Balkonkraftwerke: Energie erzeugen auf dem Balkon

Die Mini-Solaranlage auf dem Balkon ist momentan sehr gefragt und verspricht eine einfache Installation sowie Nutzung. Doch wie sicher sind diese Mini-Kraftwerke wirklich? In diesem Artikel erfahren Sie alles Wissenswerte rund um Balkonkraftwerke - von ihren Potenzialen bis hin zu ihren Risiken. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, ob ein Balkonkraftwerk auch für Sie in Frage kommt.

Immer mehr Menschen setzen auf die Mini-Solaranlage für den Balkon, um ihren Beitrag zur Energiewende zu leisten und gleichzeitig ihre Stromkosten zu senken. Die steigenden Energiepreise und die Sorge vor Lieferengpässen durch den Ukraine-Krieg haben zu einem regelrechten Hype um die kleinen Kraftwerke geführt. Die Nachfrage ist so hoch, dass manche Interessenten auf langen Wartelisten stehen.

Die Funktionsweise eines Balkonkraftwerks ist simpel: Die Sonnenstrahlen werden auf dem Solar-Modul eingefangen und in elektrischen Strom umgewandelt. Der gewonnene Gleichstrom wird dann über einen Wechselrichter in nutzbaren Hausstrom, den Wechselstrom, umgewandelt. Der Wechselstrom kann entweder ins Netz gespeist oder direkt für den Eigenverbrauch genutzt werden. So können elektrische Geräte in der Wohnung oder im Haus betrieben werden.

Auch die Herstellungsweise von Solar-Modulen ist interessant. Die meisten Solarpanels werden auf der Basis von Silizium hergestellt. Der Rohstoff wird gereinigt und geschmolzen, danach ordnen sich die Atome in einem einheitlichen Kristallgitter an. Daraus werden dann sogenannte Wafer geschnitten und zu Solarzellen verbaut. Diese werden verschaltet und gerahmt in fertigen Modulen zusammengefasst.

• 57 % der Deutschen wohnen in Mietwohnungen. Insbesondere für sie sind die kleinen Anlagen mit einer Obergrenze von 600 Watt interessant. Denn Balkonkraftwerke können leicht demontiert werden und immer mehr von ihnen werden mit dem klassischen Haushaltsstecker (SchuKo-Stecker) ausgeliefert.
• Bis zu 10 % der jährlich benötigten Menge an Strom können mit einem Balkonkraftwerk gedeckt werden. Dafür sind seine Ausrichtung und die Anzahl der Sonnenstunden entscheidend.
• Energie-Pionier: Bereits mehr als 190.000 Balkonkraftwerke sind in Deutschland (Stand: 2021) bereits montiert – Absatzzahlen steigend. Die Nachfrage aufgrund der Preisexplosionen im Energiesektor sorgte zuletzt dafür, dass die Solarmodule zeitweise ausverkauft waren.
• Im Vergleich dazu sind bereits 2,2 Mio. Fotovoltaik-Anlagen auf Deutschlands Dächern fest montiert: Von Januar bis März 2022 ist die Stromeinspeisung aus den PV-Anlagen um 34 Prozent im Vergleich zum Vorjahreszeitraum gestiegen.

Aber wie sicher sind diese Mini-Kraftwerke wirklich? Einige Experten warnen vor den tödlichen Risiken, die mit der Installation und Nutzung der Balkonkraftwerke verbunden sein können. Insbesondere für Mieter, die die kleinen Anlagen mit einer Obergrenze von 600 Watt nutzen, sind die Sicherheitsaspekte von großer Bedeutung. Denn sie sind nicht fest installiert und werden meistens mit einem klassischen Haushaltsstecker ausgeliefert.

Trotz dieser Bedenken sind die Absatzzahlen von Balkonkraftwerken in Deutschland rasant gestiegen. Im Jahr 2021 waren bereits 190.000 Mini-Solaranlagen im Einsatz und die Nachfrage steigt weiter. Zum Vergleich: Auf den Dächern in Deutschland befinden sich bereits 2,2 Millionen Fotovoltaik-Anlagen.

