Wie beim Balkonkraftwerk 600W der Ertrag maximiert wird

Mittlerweile sind Balkonkraftwerke 600W in aller Munde. Durch eine Reihe von Maßnahmen kann der Ertrag der Anlagen optimal genutzt werden.

Der Begriff Balkonkraftwerk kommt aus der Umgangssprache und nimmt darauf Bezug, dass die Solaranlagen auf Balkonen montiert werden können. Die Installation ist jedoch ebenfalls an der Fassade, einem Dach oder frei stehend im Garten möglich. In der Technik werden die Anlagen als Plug-in-Fotovoltaikanlagen bezeichnet, kurz auch Plug & Save Systeme oder Stecker-Solaranlagen genannt. Bei den Anlagen handelt es sich um Komplettsets, die alle Komponenten enthalten, die für den Betrieb erforderlich sind.

Im Vergleich zu konventionellen Fotovoltaikanlagen sind Balkonkraftwerke bewusst einfach gehalten, sodass sie auch von Laien installiert und angeschlossen werden können. Im Prinzip genügt es, die Solarpaneele zu installieren und den Stecker in die Steckdose zu stecken. Der Zweck der Anlagen besteht darin, Wechselstrom zu erzeugen, der in das interne Netz des Hauses oder der Wohnung eingespeist wird, um den Stromverbrauch und damit die Kosten zu senken. Überschüssige Energie kann ins Netz eingespeist werden. Dafür ist jedoch keine Vergütung vorgesehen.

Zur Ausstattung von Balkonkraftwerken muss zwingend ein Wechselrichter gehören, der die Einspeiseleistung auf 600W begrenzt und bei Überschreitung dieses Werts innerhalb von 200 Millisekunden die Anlage automatisch abschaltet (Ab 2024 sind 800Watt-Mini-Solaranlage erlaubt). Betreiber von Balkonkraftwerken sind verpflichtet, ihren Netzbetreiber vor der Inbetriebnahme zu informieren. Der Anschluss an eine normale Schuko-Steckdose stellt eine rechtliche Grauzone dar. Besser ist es, einen speziellen Einspeisestecker (Wieland-Stecker) zu verwenden, der von einem Elektriker installiert werden muss. Außerdem muss der Netzbetreiber prüfen, ob der aktuell genutzte Stromzähler für den Betrieb eines Balkonkraftwerks geeignet ist. Mieter sind zudem verpflichtet, vor der Installation die Zustimmung des Vermieters einzuholen.

Die Funktionsweise eines Balkonkraftwerks ist sehr einfach. Sein Herzstück sind die Solarmodule, auch PV-Module genannt. Sie besitzen eine wabenartige Struktur aus Solarzellen. Bei denen ist eine dünne Schicht aus Halbleitermaterial (meist reines Silizium) auf einer festen Unterlage aufgetragen. Sie wird durch eine Glasschicht vor mechanischen Einflüssen geschützt. Trifft Sonnenlicht auf die Solarmodule, erzeugen sie Gleichstrom. Dieser wird durch einen Wechselrichter in Wechselstrom mit einer Spannung von 230 V und einer Frequenz von 50 Hz umgewandelt und über die Steckdose ins Hausnetz eingespeist. Es können nur eines, aber auch mehrere Solarmodule, eingesetzt werden. Die Hauptbestandteile eines Balkonkraftwerks sind:

• Solarmodule
• Wechselrichter
• Anschlusskabel
• Steckdose
• Befestigungsmaterial

Optional kann die Anlage mit einem Stromspeicher (Akku) ergänzt werden. Die Mehrzahl der Balkonkraftwerke werden als Komplettsets angeboten.

Die Angabe Balkonkraftwerk 600W Ertrag stellt lediglich einen Richtwert dar. Die Zahl 600 W bezieht sich auf die zulässige Höchstleistung. Diese soll von der Bundesregierung in naher Zukunft auf 800 w erhöht werden. Bis Ende 2021 wurden in Deutschland geschätzte 140.000 bis 190.000 Balkonkraftwerke an Endkunden verkauft. Die durchschnittliche Leistung pro Anlage betrug 350 W.

Wie hoch die Leistung und somit der Balkonkraftwerk 600W Ertrag ist, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, von denen einige durch die natürlichen Bedingungen am Standort gegeben sind (und daher nicht geändert werden können). Andere werden durch technische Faktoren bestimmt. Beispielsweise ist der Ertrag einer Solaranlage in Süddeutschland durchschnittlich um ungefähr 10 Prozent höher als in Norddeutschland.

Einige Regionen verzeichnen mehr Sonnenstunden pro Jahr als andere. Dort lohnt sich die Installation besonders. Im Internet gibt es eine Reihe von Rechnern, mit denen Ertrag eingeschätzt werden kann. Die Angaben sind jedoch nur grobe Richtwerte und können selbst bei benachbarten Häusern stark schwanken.

Bei einem Balkonkraftwerk mit 600 W Paneelen kann die Jahresleistung unter optimalen Bedingungen 570 kWh erreichen. Kommen 800 W Paneele zum Einsatz, sind sogar bis zu 750 kWh pro Jahr möglich.

Die Leistung pro Tag schwankt naturgemäß sehr stark und hängt nicht nur vom Wetter, sondern auch von der Jahreszeit ab. Pro Tag können zwischen 0,35 und 4,01 kWh Strom erzeugt werden. Laut statistischen Angaben verbraucht ein Zwei-Personen-Haushalt im Durchschnitt ca. 2.000 kWh Strom pro Jahr. Der Balkonkraftwerk 600W Ertrag ist nicht hoch genug für eine autarke Versorgung, hilft aber dabei, Strom zu sparen.

