Wie funktionieren Balkonkraftwerke?
Wie funktionieren Balkonkraftwerke?
Wie funktionieren Balkonkraftwerke? Bevor wir diese Frage beantworten, wollen wir zunächst definieren, was wir unter einem Balkonkraftwerk verstehen:
1. Was ist eigentlich ein Balkonkraftwerk?
Ein Balkonkraftwerk, auch bekannt als Stecker-Solargerät oder Mini-PV-Anlage, ist ’ne kompakte Photovoltaikanlage für den Hausgebrauch. Es besteht aus ein oder zwei Solarmodulen, einem Wechselrichter und ’nem Anschlusskabel. Diese kleinen Kraftwerke können an Balkonen, Fassaden oder im Garten installiert werden.
Definition: Was verstehen wir unter einem Balkonkraftwerk?
Ein Balkonkraftwerk umfasst grundsätzlich folgende Komponenten:
- ein oder mehrere PV-Module zur Stromerzeugung, auch als Solarmodule bezeichnet.
- ein Wechselrichter, der den Gleichstrom der PC-Module in Wechselstrom umwandelt
- eine Anschlussleitung mit Stecker zur Verbindung mit dem 230 V-Hausstromnetz
- ein Montagesystem zur Befestigung der Module (z.B. an Balkon, Fassade, auf einem Schrägdach oder Flachdach, oder im Garten)
- optional: ein Batteriespeicher (auch Powerstation genannt), um überschüssigen Strom für eine spätere Nutzung, z.B. zur Nachteinspeisung, zu speichern
Diese kompakte Photovoltaikanlage ermöglicht es Privatpersonen, selbst Solarstrom zu erzeugen und zu nutzen.
2. Wie erzeugen Balkonkraftwerke Strom?
Die Solarmodule fangen das Sonnenlicht ein und wandeln es in Gleichstrom um. Dieser Prozess basiert auf dem photoelektrischen Effekt. Der erzeugte Gleichstrom wird dann zum Wechselrichter geleitet, der ihn in haushaltsüblichen Wechselstrom umwandelt. Dieser Strom kann dann direkt in den Stromkreis der Wohnung eingespeist werden.
Ein oder mehrere Solarmodule (PV-Module) mit einer typischen Gesamtleistung von 300 bis 2.000 Watt peak (Wp) dienen der Stromerzeugung durch Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie.
Ein Wechselrichter transformiert den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom (DC) in netzkonformen Wechselstrom (AC) mit einer Spannung von 230 V und einer Frequenz von 50 Hz.
3. Wie wird der Strom ins Hausnetz eingespeist?
Der vom Wechselrichter umgewandelte Strom kann über eine sachgemäß installierte und abgesicherte Schuko-Steckdose ins Hausnetz eingespeist werden. Eine spezielle Einspeisesteckdose kann in manchen Fällen sinnvoll sein – ist jedoch nicht vorgeschrieben. Von der Steckdose aus fließt der Strom an alle angeschlossenen Geräten und wird dort verbraucht. Überschüssiger Strom fließt zum Nachbarn und ins öffentliche Netz, wird aber in der Regel nicht vergütet – in Ausnahmefällen dreht sich der alte Ferraris-Zähler rückwärts.
4. Welche Leistung haben Balkonkraftwerke?
Seit 2024 ist die maximale Einspeiseleistung von Balkonkraftwerken in Deutschland auf 800 Watt begrenzt. Manche Modelle können zwar mehr Strom erzeugen, aber der Wechselrichter drosselt die Einspeisung auf den erlaubten Maximalwert. Die tatsächliche Leistung hängt von Faktoren wie Sonneneinstrahlung und Ausrichtung der PV-Module ab.
Die addierte Modulleistung einer Balkonkraftwerk-Anlage darf bis zu 2.000 Wp = Watt, peak, betragen.
Tipps:
- Erfahrungen mit einem Balkonkaftwerk
- Mitmachen: Umfrage Balkonkraftwerk
5. Wie funktionieren Balkonkraftwerke bei unterschiedlichen Wetterbedingungen?
Balkonkraftwerke produzieren auch bei bewölktem Himmel Strom, allerdings weniger als bei direkter Sonneneinstrahlung. An sonnigen Tagen, bei niedrigen Außentemperaturen, erreichen sie ihre maximale Leistung. Im Sommer, bei Außentemperaturen von 30 Grad Celsius oder mehr, kann sich temperaturbedingt die Leistung von PV-Modulen um bis ca. 20% reduzieren. Bei Regen oder Schnee kann die Stromerzeugung stark reduziert sein oder ganz ausfallen. Moderne Solarmodule können jedoch auch diffuses Licht nutzen.
6. Braucht man einen Speicher für Balkonkraftwerke?
In der Regel werden Balkonkraftwerke ohne Speicher betrieben. Der erzeugte Strom wird direkt im Haus oder der Wohnung verbraucht oder ins Netz eingespeist. Es gibt jedoch auch Modelle mit integrierten Akkus oder die Möglichkeit, externe Speicher anzuschließen. Dies erhöht die Eigenverbrauchsquote, ist aber auch mit höheren Kosten verbunden.
Ein Batteriespeicher oder eine Powerstation ermöglicht es, die Eigenverbrauchsquote zu erhöhen und überschüssigen Strom für Zeiten geringer Sonneneinstrahlung oder zur Nachteinspeisung zu speichern.
7. Wie wirken sich Balkonkraftwerke auf den Stromzähler aus?
Bei der Nutzung eines Balkonkraftwerks dreht sich der Stromzähler langsamer oder bleibt stehen, wenn der Eigenverbrauch der Erzeugung entspricht.
- Moderne Zweirichtungszähler können zwischen eingespeistem und bezogenem Strom unterscheiden.
- Bei älteren, meist schwarzen Ferraris-Zählern kann es zu einem Rückwärtslaufen des Zählers kommen, sobald mehr Sonnenstrom erzeugt wird als aktuell Strom im Haushalt verbraucht wird.
8. Wie funktionieren Balkonkraftwerke in Bezug auf die Netzstabilität?
Balkonkraftwerke sind so konzipiert, dass sie die Netzstabilität nicht gefährden. Der Wechselrichter überwacht ständig die Netzparameter und schaltet sich bei Unregelmäßigkeiten automatisch ab. Dies verhindert eine Einspeisung bei Netzausfällen und schützt Wartungspersonal.
Zusammenfassung:
- Balkonkraftwerke sind eine einfache und preiswerte Möglichkeit, selbst Solarstrom zu erzeugen und zu nutzen.
- Sie funktionieren, indem sie Sonnenlicht in Strom umwandeln, diesen für den Hausgebrauch aufbereiten und direkt in den Stromkreis einspeisen.
- Ihre Einfachheit und Flexibilität machen sie zu einer attraktiven Option für viele Haushalte, die Stromkosten sparen möchten.
Links:
