Balkonkraftwerk als Inselanlage – wie geht das?
Balkonkraftwerke boomen - doch die kleinen Solaranlagen ersetzen nur einen Teil des benötigten Stroms. Wir klären, ob ein Einsatz als Inselanlage möglich ist und wann sich volle Solar-Autarkie wirklich lohnt.
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- Balkonkraftwerk als Inselanlage: Wie funktioniert das?
- Das Wichtigste zur Inselanlage im Überblick
- Wie funktioniert eine Inselanlage?
- Aus welchen Bestandteilen besteht eine Inselanlage?
- Wo ergibt eine Inselanlage am meisten Sinn?
- Balkonkraftwerk als Insellösung lohnt sich nur im Sonderfall
- Welcher Stromspeicher wird für eine Insellösung benötigt?
- Wie groß muss ein Stromspeicher sein?
- Wohin fließt überschüssiger Strom bei einem Balkonkraftwerk im Inselbetrieb?
- Wie teuer ist eine Solaranlage als Insellösung?
- Für welche Geräte ist eine Insel-Solaranlage geeignet?
- Kapazitäten und Grenzen von Solarinselanlagen
- Soviel Leistung braucht volle Autarkie
- Insellösung oder Balkonkraftwerk – was lohnt sich wann?
- Vor- und Nachteile einer Inselanlage im Überblick
- Fazit: Wann lohnt sich der Schritt zur Inselanlage?
Die maximale Leistungsgrenze von Balkonkraftwerken ist in Deutschland auf 800 Watt festgelegt. Bis zu diesem Wert dürfen die Wechselrichter der steckerfertigen Solaranlagen Strom in das Netz einspeisen, ohne von einem Elektriker abgenommen oder beim Netzbetreiber angemeldet zu sein.
Möchte man darüber hinaus mehr Strom generieren, aber gleichzeitig Bürokratie durch Anmeldung und Vergütung vermeiden, kommt eine sogenannte Inselanlage infrage. In diesem Artikel erklären wir, wie dieses Prinzip funktioniert und wann eine Inselanlage Sinn ergibt.
Balkonkraftwerk als Inselanlage: Wie funktioniert das?
Der Unterschied zwischen einem üblichen Balkonkraftwerk und einer Inselanlage liegt vor allem in der Nutzung und der Speicherung des Stroms. Bei einem normalen Balkonkraftwerk wird die Anlage direkt an das Haushaltsnetz angeschlossen und übernimmt dann einen Teil der Stromversorgung. Der Strom wird direkt durch gleichzeitig laufende Geräte, zum Beispiel Waschmaschine oder Computer, verbraucht. Überschüssige Energie wird ohne Vergütung ins Netz eingespeist.
Eine Inselanlage erzeugt hingegen im Idealfall den gesamten Strom für den Eigenverbrauch. Mit dieser Lösung kann vollständige energetische Unabhängigkeit erreicht werden, ohne auf das öffentliche Stromnetz angewiesen zu sein. Dies ist der einzige legale Weg, die 800-Watt-Begrenzung ohne bürokratische Anmeldung und technische Abnahme zu überschreiten und den eigenen Strombedarf dabei fast vollständig zu decken.
Das Wichtigste zur Inselanlage im Überblick
Inselanlagen arbeiten eigenständig und werden nicht ans öffentliche Stromnetz angeschlossen
Die Systeme sind besonders beliebt für Wohnmobile, Ferienhäuser oder Wochenendhäuser ohne Stromanschluss
Eine sinnvolle Nutzung erfordert ausreichend dimensionierte Stromspeicher
Wie funktioniert eine Inselanlage?
Eine Inselanlage, auch als autarke Solaranlage bekannt, arbeitet vollkommen unabhängig vom öffentlichen Stromnetz. Wie üblich wird der Strom dabei über Solarmodule erzeugt. Ein Wechselrichter wandelt diesen dann von Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um.
Bei einem herkömmlichen Balkonkraftwerk fließt die erzeugte Solarenergie wie bereits erwähnt entweder direkt zu den Haushaltsgeräten oder wird ins öffentliche Netz eingespeist. Speicherlösungen spielen bisher eine eher untergeordnete Rolle, da sie sich wirtschaftlich selten rechnen und sich nur über sehr lange Zeiträume amortisieren. Das Balkonkraftwerk versorgt den Haushalt also im Regelfall nicht vollständig mit Energie, sondern reduziert lediglich den Bedarf an externem Strom. Bei einem Ausfall des öffentlichen Stromnetzes setzt der Betrieb deswegen meist komplett aus.
