Balkonkraftwerk

jerry retro camper der Retro Camper

US Schulbus

 

Balkonkraftwerk

Intro – häufige Fragen

Was ist das?

Im Prinzip eine Solaranlage, die dazu verwendet wird, gewonnenen Strom ins Hausnetz einzuspeisen. Im Unterschied zu meist größeren Photovoltaik Anlagen, wie sie häufig auf Dächern installiert werden, wird der Strom nicht ins öffentliche Stromnetz des Stromversorgers, sondern ins eigene Hausnetz gespeist. Am Stromzähler endet also die ganze Veranstaltung.

Wofür brauche ich so ein Balkonkraftwerk überhaupt? 

Da kein Speicher vorhanden ist, wird der Strom direkt verbraucht! Es gibt auch System mit Speicher, allerdings sind diese auch teurer, da die meist verwendeten Lithium und zwar LiFePO4 Batterien (hohe Lebens Zyklenzahl) noch recht teuer sind.

Ohne Speicher wird also in der Regel der Standby Verbrauch abgedeckt und die Geräte, wie zum Beispiel Kühlschrank, der rund um die Uhr läuft. Voraussetzung ist natürlich, es wird genug Strom produziert.

Darüber hinaus kann der Solarstrom natürlich auch für die momentane Last verwendet werden. Wie gesagt, saldierend. Dazu 3 Beispiele:

Wie funktioniert nun das Balkonkraftwerk?

Mal angenommen, wir würden im Moment im Haus 100 Watt verbrauchen (Kühlschrank, Standby einiger Geräte, Licht etc.) und prozieren zur Zeit aber „nur“ 50 Watt über Solar (Balkonkraftwerk). Dann würden wir also die Hälfte selbst produzieren und eigen verbrauchen. Die 2. Hälfte liefert der Energieversorger (saldierend), die wir natürlich bezahlen müssten.

Die Geräte (Verbraucher) funktionieren natürlich auch, wenn nicht genügend oder gar kein Solarstrom zur Verfügung steht.

 

Im 2. Beispiel scheint die Sonne und wir produzieren tatsächlich 100 Watt Solarstrom. Dann würden wie oben genannte 100 Watt also zu 100 Prozent abdecken. Müssten keinen Strom hinzu kaufen. In diesem Fall hätten wir dann ein Hundert prozentigen Eigenverbrauch

 

Nun ist Sommer (3. Beispiel) und wir kommen mit unserem Balkonkraftwerk auf Höchstwerte. Sagen wir 300 Watt stehen tatsächlich zur Verfügung. Wir verbrauchen aber nur, die wieder oben genannten 100 Watt. Was passiert also mit den 200 Watt, die über sind? Nichts! Wenn der Stromzähler rückwärts läuft, wären die 200 Watt natürlich eine Ersparnis. Aber das ist verboten! Steuerhinterziehung etc. also lasst es!

Was können wir also mit den über produzierten 200 Watt anfangen? Ganz einfach, wenn möglich Verbraucher einschalten. Zum Beispiel die Spülmaschine oder Waschmaschine statt abends, wenn wenig Sonne scheint, in diesem Moment anstellen. Mit unter ist dies natürlich nicht möglich. Die Sonne scheint und man ist nicht zu Hause. Aber vielleicht lässt sich etwas über die Ferne einschalten oder so programmieren. 

Ist das erlaubt?

Bis 600 Watt Wechselrichterleistung (also Einspeisung ins Hausnetz) ja.

Ist das gefährlich?

Ja und Nein. Ja, wenn ich mich nicht an VDE Normen halte oder den gesunden Menschenverstand ausschalte, ansonsten Nein. Es gibt keinen Funkenflug oder ähnliches. Dazu bei der Installation noch etwas mehr. Ach, es gibt auch Elektriker, die so etwas in 30 Minuten anschließen. Und die Anlagen sind natürlich genormt, getüvt und was es sonst noch so alles gibt, Regenschutz (IPxx).

siehe auch rote Markierung etwas weiter unten

Muss ich meine Anlage anmelden?

