Weitere häufig gestellte Fagen (FAQ) zu Balkonkraftwerken

Wie funktioniert Photovoltaik?

Zur Herstellung von Solarzellen benötigt man Sand, aus dem Silizium hergestellt wird. Sehr sehr einfach gesagt, werden zwei dünne Platten aus Silizium zusammengefügt, wobei die beiden Platten nicht aus reinem Silizium bestehen, sondern jeweils mit einem Fremdstoff gezielt verunreinigt werden. Die obere Platte, die später dem Licht zugewandt wird, verunreinigt man mit Phosphor, die untere Platte mit Bor.

Fällt nun Sonnenlicht auf die obere Platte, können Elektronen aus der unteren Platte in die obere Platte gelangen. Befestigt man an den beiden Platten ein Kabel und schließt am anderen Ende der Kabel einen Verbraucher an, fließt ein Strom – solage Licht darauf fällt. Diesen Gleichstrom (der heißt so, weil er nur in eine Richtung fließt), wandelt man mit einer elektronischen Schaltung in einen Wechselstrom um, so wie er auch aus der Steckdose im Haushalt kommt.

Auf YouTube gibt es viele Filmbeiträge, die diesen Vorgang sehr anschaulich erklären. Hier ein Link zu einem Filmbeitrag von Prof. Dr. Quaschning von der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin: https://www.youtube.com/watch?v=ZAuifLwGVlQ

Warum haben Balkonkraftwerke nur eine Leistung von maximal 600W?

Das hat etwas mit dem Genehmigungsverfahren und der Strombelstbarkeit eines üblichen Kabels in der Hausinstallation zu tun. Normalerweise ist für den Betrieb einer größeren Solarstromanlage ein relativ aufwändiges Genehmigungsverfahren beim Energieerzeuger erforderlich, ebenso die Anmeldung im Markstammdatenregister.

Die 600W/p wurden festgelegt, weil einmal unterstellt wird, dass die erzeugte Strommenge direkt selbst verbraucht und nicht ins Netz zurückgespeist wird, also kein Gewinn im Sinne von Stromverkauf, erzielt werden soll und zum Zweiten, weil normale Kabel in der Hausinstallation einen Querschnitt von 1,5 mm² haben und damit für ca. 18 A spezifiziert sind. Diese Kabel sind in der Unterverteilung normalerweise mit 16A abgesichert. Diese Sicherung „erkennt“ aber nur den Strom, der aus dem Netz kommt. Das Balkonkraftwerk liefert aber aus der anderen Richtung zusätzlich bis zu 2,6A Strom, der nicht durch den Haussicherungsautomat fließt. Damit ist die Zulassung von 600W/p sogar sehr großzügig bemessen worden, weil die spezifizierten 18A sogar um 0,6A überschritten werden können.

Maßgeblich für die Maximalleistung ist dabei, was der Wechselrichter in das Netz einspeisen kann (Scheinleistung). Die Hersteller der Wechselrichter haben bereits auf die 600W Anforderung reagiert und ihre Elektroniken auf diesen Wert begrenzt.

Viele Energieversorger, so auch die AVU-Gevelsberg, bei der wohl die meisten Wetteraner Haushalte Kunde sind, bieten für Kleinstanlagen bis 600W/p ein vereinfachtes Genehmigungsverfahren an. Weitere Informationen erhält man direkt auf den Internetseiten des eigenen Stromversorgers.

Was kostet so eine Anlage?

Unter günstigen baulichen Gegebenheiten ist die maximal erlaubte Leistung für Balkonkraftwerke 600W/p. Das bedeutet, dass die Anlage unter optimalen Bedingungen 600W Strom in das Netz einspeisen kann, bzw. darf. Bei so einer Anlage kostet die reine Elektrik, je nach Anbieter und gewählter Anlage, im Schnitt 600€ für die PV-Module und den Wechselrichter. Die von den Energieversorgern gewünschte Wieland Anschlußdose (unter Putz Version) samt Stecker, kostet je nach Bezugsquelle zusätzlich ab 35€. Wie bei allen Dingen geht es natürlich preiswerter und auch teurer.

