Mit dem Balkonkraftwerk eigenen Strom erzeugen

Inhalt

1. Erzeugung von Sonnenstrom steigt
2. Rechnet sich ein Balkonkraftwerk?
3. Voraussetzungen für eine Balkon-Solaranlage
4. Anmeldung für Balkonkraftwerke
5. Mieter*in sollte Vermieter*in kontaktieren
6. Fazit

Immer mehr Menschen möchten aktiv ihren Teil zum Klimaschutz beitragen. Weniger Müll produzieren, mehr Fahrrad fahren, regionale Produkte kaufen – schon jetzt könne alle durch ein paar Veränderungen den eigenen CO₂-Fußabdruck verringern. Aber darf es noch etwas mehr sein? Wie wäre es zum Beispiel, mit einer Solaranlage eigenen Sonnenstrom zu erzeugen und so den privaten Energieverbrauch nachhaltiger zu gestalten? Ja!

Aber: Nicht jedem steht eine Dachfläche auf Haus oder Garage für eine große Photovoltaikanlage zur Verfügung. Kein Problem, denn inzwischen gibt es Mini-Solaranlagen für Balkongeländer oder Gärten, Balkonkraftwerke genannt, mit denen alle eigenen CO₂-freien Strom erzeugen und nutzen können. 

Erzeugung von Sonnenstrom steigt

Der Stromverbrauch in Deutschland lag im Jahr 2021 bei etwa 582 Terawattstunden (TWh). Etwas mehr als die Hälfte des Stroms stammte nach wie vor aus konventioneller Stromerzeugung. Der Anteil regenerativer Energien stieg aber auf 47 %. 2021 wurden 238 TWh Strom aus Windrädern (117 TWh inkl. Anlagen auf See), Photovoltaikanlagen (51 TWh), Biogas (50 TWh) und Wasserkraft (20 TWh) erzeugt.

Die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der HTW Berlin schätzt ⁽²⁾, dass inzwischen 190.000 so genannte Balkonkraftwerke (auch Mini-PV-Anlage oder Stecker-Solar-Gerät genannt) zu dieser Erzeugung von Sonnenstrom beitragen. Dabei handelt es sich um kleine Solarpanels, die am Balkon angebracht oder auf Außenflächen installiert werden. Die Balkon-PV-Anlagen sind technisch speziell für diese Anwendung konstruiert und werden anschlussfertig geliefert. Dank drei spezieller Elemente lassen sie sich ohne technisches Vorwissen selbst installieren und den erzeugten Strom nutzen.

Solarmodul

Die Technik, mit der Sonnenenergie in Elektrizität umgewandelt wird, ist schon lange ausgereift. Die Module sind wetterfest und halten mechanischen Belastungen wie zum Beispiel Hagel stand. Die meisten Hersteller*innen geben 20 Jahre Garantie auf die Leistungsfähigkeit, einige sogar noch mehr. Etwa 1,70 x 1 Meter groß sind die handelsüblichen Anlagen für Balkonkraftwerke.

Die Leistungsfähigkeit der Module ist abhängig von der eingesetzten Technologie. Man unterscheidet generell zwischen monokristallinen, polykristallinen und Dünnschicht-Modulen. Am leistungsfähigsten sind monokristalline Module. Sie bieten auf kleiner Fläche den größten Ertrag. Dementsprechend höher ist der Anschaffungspreis.

Kleinere Solarmodule für den Balkon verfügen über eine Leistung von rund 300 Wattpeak. Wattpeak bedeutet: So viel beträgt die maximale Leistung des Moduls bei optimalen Bedingungen, die zum Teil nur im Labor erreicht werden. Die Module erzeugen auch Strom, wenn es bewölkt ist oder die Sonne nicht im optimalen Winkel steht. Eine Ausrichtung gen Norden ist allerdings nicht empfehlenswert.

Wie viel Strom produziert ein solches Modul übers Jahr gerechnet? Die Faustformel lautet: Der Wert des Wattpeak multipliziert mit 1.000 in Stunden pro Jahr erzeugt X Kilowattstunden. Ein Modul mit 300 Wattpeak erzeugt demnach etwa 300 kWh Strom pro Jahr. Das deckt den Strombedarf eines 4-Personen-Haushalts mit einem durchschnittlichen Verbrauch von 3.500 kWh natürlich nicht. Man kann damit allerdings die tägliche Grundlast von Standby-Geräten wie dem Kühlschrank und gut abdecken.