Ja. Es besteht eine Anmeldepflicht bei der Bundesnetzagentur. Dies wird dann im sogenannten Marktstammdatenregister vermerkt. Dem Netzversorger ist eine Anzeige der Anlage ratsam, da evt. der Stromzähler (seitens des Netzversorgers!) getauscht wird. Zum Beispiel gegen einen Stromzähler mit Rücklaufsperre, falls nicht bereits vorhanden.

Kann ich das selbst anschließen?

Vom Prinzip ist es nur, Solarpanel an Wechselrichter anschließen und Kabel vom Wechselrichter in eine Stromdose stecken (Schukostecker). Allerdings besagt die VDE Norm, dass in Deutschland (scheinbar nur hier) eine Wieland Einspeise Dose verwendet werden muss. Die kostet ca. 50 Euro und muss natürlich installiert werden.

Wo kann ich so etwas installieren?

Theoretisch überall. Balkon, Garten, Dach, Gartenhaus usw. Allerdings ist dann die Frage, ob es sich um Eigentum handelt oder mit dem Vermieter gesprochen werden muss. Unter Vorbehalt! Ich sehe allerdings im Moment keinen Grund, der dagegen spricht so etwas auch auf dem gemieteten Balkon, Terrasse oder Garten zu tun, wenn es entsprechend sicher ist. Entsprechende Installationhilfe (z.B. Aufständerung) gibt es zu genüge. Im Zweifelsfall immer das Gespräch suchen.

Wie lange sind Halbwertzeit und Garantie?

Der Anbieter Greenakku gibt hier eine lineare Leistungsgarantie von 25 Jahren und ein allgemeine von 12 Jahren. Natürlich nimmt die Modulleistung im Laufe der Jahre geringfügig ab. Allerdings wird die Anlage somit nicht unbrauchbar, sondern hat nur etwas weniger Leistung.

Wie teuer ist solch ein Balkonkraftwerk und wie viel kann ich sparen?

Die beginnen bereits ab 350 Euro für 300 Watt Wechselrichterleistung. Bei der maximal erlaubten Leistung von 600 Watt muss so mit 600 Euro begonnen werden.

Plus ggf. Elektriker (Wieland Dose und Installation).

Alles weitere hängt davon ab, welche Solarmodule, Wechselrichter, Mess- oder Überwachungseinrichung, Befestigungssysteme, Kabellänge usw. verwendet werden.

Hin und wieder gibt es auch Förderprogramme. Das ist von Bundesland und Zeitpunkt der Anfrage / Installation dann abhängig. Es gab wohl schon Förderung von 200 Euro für solch eine Anlage.

Würde ein Bundesland so etwas tun, wenn es verboten oder nicht sicher wäre???

Zur Ersparnis und Amortisation

Ich weiß, das ist mit die wichtigste Frage überhaupt und trotzdem hängt dies von so vielen Faktoren ab. Welche Anlagengröße, Effizienz der Komponenten, Standort in Deutschland, Ausrichtung, Förderung Ja/Nein, Prozentsatz Eigenverbrauch, Strompreis um nur einige zu nennen.

Deshalb nur so viel. Es gibt Anlagen, die bereits nach 2-3 Jahren bezahlt sind (amortisiert) bei entsprechender Förderung und dann in den Folgejahren immer einen kleinen oder größeren Gewinn (Ersparnis) abwerfen. In der Regel wird sich ein Balkonkraftwerk ab 5 bis 8 Jahren bezahlt machen.

