Balkonkraftwerk: Wie funktioniert die Mini Solaranlage?

Balkonkraftwerke sind inzwischen fast genauso beliebt wie größere private Photovoltaik-Anlagen. Wer Klimaneutralität anstrebt, ist mit einer solchen Stecker Solaranlage definitiv einen Schritt weiter. Der Grund: Ein Balkonkraftwerk amortisiert sich unter Berücksichtigung der aktuellen Strompreise schon nach circa fünf Jahren, denn dann hat es mehr Strom produziert als seine Herstellung gekostet hat. Doch wie funktioniert ein Balkonkraftwerk überhaupt?

Was ist ein Balkonkraftwerk?

Die beliebten Stecker Solargeräte verfügen über einen Stecker, der mit einer handelsüblichen Steckdose (Schuko Stecker) verbunden werden kann. In den am Balkon angebrachten Solarpanels wird aus Sonnenlicht Strom erzeugt, der dann im gesamten Haushalt genutzt werden kann. Mit einem Wechselrichter wird die gewonnene Energie in nutzbaren Haushaltsstrom umgewandelt. Welcher Anteil des Strombedarfs sich auf diese Weise decken lässt, hängt von der Größe des Kraftwerks, der Anzahl der Sonnenstunden und der Ausrichtung der Solarpanels ab. In der Regel erreicht man eine Abdeckung von 20 bis 30 Prozent.

Der in das Hausnetz eingespeiste Solarstrom steht den verschiedenen Haushaltsgeräten unmittelbar zur Verfügung. Damit sich das Ganze auch richtig lohnt, wird der von den Solarmodulen erzeugte Strom aus dem Balkonkraftwerk vorzugsweise verbraucht. Erst wenn der Solarstrom zur Neige geht, laufen die Gerätschaften mit Elektrizität aus dem öffentlichen Stromnetz. Die Folge: Der Stromzähler läuft langsamer und es wird weniger Strom aus dem öffentlichen Netz entnommen. Bei gutem Wetter und Sonnenschein kann es sogar sein, dass der Zähler ganz stoppt und Kühlschrank, PC und Router über Solarstrom weiterlaufen. Wenn das Balkonkraftwerk mehr Strom erzeugt, als gerade benötigt wird, fließt der Überschuss ins öffentliche Stromnetz. Dank der Einspeisevergütung haben Betreiber:innen von Stecker Solaranlagen die Möglichkeit, so sogar etwas dazuzuverdienen. Dafür muss vorab allerdings ein Antrag gestellt werden. Wegen der geringen Einspeisemenge lohnt sich dieser Aufwand meist nicht.

Um das Balkonkraftwerk in Betrieb zu nehmen, muss lediglich der Stecker in die Steckdose gesteckt werden. Dies sind sie einzelnen Komponenten der Mini PV Anlage:

• Solarmodul(e), die die Sonneneinstrahlung aufnehmen

• Wechselrichter, der den Gleichstrom aus den Solarpanels in nutzbaren Wechselstrom umwandelt

• Kabel und Stecker zum Anschließen ans Stromnetz des Haushalts

• Bauteile oder Ständer für die Befestigung der Solarpanels am Balkon (z.B. Geländer) oder zum Aufstellen

• Messgerät, um den gewonnenen Strom zu messen (optional)

Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk?

In der Regel besteht ein Balkonkraftwerk aus einem bis zwei Photovoltaik-Modulen, die über 300 bis 600 Watt Leistung verfügen. Rückseitig befindet sich ein kleiner Wechselrichter, der den produzierten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Vom Wechselrichter geht ein Kabel ab, das Sie als Betreiber:in mit einem Netzkabel verbinden müssen. Um die Mini PV Anlage mit dem Hausnetz zu verbinden, wird der Anschluss am anderen Ende in eine handelsübliche Schuko Stecker eingesteckt. Sobald das Solarmodul Sonneneinstrahlung aufnimmt, wird Strom erzeugt.

Montageort und Komponenten von Balkonkraftwerken

Ein Balkonkraftwerk kann an verschiedenen Orten montiert oder aufgestellt werden. Gern genutzte Möglichkeiten sind neben dem Balkon und dem Balkongeländer auch die Terrasse, Flach- oder Schrägdächer sowie die Hausfassade für die Solaranlage. Die Panels der Mini PV Anlage können aber auch auf dem Gartenhaus installiert werden. Je nach gewünschtem Ort bieten die meisten Hersteller entweder eine Halterung oder einen Ständer für die Befestigung der Module an.

Ein Balkonkraftwerk besteht also aus den folgenden Komponenten:

• Solarmodule: Die Solarpanels bestehen hauptsächlich aus Silizium, einem Halbmetall, das für Solarzellen, aber beispielsweise auch für die Herstellung von Computern genutzt wird. Wenn das enthaltene Silizium mit Sonnenlicht in Kontakt kommt, entsteht elektrische Energie.

