So funktioniert ein Balkonkraftwerk: Energiegewinnung einfach erklärt

Einen persönlichen Beitrag zur Energiewende leisten und dabei gleichzeitig noch die eigenen Stromkosten senken? Möglich ist dies mit einem sogenannten Balkonkraftwerk. Doch welche Funktionsweise liegt den praktischen Stecker-Solargeräten eigentlich zu Grunde und welche Strommengen lassen sich mit diesen erzeugen? Dies erklärt der folgende Artikel.

Das ist unter einer Balkonkraftwerk zu verstehen

Das Balkonkraftwerk lässt sich durchaus als kleinere Variante der bereits etablierten Photovoltaikanlagen verstehen. Es setzt sich aus einem oder zwei Solarmodulen zusammen, welche mit einem Anschlusskabel und einem Wechselrichter verbunden sind.

Sobald das Balkonkraftwerk eingesteckt wurde, wird in das heimische Stromnetz durch die PV-Anlage im Miniaturformat Energie eingespeist. Nicht nur im eigenen Haus lassen sich die Stecker-Solargeräte nutzen, sondern im Grunde auch in einer Wohnung. Die Voraussetzung dafür besteht jedoch in der Einwilligung der Eigentümergemeinschaft bei Eigentumswohnungen beziehungsweise des Vermieters bei Mietwohnungen.

Im Handel werden die Module für das Balkonkraftwerk in verschiedenen Größen angeboten. In der Regel betragen die Maße jedoch rund 175 x 100 Zentimeter. An der Rückseite eines der beiden Module wird der Wechselrichter fixiert. Der Gleichstrom, welcher durch die Strahlen der Sonne in den Solarmodulen erzeugt wird, wird durch diesen umgewandelt – und zwar in Wechselstrom. Dieser Strom lässt sich dann in das heimische Stromnetz einspeisen und im Haushalt nutzen.

Das Anschlusskabel kann sowohl mit einem herkömmlichen Schuko-Stecker, welcher in alle haushaltsüblichen Steckdosen passt, oder einem Wieland-Stecker versehen sein. Ist ein Wieland-Stecker vorhanden, ist zwingend der Einbau einer Wieland-Steckdose nötig, welche durch einen Elektro-Fachmann anzubringen und speziell abzusichern ist. Zwar geht damit grundsätzlich ein höherer Aufwand einher, allerdings wird diese Art des Anschlusses sowohl von vielen Netzbetreibern als auch durch den VDE, den Verband der Elektroniktechnik, Elektronik und Informationstechnik, empfohlen. Dennoch ist es unter Experten bereits sicher, dass auch der normale Schuko-Stecker in Zukunft eine offizielle Freigabe erfährt.

Das ist bei dem Betrieb des Balkonkraftwerks wichtig

In Deutschland ist es für Laien aus Gründen der Sicherheit ausschließlich erlaubt, eine Ausgangsleistung von 600 Watt mit dem Balkonkraftwerk an einen Stromzähler anzuschließen. Außerdem darf ausschließlich ein Gerät pro Stromkreis genutzt werden. Damit soll vorgebeugt werden, dass das Stromnetz des Heims eine Überlastung erfährt. Ein hochwertiges Balkonkraftwerk beugt diesem Risiko ebenfalls vor – auf die Qualität ist beim Kauf daher unbedingt zu achten. Diejenigen, die eine höhere Energieleistung wünschen, sollten in diesem Zusammenhang die Beratung eines Fachbetriebs in Anspruch nehmen.

Abhängig davon, an welchem Platz das Balkonkraftwerk angebracht werden soll, müssen noch weitere rechtliche Vorgaben berücksichtigt werden. In Wohnungen ist – wie bereits erwähnt – nicht auf die Zustimmung des Vermieters oder der Eigentümergemeinschaft zu verzichten. Daneben sind abseits des eigenen Hauses noch weitere Besonderheiten zu beachten.

Für das Balkonkraftwerk muss darüber hinaus eine entsprechende Anmeldung bei dem Netzbetreiber erfolgen. Dieser führt in einigen Fällen dann den Austausch des Stromzählers aus. Ebenfalls ist eine Registrierung in dem Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur nötig.

Die Größte des Balkonkraftwerkes – Was ist erlaubt?

Grundsätzlich gelten für den Betrieb eines Balkonkraftwerkes vereinfachte Regelungen. In Deutschland darf eine Maximalleistung von 600 Watt nicht überstiegen werden. Diese lässt sich mit zwei Solarmodulen, welche an einen Wechselrichter angeschlossen sind, erzielen. Ebenfalls liefern 600 Watt zwei Wechselrichter mit jeweils 300 Watt und einem Solarpanel.