Steigt der Strompreis weiterhin, wo von auszugehen ist, wird auch die Amortisationszeit sich reduzieren und die Ersparnis entsprechend größer ausfallen. Zur Zeit kann wohl eine Ersparnis von 80 bis 120 Euro pro Jahr anvisiert werden, beziehungsweise 200 Euro bei den 600 Watt Anlagen. Die kleineren (Balkonkraftwerk 300 Watt) liefern so ca. 250 KW/h und die größeren dem entsprechend ca. 500 KW/h pro Jahr. Bei einem Strompreis von „nur“ 30 Cent, kann sich jeder die Ersparnis heute und zukünftig errechnen. Natürlich immer unter der Voraussetzung, dass möglichst sämtlicher Solarstrom selbst verbraucht wird. Wie das gelingen kann, werde ich mal gesondert betrachten. 

Deshalb eine Beispiel Rechnung auf die Halbwertzeit von 25 Jahren:

Anlage kostet 500 Euro und bringt pro Jahr 120 Euro Ersparnis. Nach etwa 4 Jahren hat sich dieses Balkonkraftwerk also amortisiert. In den nachfolgenden 22 Jahren wären das nochmals eine Einsparung von ca. 3300 Euro. Steigt der Strompreis entsprechend mehr. Ich rechne eher mit > 5000 Euro.  

Rendite

Das entspräche in etwa einer Rendite von 24 Prozent. Selbst bei „nur“ 80 Euro pro Jahr Ersparnis wären wir immer noch bei 16 Prozent. Wo gibt es das noch im Zeitalter von Straf- und Negativ Zinsen?

Die Ersparnis wirkt also wie Zinsen auf das Kapital (500 Euro), da ich diesen Strom ja nicht kaufen muss.

Wo kann ich so etwas erwerben?

Ich habe jetzt bei Greenakku.de bestellt und werde berichten. Ich habe allerdings schon die Panel und div. Solarkabel. Natürlich gibt es noch unzählige Anbieter mehr! Wie immer, bezahle ich alles aus eigener Tasche. Ansonsten würde ich es erwähnen.

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Konzept Balkonkraftwerk

 

Ökobilanz Balkonkraftwerk

Durch ein Balkonkraftwerk lässt sich pro Modul (300 WP) im Jahr ca. 200 Kilogramm CO2 einsparen! Der Herstellungsanteil CO2 für ein Modul ist dabei verschwindend gering und fällt natürlich nur einmal an. Die 200 Kilogramm Einsparung allerdings hoffentlich > 30 Jahre.

 

Installation Balkonkraftwerk 300W

Was wird benötigt?

Im Grunde genommen werden nur 3 Dinge benötigt.

  • Solar
  • Wechselrichter
  • Kabel

 

Installation

Wo installieren?

Balkon, Terrasse, Garten, Dach etc. spielt nicht so die große Rolle. Vielmehr ist die Ausrichtung und die Platzverhältnisse natürlich maßgeblich (s. Ausrichtung).

solar
Solarmodule

Der Garten oder die Terrasse haben natürlich den Vorteil, dass ich bevor ich endgültige installiere und die Anlage dauerhaft befestige, zuvor noch einiges testen kann. Wie sieht es mit der Beschattung (Gift für Photovoltaik) aus? Was ist der beste Neigungswinkel usw.

Dazu wird es zu einem späteren Zeitpunkt noch einen Beitrag geben, der sich mit den Optimierungsmöglichkeiten befasst.

 

Kommen wir nun zur Installation Balkonkraftwerk Set. Die ist denkbar einfach, so zu sagen Plug and Play. 

Als erstes wird der Wechselrichter mit dem Hausnetz verbunden. Dies geschieht über ein Kabel, welches auf der einen Seite ein Betteri-Stecker (in Wechselrichter) und auf der anderen einen Schuko Stecker hat (in Steckdose Haus). Wenn Ihr Euch VDE konform verhalten möchtet, gibt es das auch mit Wieland Einspeisedose und Stecker (ca. 50 Euro). VDE ist eine Empfehlung (kein Gesetz oder Verpflichtung).