Die Kosten für die mechanische Anbringung dürfen natürlich nicht unterschlagen werden. Das hängt aber von den baulichen Gegebenheiten ab. Benötigt man nur eine einfache Aufständerung, ohne den Neigungswinkel verstellen zu können, erhält man fertige Ständer für zwei PV-Module bereits für ca. 150€. Auch da geht teuerer, oder auch preiswerter. Baut man selbst, lässt sich natürlich wieder Geld sparen.

Der Anschluß

Es ist von den Energieversorgern nicht gewünscht, PV-Anlagen über eine handelsübliche Schukosteckdose, oder gar über eine Verteilersteckdose am Hausnetz anzuschließen. Dafür gibt es die o.g. Wielandsteckdose, deren Kontaktstifte besonders gegen Berührung geschützt sind. Die Dose wird aber ganz normal wie eine Schukosteckdose eingebaut. Ein Festanschluß ist selbstverständlich auch möglich. Das darf natürlich nur ein zugelassener Elektro-Fachbetrieb durchführen.

Ein Grund dafür, einen normalen Schokostecker abzulehnen ist die Gefahr, dass Besitzer u.U. versuchen, den Schukostecker mit in eine handelsüblichen Dreifachverlängerung einzustecken. Besonders wenn die Kontaktierung im Außenbereich erfolgt, bestünde z.B. auch die Gefahr, dass Feuchtigkeit in den Verteiler eindringt und ein Stromschlag drohen könnte.

Steuerliche Aspekte

Einfach gesagt, wenn man überschüssig erzeugten Strom nach der EEG-Einspeisevergütung an den Energieversorger verkaufen will, müssen dafür Steuern gezahlt werden. Das zieht einen enormen bürokratischen Aufwand nach sich. Die Menge des eingespeisten, vergütbaren Stroms ist aber voraussichtlich sehr gering (wegen des Eigenverbrauchs), sodass sich der entstehende Aufwand nicht lohnt, darum ist es einfacher, auf die Vergütung der Rückspeisung ausdrücklich beim Energieversorger zu verzichten.

Lohnt sich eine Anschaffung?

Auf jeden Fall! Die Zeit für Rückführung der entstandenen Kosten ist normalerweise wesentlich kürzer, als für eine Großanlage. Das hängt natürlich auch davon ab, wie groß die Grundlast des eigenen Haushaltes ist, also wieviel Geräte tagsüber Strom verbrauchen. Ein Singelhaushalt, oder ein Ehepaar ohne Kinder, bei denen beide Partner tagsüber berufstätig sind, werden nicht so schnell in die „Habenzone“ kommen. Familien mit Kindern, oder Besitzer von Einfamilienhäusern profitieren schneller, weil tagsüber mehr Strom konsumiert wird. Bei Einfamilienhäusern laufen zudem weitere Gerätschaften wie Umwälzpumpen für die Warmwasseraufbereitung, Telefonanlagen oder die Beleuchtung innenliegender Treppenaufgänge. Die Einsparung, respektive der daraus entstehende mittelbare Ertrag, ist also von der Infrastruktur des Haushaltes abhängig.

Abgesehen von dem direkten finanziellen Vorteil wird pro kWh Strom, der solar erzeugt wird, ca. 510g CO² für die fossile Erzeugung elektrischen Stroms eingespart. Natürlich bedarf es etwas Zeit, bis die ökologische Bilanz aus Herstellung der Module und des Minderausstoßes von CO² ausgeglichen ist. Energetisch hat sich eine PV-Anlage aber bereits nach 1-3 Jahren amortisiert, d.h. dass die Energie eingespart wurde, die man zur Herstellung der Anlage benötigt hat. Aber auch dazu gibt es eine Reihe von Informationen im Internet.