• Wechselrichter: Meist sitzt der Wechselrichter auf der Rückseite der Module, manchmal wird er aber auch erst bei der Montage an der Konstruktion angebracht. Über ein Kabel ist der Wechselrichter mit den Solarmodulen und der Haussteckdose verbunden. Er wandelt den gewonnenen Gleichstrom in den im Haushalt benötigten Wechselstrom.

• Befestigungsvorrichtung: Es ist wichtig, die Solarmodule der Solaranlage möglichst exakt in Richtung Sonne auszurichten. Möglich ist dies mit dem mitgelieferten Gestell oder einer Befestigung, beispielsweise für die Außenseite des Balkons. Denken Sie daran, dass sich auf dem Balkon eine Außensteckdose mit Klappe befinden sollte.

Die Installation ist recht einfach möglich. Auch Laien können die Montage vornehmen, indem sie ein Loch in die Hauswand bohren und die Halterung für das Balkonkraftwerk darin befestigen. Bei der Montage auf einem Schrägdach jedoch ist es besser, professionelle Handwerker:innen hinzuzuziehen, die die Dachhaken und das Montagegestell anbringen.

Da Balkonkraftwerke so klein sind, findet man in der Regel problemlos einen Platz für sie. Wie der Name schon sagt, werden Balkonkraftwerke vorzugsweise auf dem Balkon oder der Terrasse montiert. Geeignet sind aber unter Umständen auch die Fassade, das Garagendach oder der Garten. Achten Sie dabei darauf, dass die Mini PV Anlage nicht beschattet wird und in einem guten Winkel zur Sonne befestigt wird.

Was ist der Unterschied zwischen PV-Anlage und Balkonkraftwerk?

Im Vergleich zu normalen Photovoltaikanlagen ist die Leistung eines Balkonkraftwerks recht gering. Schließlich zielen Balkonkraftwerke weniger darauf ab, möglichst große Mengen an Strom zu produzieren. Vielmehr geht es darum, günstigen Solarstrom zu erzeugen, den man größtenteils selbst verbraucht und deshalb weniger Strom aus dem öffentlichen Netz bezieht. Der Vorteil: Die Stromkosten sinken. Im Jahr können Betreiber:innen eines Balkonkraftwerks so rund 50 bis 100 Euro Stromkosten sparen. Ein größeres Balkonkraftwerk mit 600 Watt Leistung bringt sogar eine Ersparnis von rund 100 bis 200 Euro pro Jahr. Welchen Anteil Ihres Stromverbrauchs Sie mit dem selbst gewonnenen Solarstrom abdecken können, hängt natürlich von Ihrem Stromverbrauch und dem Ertrag der Solaranlage ab.

Die Leistung von Balkonkraftwerken

Bisher liegt die übliche Leistung von Balkonkraftwerken zwischen 300 und 600 Watt – wobei die gesetzlich zugelassene Leistungsgrenze ab dem 01. Januar 2024 voraussichtlich von 600 Watt auf 800 angehoben wird. Ab diesem Zeitpunkt gelten für Balkonkraftwerke mit maximal 800 Watt vereinfachte Bedingungen für Installation und Anmeldung des Balkonkraftwerks. Geht die Leistung über die gesetzlich festgelegten Grenzen hinaus, gelten andere Anforderungen, beispielsweise an die Steckdose und in Sachen Anmeldung.

Um die volle Leistung zu erreichen, sollte Ihr Balkonkraftwerk frei von Staub und Schmutz sein. So stellen heruntergefallene Blätter oder eine Staubschicht für das Balkonkraftwerk eine sehr viel größere Beeinträchtigung dar als für große PV-Anlagen.

Hier haben Sie viele Möglichkeiten, um den idealen Platz für die Solarpanels zu finden. Um das Beste aus dem Minikraftwerk herauszuholen, müssen aber einige grundlegende Dinge beachtet werden:

• größtenteils südliche Ausrichtung der Solarmodule

• keine Verschattung durch Gebäude, Vegetation, etc.

• Aufstellwinkel von 35 Grad (in Deutschland)

Wie sinnvoll ist ein Speicher für das Balkonkraftwerk?

Ohne Speicher wird zu viel produzierter Strom – also Energie, die Sie nicht direkt verbrauchen – ins öffentliche Netz eingespeist. Es ist zwar möglich, für diese Strommenge eine Einspeisevergütung zu erhalten, häufig sind die Mengen bei einem Balkonkraftwerk aber zu gering. Auch der bürokratische Aufwand ist die Mühe der Antragstellung meist nicht wert. Betreiber:innen, die einen deutlichen Energieüberschuss verzeichnen, können sich stattdessen einen Batteriespeicher anschaffen. Ob es sich lohnt, hängt natürlich ganz von der Energiemenge ab. Da Speicher sehr teuer sind und häufig ein Vielfaches der eigentlichen Anlage kosten, amortisieren sich die Anschaffungskosten meist erst nach langer Zeit.

Wann lohnt sich ein Balkonkraftwerk?