In anderen Ländern ist die Schuko Variante gang und gäbe. Wenn es irgendwie gefährlich wäre, würde man es in anderen Ländern nicht erlaubt und hätte in irgend einer Art und Weise bereits negative Erfahrung gemacht. Balkonkraftwerke gibt es bereits seit über 20 Jahren. Durch die Energiewende und steigende Strompreise wird es heut zu Tage um so interessanter. Das aber nur am Rande. Zurück zur Installation.

Ist der Wechselrichter mit dem Hausnetz verbunden, benötigt dieser ein paar Minuten um hoch zu fahren. Und sich mit dem Hausnetz zu synchronisieren. In der Tat benötigt der Wechselrichter sogar dieses Hausnetz, denn 3 Dinge werden dort abgefragt.

  1. Impedanz
  2. Frequenz
  3. Spannung

Das Balkonkraftwerk direkt in den Tesla oder ein anderes E-Auto einstecken funktioniert so also nicht. Ist im Carport oder Garage allerdings eine Steckdose, dann wiederum schon.

Wie gesagt, nach ein oder zwei Minuten hat der Wechselrichter alles was er benötigt vom Hausnetz erfasst und ist nun betriebsbereit. Das oder die Solarpanel werden mit den dafür vorgesehenen Kabel (MC4) ebenfalls mit dem Wechselrichter verbunden. Die passen auch nur in eine Richtung und werden sowohl bei Inselanlagen oder Wohnmobil Solaranlagen ebenso häufig verwendet.

Während des Startvorgangs blinkt der Wechselrichter 3-fach schnell Rot und anschließend 2-fach langsam Rot. Dann wird der oben erwähnte Prüfvorgang durchgeführt. Dies dauert ein paar Minuten, um dann im Anschluss langsam Blau zu blinken. Das bedeutet es wird Energie erzeugt und eingespeist. Allerdings nicht viel (dargestellt durch langsames Blinken), aber wenn wundert das bei 16 Uhr im Winter und Bewölkung. Ehrlich gesagt, habe ich nicht damit gerechnet, dass heute überhaupt etwas zu Stande kommt.

 

Jetzt bekommt der Wechselrichter also Gleichstrom vom Solarmodul und wandelt dies in 230 Volt Wechselstrom und speist dies ins Hausnetz ein. Verbraucher bedienen sich jetzt bevorzugt vom Solarstrom, da die Frequenz geringfügig höher ist, als vom Netzversorger. Oder anders gesagt, der Strom geht den Weg des geringsten Widerstands und das ist der Solarstrom 🙂

 

So das soll es an dieser Stelle zur Installation Balkonkraftwerk gewesen sein, denn mehr ist es nicht. Also gibt es auch nicht mehr dazu zu schreiben. 

Ausrichtung

Doch eine Sache noch. Die Ausrichtung der Solarmodule spielt eine entscheidende Rolle für den Ertrag. Im weitesten Sinne gehört dies zur Installation. Dazu folgende Feststellung, die ich eben nach voll ziehen konnte. Eine Neigung der Solarmodule von ca. 40 Grad auf ca. 73 Grad (Winterbetrieb) hat den Ertrag von 80 Watt auf 148 Watt gesteigert!

Also die empfohlene Ausrichtung ist Süden und im Sommer ca. 35 Grad (Winter 70). Hängt ein wenig davon ab, wo man sich in Deutschland befindet (Breitengrad). Verschattungen gilt es natürlich zu vermeiden. Steht in Richtung Süden also ein großer Baum oder fehlt an Platz, muss natürlich auf die Morgensonne (Osten) bzw. Abendsonne (Westen) zurückgegriffen = ausgerichtet werden.

 

Im nächsten Beitrag zeige ich dann die APP, Wifi, Auswertung bzw. hoffentlich die ersten Einspeisungen. Das hat heute exakt eine Stunde vor Sonnenuntergang schon funktioniert. Allerdings gab es mit der APP tatsächlich ein Problem. Dazu dann entsprechend mehr.