Wechselrichter

PV-Anlagen erzeugen Gleichstrom, das Stromnetz wird jedoch mit Wechselstrom betrieben. Um Sonnenstrom richtig nutzen zu können, muss er entsprechend umgewandelt werden. Das leistet ein sogenannter Wechselrichter, der bei großen Dachanlagen meist im Keller angebracht wird, nahe der Stelle, wo der Strom ins Netz fließt. Bei den Anlagen für Balkonkraftwerke wird der Wechselrichter in der Regel direkt am Modul angebracht. Als zukünftiger Kleinstromerzeuger muss man sich über diese technische Grundbedingung also keine Gedanken machen.

Kabel mit Stecker

Besonders an Balkon-Solaranlagen ist auch, dass der erzeugte Strom direkt mit einem normalen Stromstecker in den eigenen Stromkreis eingespeist wird. An den PV-Modulen für die Nutzung am eigenen Balkon sind daher Kabel und Stecker fest angebracht.

Rechnet sich ein Balkonkraftwerk?

Solaranlagen liefern etwa 1 kWh Strom pro Jahr pro 1 Wattpeak Leistung. Das Mehr oder Weniger hängt fundamental davon ab, wie der Standort im Verhältnis zum Verlauf des Sonnenstands liegt. Oder wie gut das Wetter in dem jeweiligen Jahr ist. Aufgrund der vielen Sonnenstunden der letzten Sommer erzeugten zahlreiche PV-Anlagen wesentlich mehr Strom als ursprünglich kalkuliert.

Aktuell liegen die Preise für die Mini-Solaranlagen bei etwa 1 Euro pro 1 Wattpeak. Ein Modul mit 300 Wattpeak kostet also um die 300 Euro. Ein weiterer Kostenfaktor ist die Halterung zum Anbringen des Moduls. Hier muss man evtlentuell mit weiteren 100 bis 200 Euro rechnen, je nachdem inwieweit man fremde Hilfe in Anspruch nehmen muss. Gehen wir einmal von einer Investition von insgesamt 500 Euro aus.

Wenn man den Preis für den Strom, den man dann nicht mehr vom Energieversorgsunternehmen beziehen muss, pauschal mit einem Preis von 0,32 Euro pro Kilowattstunde (2021) veranschlagt, spart man also etwa 100 Euro pro Jahr. Bedeutet: Nach 5 bis 6 Jahren hat sich die Investition im Idealfall amortisiert, danach profitiert man richtig. Bei einer Lebensdauer von mindestens 20 Jahren spart man mit einer solchen Anlage ca. 1.000 Euro reine Stromkosten – zukünftige Steigerungen beim Strompreis noch gar nicht einbezogen.

Allerdings gibt es einen kleinen Haken an einer so kalkulierten Wirtschaftlichkeitsberechnung. Denn die Verbraucher*innen bekommen ja kein Geld für den erzeugten Strom, sondern vermeiden Kosten. Und das auch nur, wenn man den Strom, den die Solaranlage auf dem Balkon erzeugt, dann auch vollständig nutzt. Nehmen wir an, es ist ein heißer Hochsommertag und das Balkonkraftwerk liefert an einem Wochentag mittags die volle Leistung von 300 Watt. Es brennt kein Licht, es ist niemand zu Hause, der Fernseher läuft nicht und es surft auch niemand am PC im Internet. 

In diesem Szenario sind 300 Watt Strom schon ganz schön viel. Kleinere Einfamilienhäuser und 4-Zimmer-Wohnungen verbrauchen in diesem passiven Zustand um die 100 Watt – eben durch die Geräte, die immer (Internetrouter, Uhr am Backofen) oder im Standby (Fernseher, PC-Monitor) laufen. Wenn man also die volle Profitabilität seiner Mini-Solaranlage auf dem Balkon erreichen will, muss man sein Verbrauchsverhalten ändern. Waschmaschine oder Geschirrspüler sollten dann zum Beispiel mittags statt abends laufen. Wer keinen ungenutzten Strom erzeugen möchte, wird sich auf jeden Fall Gedanken machen.

