-Anlagen sind natürlich die Kosten. Balkonkraftwerke sind in der Anschaffung günstiger als größere PV-Anlagen, da sie weniger Material und Arbeit erfordern. Sie starten je nach Hersteller bei etwa 700 € als fertiges Set oder bei etwa 300 € beim Kauf der Einzelteile.

PV-Anlagen haben höhere Investitionskosten, können aber aufgrund ihrer größeren Leistung und Energieerzeugung langfristig eine höhere Rendite bieten.

Fazit

Ein Balkonkraftwerk besteht aus Solarmodulen, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Ein Wechselrichter wandelt den produzierten Gleichstrom in den benötigten Wechselstrom um, der im Haushalt verwendet werden kann.

Es kann auch ein Stromspeicher installiert werden, um überschüssige Energie für spätere Verwendung zu speichern. Dadurch kannst du den Anteil deines Eigenverbrauchs deutlich erhöhen.

Balkonkraftwerke ermöglichen dir als Privathaushalt oder Mietern die Nutzung von Solarenergie, um deinen Stromverbrauch zu reduzieren und einen Teil des Strombedarfs selbst zu erzeugen. Insgesamt kann man sagen, dass Balkonkraftwerke eine praktische, kostengünstige und kompakte Lösung für den privaten Hausgebrauch sind.