Das Ziel einer Inselanlage unterscheidet sich davon grundlegend: Der produzierte Strom soll ja vollständig für den Eigenbedarf genutzt werden. Was direkt benötigt wird, fließt in ein nicht mit dem öffentlichen Stromnetz verbundenes Hausnetz und zu den hier angeschlossenen Verbrauchern. Überschüssiger Solarstrom wird hingegen in einem leistungsstarken Akku, vorzugsweise auf Basis der Lithium-Eisenphosphat-Technologie (LiFePO4), gespeichert, bis er später benötigt wird. Somit steht auch dann Energie zur Verfügung, wenn gerade keine Sonne scheint – zum Beispiel bei Regen oder nachts.
Dabei wichtig zu wissen: Die bereits angesprochene 800-Watt-Grenze für Balkonkraftwerke gilt ausschließlich für Anlagen, die an das öffentliche Stromnetz angeschlossen sind. Diese Begrenzung dient als Sicherheitsvorgabe, um Überlastungen im Stromnetz zu verhindern. Da eine Inselanlage völlig autark arbeitet und keine Verbindung zum Stromnetz hat, existieren hier diese Einschränkungen nicht. Die Stromversorgung funktioniert ausschließlich über die per Solaranlage erzeugte Energie.
Aus welchen Bestandteilen besteht eine Inselanlage?
Eine eigenständige Photovoltaik-Inselanlage zu errichten, ist aufwändiger als der Anschluss eines normalen Balkonkraftwerks. Dafür bietet sie mehr Freiheiten bei der Gestaltung und Zusammenstellung, da keine Leistungsgrenzen beachtet werden müssen. Entscheidend ist stattdessen, dass die einzelnen Komponenten gut zusammenpassen, qualitativ hochwertig sind und optimal zusammenarbeiten.
Für eine funktionsfähige Inselanlage werden folgende Komponenten benötigt:
Solarmodule: Sie bilden die Basis und müssen ausreichend dimensioniert sein, um genügend Strom zu erzeugen.
Wechselrichter (Inverter): Dieses Gerät wandelt den Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um und sollte die gewünschte Leistung liefern können.
Laderegler: Ein Laderegler ist Mittler zwischen Wechselrichter und Energiespeicher. Er verhindert die Überladung der Batterien und sorgt für eine optimale Ladekurve.
Stromspeicher: Große Akkus sind unverzichtbar, um überschüssige Energie für sonnenarme Zeiten zu speichern.
Im Fachhandel sind mittlerweile zahlreiche Komplettlösungen erhältlich, bei denen alle notwendigen Komponenten bereits aufeinander abgestimmt sind. Die verhältnismäßig kostspielige Investition lohnt sich allerdings nur, wenn ausreichend Platz und optimale Sonnenbedingungen vorhanden sind. Ein kleiner, nach Süden ausgerichteter Balkon bietet zwar potenziell viel Sonnenlicht, wenn jedoch der Platz für ausreichend Module fehlt, ist eine autarke Solaranlage kaum sinnvoll umsetzbar.
Wo ergibt eine Inselanlage am meisten Sinn?
Der größte Nutzen bei Inselanlagen liegt häufig in der Stromproduktion in Gebieten, die ohnehin keine Anbindung ans öffentliche Netz haben.
Typische Anwendungsfälle sind:
Boote
Wohnmobile
Gartenhäuser, Schrebergärten
Abgelegene Ferien- und Wochenendhäuser
Gerade Wohnmobile und Boote kommen mit deutlicher geringer dimensionierten Speicherlösungen und Solarfläche zurecht, da meistens eher wenige Verbraucher (Kühlschrank, Licht, Kommunikation, Laden von Akkus) vorhanden sind.
Balkonkraftwerk als Insellösung lohnt sich nur im Sonderfall
Nach Expertenmeinung lohnt sich speziell ein Balkonkraftwerk als Insellösung für Wohnhäuser nur in Sonderfällen. In einem Garten- oder Ferienhaus ohne vorhandene Stromversorgung kann die autarke Alternative aber durchaus eine praktikable Option darstellen.
Wer jedoch einen kompletten Haushalt dauerhaft autark versorgen möchte, sollte bei der Konzipierung seiner Anlage professionelle Beratung in Anspruch nehmen, da die Anforderungen an Dimension und Aufbau deutlich komplexer sind.
Welcher Stromspeicher wird für eine Insellösung benötigt?
Ohne einen geeigneten Batteriespeicher ist eine Solar-Inselanlage praktisch nicht realisierbar. Viele elektronische Geräte würden ohne passenden Speicher nur bei direktem Sonnenschein und vorwiegend um die Mittagszeit funktionieren. Für eine verlässliche und dauerhafte Nutzung des erzeugten Stroms sind daher ausreichend dimensionierte Speicherkapazitäten unverzichtbar.