Somit ist stets die Ausgangsleistungen, welche der Wechselrichter liefert, ausschlaggebend für den Grenzwert. Insgesamt können die Module allerdings durchaus auch höhere Leistungen erbringen, sodass diese mehr Strom erzeugen, wenn die Sonneneinstrahlung einmal geringer ausfällt.

Welche Leistung das eigene Balkonkraftwerk liefert, ist von verschiedenen Faktoren abhängig. In erster Linie ist in diesem Zusammenhang der passende Standort zu nennen und die Sonneneinstrahlung, welcher dieser ausgesetzt ist. Liegt die Stecker-Solaranlage teilweise im Schatten, fällt die Energieerzeugung weniger effektiv aus. Zu bedenken ist außerdem, wie die Module ausgerichtet sind. Idealerweise werden diese nach Süden hin aufgestellt, doch auch Südwesten und Südosten sind möglich. Geht es darum, wie die Module geneigt sind, sollte ein schräger Winkel angestrebt werden, um die größte Menge an Energie zu erzeugen.

Selbstverständlich möchten Besitzer eines Balkonkraftwerkes idealerweise eine möglichst große Menge eigenen Strom im Alltag nutzen. Der produzierte Strom wird umgehend verbraucht. Die Energie, die darüber hinaus erzeugt wird, wird in das Stromnetz eingespeist. Scheint die Sonne, erzeugt ein normkonformes Balkonkraftwerk allerdings nicht mehr als die maximalen 600 Watt. Der Grundverbrauch von haushaltsüblichen Geräten, wie Kühlschrank, Mikrowelle und Router, lässt sich mit dieser Menge tagsüber problemlos decken. Die Höchstleistung lässt sich zum Beispiel clever ausnutzen, wenn Geschirrspüler oder Waschmaschine an sonnigen Tages am Mittag angestellt werden.

Im Gegensatz zu den großen PV-Anlagen kann jedoch kein Geld durch die Einspeisung des überschüssigen Stroms in das öffentliche Stromnetz verdient werden. Mit der vereinfachten Anmeldung wird auf die Einspeisevergütung verzichtet, da mit dieser ein zu hoher bürokratischer Aufwand einhergehen würde.

Kann der erzeugte Strom gespeichert werden?

Große Solaranlagen, die etwa auf dem Dach montiert werden, werden häufig durch einen zusätzlichen Stromspeicher ergänzt. Die Erweiterung um einen solchen Speicher ist bei Balkonkraftwerken allerdings mit einem größeren Aufwand verbunden.

Ausschlaggebend ist dafür der Wechselrichter. Dieser muss für einen zusätzlichen Speicher zwei Ausgänge aufweisen und darüber hinaus fähig sein, einen Wechsel zwischen der Einspeisung in das heimische Stromnetz und den Speicher vorzunehmen. Die nötigen Hybridwechselrichter sind aktuell jedoch nur für die komplexeren Photovoltaikanlagen erhältlich. Zu bedenken ist außerdem, dass sich der Speicher generell erst dann als lohnenswert zeigt, wenn die Solaranlage eine gewisse Größe aufweist.

Da die Balkonkraftwerke nur maximal 600 Watt produzieren dürfen, bleibt in der Regel ohnehin keine große Menge an Strom übrig. Daneben gestalten sich die Kosten für die Batteriespeicher vergleichsweise hoch. Für ein Depot, welches die passende Kapazität von einer Kilowattstunde aufweist, ist eine Investition von über 2.000 Euro nötig.

Lässt sich das E-Auto mit dem Balkonkraftwerk versorgen?

Mithilfe eines Balkonkraftwerkes ist in erster Linie die Versorgung von zahlreichen Geräten im Haushalt möglich, die ständig Energie verbrauchen. Beispiele dafür stellen so etwa Ladegeräte, Router, Computer, Fernseher, Telefone oder Kühlschränke dar.

Im Vergleich zu diesen Haushaltsgeräten benötigt ein Elektroauto natürlich wesentlich höhere Mengen an Strom. Bei dem Ladevorgang sind Ladeleistungen von rund 22 Kilowatt die Regel. Die maximale Leistung des Balkonkraftwerkes von 0,6 kW fällt demnach zu gering aus, um die Ladung eines E-Autos vorzunehmen. Dennoch kann die Ladung zumindest minimal durch das Balkonkraftwerk unterstützt werden, wenn das Fahrzeug am Hausstrom geladen wird, während die Sonne scheint.