Voraussetzungen für die Nutzung einer Balkon-Solaranlage

Ein Balkonkraftwerk kann ohne Weiteres an den eigenen Stromkreis angeschlossen werden. Allerdings gilt es, vier Dinge zu beachten. 

1. Der hauseigene Stromzähler darf nicht rückwärts zählen. Falls doch, muss der Netzbetreibende ihn austauschen. Das passiert i. d. R. kostenlos.
2. Man darf nur eine einzige Anlage über einen Wechselrichter an den Endstromkreis anschließen. Diese kann allerdings aus zwei bis drei gekoppelten Kleinanlagen bestehen. 
3. Ein Balkonkraftwerk darf in Deutschland mit max. 600 Watt Leistung angeschlossen werden. Das wird über den Wechselrichter automatisch gemacht.
4. Die Anlage muss über eine sichere Steckdose mit dem eigenen Stromkreis verbunden werden. Dazu reicht eine normale funktionstüchtige Haushaltssteckdose (Schuko-Stecker) aus, eine Energiesteckdose (Wieland-Steckdose) eignet sich noch besser.

Auf jeden Fall müssen bestimmte Sicherheitsaspekte beachtet werden. So darf man eine solche Anlage keinesfalls über eine Mehrfachsteckdose an das Stromnetz anschließen. Diese könnte überhitzen. Gleiches gilt für eine Verbindung mittels einer aufgerollten Verlängerungsschnur. Und natürlich muss die Steckverbindung gegen Nässe geschützt sein.

Anmeldung für Balkonkraftwerke

Eine Betriebsgenehmigung ist bei der Installation von Solaranlagen unter einer Leistung von 600 Wattpeak nicht notwendig. Die Gesetzeslage schreibt jedoch die Anmeldung von „steckerfertigen Erzeugungsgeräten“ bei der Bundesnetzagentur sowie beim lokalen stromnetzbetreibenden Unternehmen vor. Das lässt sich ohne großen Aufwand online erledigen. Außerdem muss man dem Netzbetreibenden erklären, dass man auf eine Förderung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz verzichtet. Andernfalls müsste die Anlage vor Inbetriebnahme genehmigt werden. Eine gute Übersicht bzgl. der notwendigen Anmeldeverfahren findet man bei der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie: https://www.pvplug.de/meldung  

Mieter*in sollte Vermieter*in kontaktieren

Je nach Mietvertrag könnte das Anbringen von Gegenständen am Balkongeländer, an der Außenwand oder auf dem Dach nicht gestattet sein. Daher empfiehlt sich eine Rücksprache mit der*dem Vermietenden, um sich das genehmigen zu lassen, bevor man in Aktion tritt. Ähnliches gilt für Wohneigentümergemeinschaften.

Fazit

Balkon-PV-Anlagen zur Erzeugung von CO₂-freier Elektrizität sind inzwischen von hoher Qualität und zu akzeptablen Preisen auf dem Markt erhältlich. Die Installation ist denkbar einfach und ohne Fachwissen möglich. Wenn man sein Verbrauchsverhalten etwas anpasst, kann man mit einem Balkonkraftwerk eine ordentliche Summe an Stromkosten einsparen.

Aber: Bringt eine Solaranlage am Balkon auch etwas für den Klimaschutz? Im Einzelnen erscheinen die erzeugten Strommengen recht marginal. Eine Rechnung: In Deutschland haben fast 60 Millionen Menschen einen Balkon oder eine Terrasse.³ Da mehrere Personen einen Balkon benutzen und nicht alle eine Südausrichtung haben, gehen wir einmal von 20 Millionen potenziellen Balkonen aus. Wenn alle ein Modul mit 300 Wattpeak betreiben würden und jeweils 300 kWh Strom pro Jahr erzeugen, wären das in Summe 6 Milliarden kWh pro Jahr, umgerechnet also 6 Terawattstunden. Damit könnte also 1 % des deutschen Strombedarfs gedeckt werden.

Weiterführende Links

Umfangreiche tabellarische Übersicht mit Solarmodulen für den Balkon:
https://www.pvplug.de/marktuebersicht/

Passende steckerfertige Balkonmodule findet man u.a. bei dem spezialisierten Unternehmen Priwatt.

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Belege
⁽¹⁾ Fraunhofer ISE
⁽²⁾ Forschungsgruppe Solar HTW Berlin
⁽³⁾ Statista