Der Speicher muss dabei dazu geeignet sein, den kompletten Ertrag zwischenzuspeichern und das Insel-Netz auf diese Weise langfristig mit Solarstrom zu versorgen, auch wenn keine Sonne scheint. Dabei sollte der Speicher bestenfalls gleich mehrere Tage Kapazität vorhalten, um sonnenarme Perioden überbrücken zu können.
Während für große PV-Anlagen schon länger sehr gute Speicherlösungen verfügbar sind, kommen mittlerweile auch für Balkonkraftwerke immer bessere und kompaktere Optionen auf den Markt. Als beste Wahl haben sich Lithium-Ionen-Speicher etabliert. Besonders empfehlenswert sind sogenannte Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren (LiFePO4-Akkus), die im Alltag einen hohen Wirkungsgrad von 90 bis 95 Prozent erreichen können.
Wie groß muss ein Stromspeicher sein?
Als Faustregel gilt: Pro Kilowattpeak (kWp) PV-Leistung sollte mindestens eine Kilowattstunde (kWh) Speicherkapazität vorhanden sein. Für den optimalen Betrieb einer Inselanlage ist es laut Experten allerdings sinnvoller, dieses Verhältnis auf zwei kWh pro kWp zu erhöhen, um auch mehrere sonnenarme Tage überbrücken zu können. Bei einer installierten PV-Leistung von acht kWp sollte also mindestens ein Speicher mit 16 kWh vorhanden sein.
Die reine Größe des Speichers allein ist jedoch nicht entscheidend – auch der Wirkungsgrad spielt eine wichtige Rolle. Beim Kauf sollten je nach Standort des Speichers zudem Faktoren wie Wasserschutz und Temperaturresistenz beachtet werden. Auf einem nicht überdachten Balkon kann Regen schnell zum Problem werden, weshalb die Geräte immer entsprechend geschützt verbaut sein sollten.
Wer sich für eine Insellösung entscheidet und einen Speicher kauft, sollte die Laufzeit im Auge behalten. Diese liegt derzeit im Schnitt bei zehn bis 15 Jahren. Bei einer gleichzeitigen Lebensdauer von rund 30 Jahren für die Solaranlage selbst ist im Optimalfall nur ein einziger Speichertausch während der gesamten Betriebszeit erforderlich.
Wohin fließt überschüssiger Strom bei einem Balkonkraftwerk im Inselbetrieb?
Da es sich bei einem Balkonkraftwerk im Inselbetrieb um ein vollständig autarkes System handelt, ist eine Einspeisung ins öffentliche Stromnetz nicht möglich.
Wird der erzeugte Solarstrom also nicht direkt verbraucht, fließt er zunächst in den Speicher. Sollte dieser seine Kapazitätsgrenzen erreichen, greifen Laderegler und Wechselrichter regulierend ein. Die Solaranlage wird entsprechend gedrosselt, sodass die Solarmodule nur noch die aktuell benötigte Energiemenge einspeisen.
Wie teuer ist eine Solaranlage als Insellösung?
Die Kosten für eine Inselanlage variieren stark und hängen maßgeblich von Größe und Qualität der einzelnen Komponenten ab. Für ein funktionales Off-Grid-System werden grundsätzlich mehr Module benötigt als für eine klassische Balkonkraftanlage – zumindest dann, wenn eine vollständig autarke Energieversorgung angestrebt wird. Den größten Kostenfaktor stellen jedoch die Speichermodule dar, die ausreichend dimensioniert sein müssen, um den erzeugten Strom vollständig aufnehmen zu können.
Im direkten Vergleich mit einem klassischen Balkonkraftwerk ist die Insellösung deutlich teurer. Dies gilt ebenso im Vergleich mit einer herkömmlichen, netzgekoppelten Solaranlage. Durch die hohen Anschaffungskosten rechnet sich eine Insellösung erst nach sehr langer Zeit. Grob geschätzt amortisiert sich eine große Inselanlage erst nach 20 Jahren – allerdings kann in diesem Zeitraum bereits ein Austausch der Energiespeicher notwendig werden.
Für welche Geräte ist eine Insel-Solaranlage geeignet?
Wie viele und welche Geräte durch die Solarmodule versorgt werden können, hängt unmittelbar von der installierten Kapazität ab. Eine kleine Inselanlage stellt naturgemäß weniger Strom zur Verfügung als ein großzügig dimensioniertes XL-Modell.
Hier entsteht jedoch ein Platzproblem, insbesondere wenn die Insellösung auf einem begrenzten Raum wie einem Balkon betrieben werden soll.