 

APP Balkonkraftwerk

 

Erste Eindrücke Balkonkraftwerk

Man soll nicht etwas suchen, was es nicht zu finden gibt.

Ich war ja zuletzt damit beschäftigt, aus dem Bosswerk MI-300 Wechselrichter Werte abzulesen. 

Die Produktionswerte funktionierten soweit auch, nach der Odysee beim Installationsvorgang. Heute kam zumindest bei Schneefall, Graupel und Sonne bis zu 70 Watt herein. Jedoch werden nicht die Werte des Hausnetzes angezeigt. Also Momentan Verbrauch zum Beispiel und damit waren auch keine Berechnungen von Eigennutzung usw. möglich. Das sind aber für mich die interessanten Werte. Natürlich ist es schön zu sehen, was reinkommt. Aber das ist bei einem Balkonkraftwerk neben sächlich, wie ich finde.

Ich möchte zum Beispiel wissen, wie viel muss ich wann hin zu kaufen, wie hoch ist der Anteil der Eigenproduktion = Autarkie Grad. Einfach, was ist los in meinem Netz?

 

Durch den nächsten Zufall habe ich nun heraus gefunden, dass dies mit dem Wechselrichter und APP nicht möglich ist. Dazu bedarf es eines weiteren Gerätes (Meter). Von Solarman gibt es 4 Smart Meter, welche aber in Deutschland nicht verfügbar sind oder zumindest noch nicht. Und das, obwohl es Einstellmöglichkeiten dafür gibt. 

Jeder geht davon aus, dass der Inverter dann auch Daten liefert. Allerdings steht dort einmal Micro Inverter und einmal Inverter. Es lohnt nicht darüber nach zu denken.

Was wird also noch benötigt?

Das hängt davon ab, ob Ihr einen digitalen Zähler oder wie ich, noch den analogen Ferraris Strom Zähler habt. Für letzteren gibt es Shelly 3em, B+G 3 Phasen Stromzähler oder so etwas zum Beispiel. Mit sogenannten Strom Klemmen werden die 3 Phasen L1, L2 und L3 abgegriffen. Mit einer S0 – Schnittstelle oder Wifi können die Daten dann ausgelesen und verarbeitet werden.

Das muss ich nun mit dem Elektriker besprechen, welches Gerät am meisten Sinn macht. Vielleicht hat er auch eine Empfehlung.

Beim einem digitalen Zähler liegt dies bereits vor und es kann auf Daten wie Verbrauch, Bezug, Einspeisung etc. zurück gegriffen werden.

Bis weilen kann ich mir mit den MyStrom Wifi Steckdosen behelfen. Hier kann eine als Verbraucher Steckdose und eine andere als Produktionssteckdose definiert werden. So sehe ich dann was reinkommt und gleichzeitig gezogen wird. Natürlich nur von den Geräten, die auch an solch eine Steckdose angeschlossen ist.

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Es lassen sich aber auch ganz nette Spielereien einstellen. Wenn zum Beispiel die Module des Balkonkraftwerkes einen bestimmten Wert produzieren, kann eine Szene programmiert werden. Das heißt eine andere Steckdose wird aktiv und verbraucht den gerade erzeugten Strom.

 

Soviel zu erste Eindrücke Balkonkraftwerk, die da sind, so einfach ist es zumindest mit APP und Co. (Auswertungen) dann doch nicht. Die Montage ist dabei allerdings denkbar einfach. Plug and Play von 2 Steckverbindungen, die auch nur in eine Weise funktioniert.

Jetzt seit Ihr dran. Was haltet Ihr davon? Habt Ihr schon mit dem Gedanken gespielt oder gar ein Balkonkraftwerk im Einsatz? Schreibt es für einen gemeinsamen Austausch doch in die Kommentare.

 

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