Wird ein Preis von 40 Cent pro kWh zugrunde gelegt, kann ein Balkonkraftwerk 600 W die Stromrechnung jährlich um ca. 228 Euro reduzieren. Die Mehrzahl der Anlagen kosten zwischen 600 und 1.000 Euro. Das bedeutet, unter optimalen Bedingungen haben sie sich nach 3 bis 5 Jahren amortisiert. Je höher der Strompreis steigt, desto schneller macht sich das Balkonkraftwerk bezahlt.

Bei dieser Art von Solaranlage ist das nur eine theoretische Frage, da sie die Versorgung mit Netzstrom nur ergänzt und nicht ersetzt. Unter optimalen Bedingungen (mittags bei Sonnenschein) hat ein Balkonkraftwerk eine Leistung zwischen 600 und 800 W. Das würde ausreichen, um einen Kühlschrank, einen Fernseher, ein Radio, Laptop und ein Ladegerät für ein Smartphone oder Tablet sowie ein paar LED Lampen zu betreiben. Je weniger Strom die Geräte benötigen, desto mehr von ihnen kann das Balkonkraftwerk versorgen.

Die Effizienz eines Balkonkraftwerks lässt sich steigern, indem möglichst stromsparende elektrische Verbraucher damit versorgt werden.

Der wichtigste Faktor ist die Standortwahl. Die Solarmodule sollten möglichst so platziert werden, dass sie nach Süden zeigen und nicht durch Nachbargebäude, Bäume oder Vordächer verschattet werden. Die Bezeichnung Balkonkraftwerk bedeutet nicht, dass sie nur auf dem Balkon installiert werden können. Eine nach Süden zeigende Hausfassade, ein Vordach oder eine Garage eignen sich ebenfalls, sogar ein Stellplatz auf dem Rasen. Die Hauptsache ist, dass der Standort möglichst viel Sonne abbekommt.

Die Praxis hat gezeigt, dass schräg aufgestellte Solarmodule (in einem Winkel von ungefähr 30 Grad) eine höhere Leistung bringen als vertikal montierte Paneele. Mitunter muss man jedoch einen Kompromiss zwischen Standort und Neigungswinkel schließen. Wird das Balkonkraftwerk an der Hausfassade montiert, muss es dort vertikal angebracht werden.

Es gibt Solaranlagen, deren Module automatisch dem täglichen Lauf der Sonne folgen. Der Nutzen solcher Systeme ist nur gering. Zum einen verbrauchen die Motoren Strom, der nicht mehr im Haushalt genutzt werden kann. Zum anderen sind solche Anlagen störanfällig. Bei einigen Anlagen können die Paneele auch manuell nachgeführt werden. Das muss aber mindestens drei- bis viermal pro Tag erfolgen, um den Ertrag zu steigern. Die Mehrzahl der Menschen sind jedoch tagsüber auf der Arbeit.

Eine regelmäßige Reinigung der Module bringt eine durchschnittliche Ertragssteigerung zwischen 2 und 7 Prozent. Der Schmutz setzt sich besonders leicht im Spalt zwischen dem Solarpaneel und der Halterung fest. Es lohnt sich, regelmäßig Staub, Vogelkot und Blattreste zu entfernen. Im Winter sollte der Schnee abgefegt werden.

Wer beim Balkonkraftwerk 600W den Ertrag optimal nutzen will, kommt um ein Energiespeichersystem, sprich einen Akku, nicht herum. Das hat mehrere Gründe. Ein Balkonkraftwerk macht sich dann am schnellsten bezahlt, wenn es möglichst viel Strom für den Eigenbedarf liefert, da der ins Netz eingespeiste Strom nicht vergütet wird. Genau diese Situation stellt sich jedoch an Werktagen regelmäßig ein. Die Sonne lacht vom Himmel und die Solaranlage läuft mit Höchstleistung.

Da aber die Hausbewohner auf der Arbeit oder in der Schule sind, wird daheim nur wenig Energie verbraucht. Der erzeugte Strom wird zum größten Teil ins öffentliche Netz eingespeist und geht damit für den Besitzer der Anlage verloren. Abends ist die Lage genau umgekehrt. Die Bewohner sind zu Hause und der Energiebedarf steigt. Da jedoch die Sonne nicht mehr scheint, kann das Balkonkraftwerk keinen Strom liefern. Um den Bedarf zu decken, muss auf teuren Netzstrom zurückgegriffen werden.

Durch einen intelligenten Energiespeicher lässt sich das ändern. Erzeugt das Balkonkraftwerk viel Strom, der Verbrauch ist jedoch niedrig, wird zunächst der Akku aufgeladen. Erst wenn er voll ist, wird Strom ins öffentliche Netz eingespeist. Abends oder bei schlechtem Wetter funktioniert der intelligente Stromspeicher umgekehrt. Er wird den gespeicherten Strom ins Hausnetz einspeisen, sodass möglichst wenig Netzstrom bezogen wird.

Durch dieses intelligente Energiemanagement lässt sich die Effizienz eines Balkonkraftwerks erheblich steigern. Top-Balkonkraftwerke werden bereits mit einem integrierten Energiespeicher geliefert, dessen Kapazität an die Leistung des Balkonkraftwerks angepasst ist. Derartige Anlagen sind zwar etwas teurer, sparen dafür aber mehr Strom. Die Anschaffung lohnt sich!