Kapazitäten und Grenzen von Solarinselanlagen
Die nutzbare Kapazität hängt direkt von der Größe der installierten Anlage ab
Platzbegrenzung (z. B. auf Balkonen) schränkt die mögliche Anlagengröße ein
Geräte mit hohem Anlaufstrom (Glühbirnen, Staubsauger) stellen besondere Herausforderungen dar
Gleichzeitiger Betrieb mehrerer stromhungriger Geräte kann selbst größere Anlagen überfordern. Hier kommt es auf die Dimensionierung der Einzelkomponenten an.
Vollständige Autarkie erfordert ausreichend Platz für Module, großzügigen Speicher und leistungsstarken Wechselrichter.
Soviel Leistung braucht volle Autarkie
Zur Orientierung: Eine Solaranlage mit 1.000 Watt Leistung erzeugt pro Jahr durchschnittlich etwa 1.000 kWh. Ein vierköpfiger Durchschnittshaushalt benötigt im gleichen Zeitraum jedoch rund 4.000 kWh (mit elektrischer Warmwasserbereitung sogar noch deutlich mehr).
Um vollständige Autarkie zu erreichen, wird folglich viel Platz für Solarmodule, ein großzügig dimensionierter Speicher und ein leistungsstarker Wechselrichter benötigt. Experten empfehlen entsprechend Lösungen mit rund acht bis zehn kWp installierter Leistung und einem rund doppelt so großen Energiespeicher.
Insellösung oder Balkonkraftwerk – was lohnt sich wann?
In den meisten Anwendungsszenarien ist ein herkömmliches Balkonkraftwerk die bessere Wahl, um einen Teil des Stromverbrauchs durch Sonnenenergie zu decken. Nach der vergleichsweise einfachen Installation und dem Anschluss per Kabel kann sofort mit der Produktion von Solarenergie begonnen werden.
Insellösungen werden primär dann eingesetzt, wenn keine zuverlässige Verbindung zum öffentlichen Stromnetz besteht oder hergestellt werden kann. Dies ist beispielsweise bei Hausbooten der Fall, die keinen festen Landanschluss haben.
Die Kombination aus einer kleinen Inselanlage für grundlegende Verbraucher und einem herkömmlichen Netzanschluss für leistungsstarke Geräte stellt in manchen Fällen einen praktikablen Kompromiss dar. So lassen sich die Vorteile beider Systeme nutzen, ohne die Nachteile einer vollständigen Autarkie in Kauf nehmen zu müssen.
Auch für Ferienhäuser, abgelegene Berghütten oder sogar größere Gartenhäuser kann die autarke Alternative eine lohnende Option darstellen. Der Grund liegt darin, dass der jährliche Stromverbrauch in diesen Szenarien größtenteils so gering ausfällt, dass bereits eine verhältnismäßig kleine Anlage ausreicht, um den Bedarf zu decken.
Verfügt ein Balkon nicht über eine großzügige Freifläche in optimaler Ausrichtung bei gleichzeitig geringem Stromverbrauch der zu versorgenden Geräte, ist eine Insellösung oftmals wirtschaftlich wenig sinnvoll. Das klassische Balkonkraftwerk bietet in solchen Fällen mehr Vorteile und ist zudem in der Anschaffung deutlich günstiger.
Vor- und Nachteile einer Inselanlage im Überblick
Vorteile:
Vollständige Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz
Keine Leistungsbegrenzung auf 800 Watt wie bei herkömmlichen Balkonkraftwerken
Geeignet für Orte ohne Netzanschluss
Umweltfreundliche Stromproduktion
Langfristige Kosteneinsparung bei ausreichender Nutzungsdauer
Nachteile:
Höhere Anschaffungskosten im Vergleich zu Standard-Balkonkraftwerken
Benötigt teure Speicherlösungen für die Nachtnutzung
Größerer Platzbedarf für ausreichend Module
Komplexere Installation und Wartung
Bei unzureichender Dimensionierung nicht für alle Haushaltsgeräte geeignet
Fazit: Wann lohnt sich der Schritt zur Inselanlage?
Für die meisten städtischen Haushalte mit begrenztem Platzangebot und normaler Netzanbindung stellt ein klassisches Balkonkraftwerk die praktikablere und wirtschaftlichere Lösung dar. Die Insellösung entfaltet ihre Stärken hauptsächlich in Spezialfällen: bei abgelegenen Gebäuden ohne Netzanschluss, bei mobilen Anwendungen wie Wohnmobilen oder Booten sowie bei Ferienhäusern mit geringem Stromverbrauch.
Wer dennoch den Schritt zur völligen Energieautarkie wagen möchte, sollte sich vorab intensiv beraten lassen und die erforderlichen Investitionen sorgfältig kalkulieren. Mit der richtigen Planung und ausreichend dimensionierten Komponenten kann eine Inselanlage durchaus eine zukunftsweisende Lösung darstellen, die langfristig zur Energiewende beiträgt und gleichzeitig unabhängig von steigenden Strompreisen macht.
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