Eine kompakte Übersicht mit den am häufigsten gestellten Fragen zur Errichtung eines Balkonkraftwerkes findet man auf den Seiten des VDE: https://www.vde.com/de/fnn/arbeitsgebiete/tar/tar-niederspannung/erzeugungsanlagen-steckdose

Verbraucht man mit einem Balkonkraftwerk weniger Strom?

Nein, der Stromverbrauch des Haushaltes hängt von den angeschlossenen Verbrauchern und dem Nutzungsverhalten der Bewohner ab. Man bezieht nur weniger Strom vom Energieversorger und entlastet bei gleichgebliebenem Verbrauch den eigenen Geldbeutel und die Umwelt, weil weniger Energie durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt werden muß. Strebt man primär eine Entlastung der Umwelt an, sollte man zusätzlich an weiteren Stellschrauben drehen, um den eigenen Stromverbrauch zu senken und nicht sorgloser im Stromverbrauch werden „weil es ja nichts kostet“ und solar kein CO² anfällt.  

Wenn nur 600W eingespeist werden darf, warum sollen dann die Solarmodule zusammen eine größere Leistung als 600W bringen können?

Das hat damit zu tun, dass die angegebene Leistung der Solarmodule nur unter optimalen Bedingungen erreicht wird. D.h., direkte Ausrichtung nach Süden, ein Neigungswinkel, bei dem die Sonnenstrahlen genau senkrecht auf die Solarplatten treffen und natürlich strahlender Sonnenschein ohne Wolken. Diese Bedingungen lassen sich aber nicht immer verwirklichen. Mal ist die Ausrichtung nicht genau nach Süden, nicht immer ist der Himmel klar und die Sonne steht unterschiedlich hoch am Himmel, sodass die Sonnenstrahlen nicht senkrecht auf die Platten treffen können. Letzteres verändert sich je nach Jahreszeit und sogar den Tag über. Im Sommer, ist ein Neigungswinkel von ca. 30° optimal, im Winter liegt der Winkel bei ca. 45°. Das sind aber alles Näherungs- bzw. Mittelwerte, die einen guten Kompromiss über die Jahres- und Tageszeiten darstellen.

Um unter allen Bedingungen die maximale Ausbeute zu erhalten, müsste ein enormer technischer und damit finanzieller Aufwand für eine automatisch verstellbare Mechanik betrieben werden, der sich am Ende nicht lohnt.

Durch eine leichte Überdimensionierung der Platten gleicht man allerdings schon einen Teil dieser Beeinträchtigungen aus. Das ist finanziell vertretbar. Man muß einen effizienten Kompromiss finden, weil es ebenso unsinnig ist, die Leistung der Solarmodule zu groß zu wählen, weil dann die Anlage wieder zu teuer würde. Der optimalste Zustand ist, wenn man den erzeugten Strom der Anlage komplett selbst verbraucht und nur bei besonders guten Witterungsbedingungen minimal Strom an den Energieversorger verschenkt.

Kann ich mehrere Inverter mit PV-Modulen koppeln, wenn die momentan abgegebene Gesamtleitung von 600W nicht überschritten wird?

Findige Solarfreunde, mit elektrotechnischer (Vor)Ausbildung, kommen auf die Idee, quasi mehrere Einzelanlagen zu installieren und mit schaltungstechnischen Einrichtungen (SPS, Mikrocontroller usw.) so miteinander zu verbinden, dass die gesamte erzeugte und in das Hausnetz gespeiste Leistung, die 600W nicht überschreiten.

Beispiel: Man installiert zwei Einzelinverter (600W PVA), an denen je 600W PVA Solarmodule angeschlossen sind. Scheint mal nicht so dolle die Sonne, würde jede der Anlagen z.B. nur 250W an das Netz abgeben können, macht in Summe 500W Leistung, was unter der Grenze von 600W liegt. Scheint die Sonne sehr stark und jeder Inverter könnte 500W liefern, lägen wir bei 1000W, was natürlich über 600W ist. Man könnte dann einen der beiden Inverter abschalten und würde so die Grenze wieder einhalten.