Ein Balkonkraftwerk lohnt sich vor allem dann, wenn Sie den produzierten Strom auch selbst nutzen. Ohne Speicher muss der Strom verbraucht werden, wenn er entsteht – das heißt tagsüber, wenn die Sonne scheint. Daher sollte man sich die Frage stellen, welche Geräte vorzugsweise tagsüber oder 24 Stunden am Tag Strom verbrauchen? Wer zur Miete wohnt, handelt es sich hierbei vor allem um Kühlschrank oder Router sowie typische Standby-Geräte wie den Fernseher oder PC. Bei Eigenheimbesitzern kommen weitere Geräte hinzu, beispielsweise die Heizung.

Entscheidend ist die Wechselrichter Leistung

Neben den Solarmodulen ist auch die Wechselrichter Leistung ausschlaggebend für die Leistung der Balkonkraftwerke. Schließlich wandelt er den produzierten Strom um und sorgt dafür, dass er über die Steckdose ins Hausnetz gelangt. Aktuell darf die Wechselrichter-Leistung nicht höher als 600 Watt betragen. Nur dann greifen die vereinfachten Regeln für Installation und Anmeldung von Balkonkraftwerken. Zurzeit plant die Bundesregierung aber, die zulässige Höchstleistung von Wechselrichtern für Balkonkraftwerke von 600 Watt auf 800 anzuheben.

FAQ

Wann lohnt sich ein Balkonkraftwerk besonders?

Ein Balkonkraftwerk lohnt sich vor allem dann, wenn der Eigenverbraucht hoch ist und in die Zeit der höchsten Stromerzeugung fällt. Die Wirtschaftlichkeit der Mini Solaranlage ist also dann besonders hoch, wenn man tagsüber zu Hause ist und beispielsweise im Homeoffice arbeitet, mittags kocht und tagsüber Geräte wie Wasch- und Spülmaschine nutzt. Betreiber:innen eines Balkonkraftwerks, die tagsüber wenig zuhause sind, sollten über die Anschaffung eines Batteriespeichers für das Balkonkraftwerk nachdenken.

Welche öffentlichen Förderungen gibt es für Balkonkraftwerke?

Mit dem Ziel, Balkonkraftwerke noch attraktiver zu machen, hat die Bundesregierung neue gesetzliche Regelungen erlassen. Seit dem 01. Januar 2023 sind die Geräte von der Umsatzsteuer befreit. Das bedeutet, statt wie bisher 19 Prozent zahlt man jetzt 0 Prozent Mehrwertsteuer. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Förderungen und Zuschüsse für den Kauf von Balkonkraftwerken. So zahlen viele Städte und Gemeinden sowie Bundesländern ihren Einwohner:innen einen Teil der An­schaf­fungs­kos­ten für das Balkonkraftwerk.

Braucht man für das Balkonkraftwerk einen neuen Stromzähler?

Die Stecker-Solaranlagen sind dafür da, den Netzstrombedarf von Haushalten zu verringern. Wenn man mehr Solarstrom produziert, als man gerade benötigt, fließt der Energieüberschuss ins öffentliche Stromnetz. Stromzähler benötigen für diesen Fall eine sogenannte Rücklaufsperre. Diese verhindert, dass sich der Zähler bei einem Energieüberschuss rückwärts dreht. Während moderne digitale Stromzähler standardmäßig über eine solche Sperre verfügen, haben die meisten analogen „Ferraris-Zähler“ meist keine. Erkennbar sind diese Zähler an der Scheibe hinter einem kleinen Fenster dreht. Idealerweise fragen Interessierte bereits vor der Montage des Balkonkraftwerks bei ihrem Netzbetreiber nach, ob der Zähler ausgetauscht werden muss. Bei Bedarf baut dieser einen neuen Zähler mit Rücklaufsperre ein.

Welche Pflichten haben Betreiber:innen einer Stecker Solaranlage?

Wer zur Miete wohnt, sollte seinen Vermieter um Erlaubnis fragen, ein Balkonkraftwerk betreiben zu dürfen. Außerdem sollte man mit dem Netzbetreiber klären, ob ein Tausch des Zählers nötig ist oder nicht. Bevor die Mini PV Anlagen in Betrieb genommen werden können, muss außerdem bislang der Netzbetreiber informiert werden. Ab Januar 2024 könnte diese Anmeldepflicht aber entfallen. Wird der Gesetzesentwurf vom Bundestag angenommen, reicht ein Eintrag ins Markt­stamm­da­ten­re­gis­ter in Zukunft aus.

Die Registrierung im Marktstammdatenregister sollte spätestens einen Monat nach Installation des Balkonkraftwerks stattfinden. Wer Solarstrom ins öffentliche Stromnetz einspeist, hat Anspruch auf die sogenannte Einspeisevergütung. Im Jahr 2023 beträgt diese 8,2 Cent pro Kilowattstunde Strom. Mit der Einspeisevergütung gehen allerdings bürokratische und technische Pflichten einher. Häufig ist es bei einem Balkonkraftwerk daher sinnvoller, auf die Vergütung für den eingespeisten Strom zu verzichten und diesen nur für den Eigenverbrauch zu nutzen.