Leider, leider, leider ist das nicht erlaubt. Die gesamte installierte photovoltaische Leistung (also die Gesamtleistung aller Solarmodule zusammen) darf die 600W nicht überschreiten. Damit ist im Grunde die leichte Überdimensionierung der Solarmodule an nur einem Inverter schon nicht statthaft…

Kann man die Solarplatten auch auf einem Gartenhaus anbringen?

Ja, warum nicht. Das Dach sollte nur das Gewicht der Platten tragen können und es muß eine ausreichend dimensionierte Zuleitung zum Gartenhaus liegen. Der Anschluß an die 230V Wechselspannungsleiteung erfolgt dann ebenso über eine empfohlene Anschlußdose oder direkt in einer Verteilerdose.

Gibt es spezielle Empfehlungen für Installationsbetriebe?

Nein. Die mechanische Anbringung, sofern das an einer einfach zugänglichen Stelle ist ( z.B. Hauswand, Garten, Gartenhaus, Terasse) kann man, mit etwas handwerklicher Begabung, sogar selbst erledigen. Bitte auf sichere Anbringung achten! Den Anschluß des Wechselrichters kann jeder Elektrofachbetrieb machen. Da wäre es schön, die jeweils heimischen Unternehmen zu berücksichtigen.

Wo kann man diese Anlagen kaufen, sind das Sonderanfertigungen?

Es gibt viele Anbieter, die Sets, bestehend aus Solarplatten und Wechselrichter anbieten. Das sind keine Sonderanfertigungen, sondern einfach Standard-Komponenten, die passend vom Anbieter zusammengestellt werden. Einfach im Internet mit den Begriffen „Balkonkraftwerk kaufen“ suchen. Vergleichen Sie aber die Preise, Leistungen und evtl. Zusatzkosten durch den Versand. Die Preise weichen manchmal sehr stark voneinander ab. Um die Halterungen muß man sich gesondert kümmern, das hängt nämlich davon ab, wo und wie man die Solarplatten befestigen möchte. Suchen Sie nach „Befestigung Balkonkraftwerk“ im Internet.

Ich wohne in einem Mehrfamilienhaus, was muß ich beachten?

Als Mieter benötigt man das Einverständnis des Vermieters zur Anbringung eines Balkonkraftwerkes, weil eine außen angebrachte Anlage das Bild des Hauses verändert. Ähnlich ist es bei einer Eigentumswohnung, da benötigt man die Genehmigung der Eigentümergemeinschaft. Das ist ein Bereich, der noch Überzeugungsarbeit benötigt, weil Vermieter und Eigentümergemeinschaften Sorge um die Gebäudesubstanz und das Aussehen des Hauses haben und deshalb sehr zurückhaltend mit einer Genehmigung sind.

Müssen die Solarmodule genau nach Süden ausgerichtet sein?

Nein, es geht auch eine südöstliche oder südwestliche Ausrichtung. Nach Süden wäre optimal, aber eine Abweichung nach Westen oder Osten, schmälert den Ertrag nicht dramatisch. Ein Nordausrichtung wäre theoretisch möglich, ist aber nicht empfehlenswert, weil der Ertrag dann sehr viel kleiner als bei einer Südausrichtung ist.

Kann ich zuviel erzeugten Strom auch speichern?

Im Prinzip ja, allerdings wäre das ein komplett anderes Konzept. Balkonkraftwerke sollen klein, kostengünstig, einfach zu installieren und effizient sein. Das Konzept ist darauf ausgelegt, den erzeugten Strom möglichst selbst und direkt zu verbrauchen. Eine etwaige gelegentliche Überproduktion „schenkt“ man dem Energieversorger. Die theortisch erzielbare Vergütung ist voraussichtlich so klein, dass sich der bürokratische Aufwand nicht lohnt.