Wie rentabel sind die kleinen Kraftwerke für den Hausgebrauch? Bei dieser Frage ist vor allem die Amortisationszeit eines Balkonkraftwerks von Interesse. Wie schnell sich die Kosten von etwa 1000 Euro für eine 600-Watt-Anlage wieder hereingeholt werden, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu zählen der Energieverbrauch, die Sonneneinstrahlung, der Aufstellungswinkel und der Strompreis. Im Idealfall kann sich eine Anlage nach fünf bis acht Jahren amortisieren. Allerdings gibt es regionale Unterschiede, da die Leistung im Süden aufgrund der höheren Sonneneinstrahlung um etwa 10 Prozent höher ist als im Norden. Insgesamt amortisiert sich ein Balkonkraftwerk aber höchstwahrscheinlich innerhalb von etwa 25 Jahren, selbst an Standorten mit weniger Sonneneinstrahlung oder unvorteilhaften Aufstellungswinkeln.

Auch wenn es schon lange PV-Anlagen für das Dach oder die Fassade gibt, die kompakten Fotovoltaik-Anlagen für die Balkonbrüstung sind eine vergleichsweise junge Technik – entsprechend viele Fragen stellen sich, ehe man das Mini-Kraftwerk am Geländer festschrauben kann. Wer also überlegt, sich ein Balkonkraftwerk zuzulegen, sollte sich vorher über die Sicherheitsaspekte informieren und sorgfältig abwägen. Wir haben die am häufigsten gestellten Fragen zu Balkonkraftwerken von unseren Experten beantworten lassen:

Die Effizienz von Balkonkraftwerken hängt vom Winkel der Sonneneinstrahlung ab, also von der Ausrichtung der Anlage zur Sonne. Die optimale Ausrichtung ist die Südausrichtung, da so der längste Anteil der Sonneneinstrahlung genutzt werden kann. Aber auch Südost- oder Südwest-Ausrichtungen sind möglich. Der Neigungswinkel ist ebenfalls entscheidend für eine hohe Effizienz. Eine solche Anlage kann im Idealfall zwischen 350 und 450 Kilowattstunden pro Jahr erzeugen, was etwa 10% des jährlichen Stromverbrauchs eines Vier-Personen-Haushalts entspricht, der im Durchschnitt bei 4000 Kilowattstunden liegt.

Das Speichern von erneuerbaren Energien ist ein grundlegendes Problem. Einige Balkonkraftwerke bieten zwar mittlerweile Speicher-Module an, um den erzeugten Strom zu speichern und nicht ungenutzt ins Stromnetz zu speisen. Allerdings ist die Stromproduktion durch die Anlagen zu gering, um einen autarken Stromkreislauf zu ermöglichen. Die Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin bietet einen Solarrechner an, mit dem man individuell berechnen kann, wie viel Strom produziert, eingespeist und genutzt werden kann.

Die Verbindung des Balkonkraftwerks mit dem Hausnetz birgt Risiken. Es gibt zwei Möglichkeiten, entweder wird es direkt an die Hausinstallation angeschlossen oder mittels einer Energiesteckvorrichtung mit Berührungsschutz.

Der häufig verwendete Haushaltsstecker erfüllt diese Anforderungen nicht. Daher ist der sogenannte NA-Schutz empfehlenswert, der den Stromfluss im Falle eines gezogenen Steckers sofort unterbricht. Eine Mehrfachsteckdose ist ebenfalls nicht empfehlenswert, da sie überlastet werden und den Stromfluss nicht schnell genug unterbrechen kann. Der Sicherungskasten ist nicht dafür ausgelegt, den Strom, der durch ein Balkonkraftwerk ins System eingespeist wird, zu erkennen.

Es ist fraglich, wie viele Balkonkraftwerke das Stromnetz aufnehmen kann. Ein einzelnes Balkonkraftwerk trägt nur wenig zum zentralen Stromnetz bei. Wenn jedoch eine sehr große Anzahl von Anlagen, z.B. zehn- oder hunderttausend, gleichzeitig am selben Netz angeschlossen wird, kann dies das Stromnetz überlasten. Eine solch hohe Anzahl von Anlagen müsste jedoch innerhalb eines kleinen Radius angeschlossen sein, um diesen Effekt zu erzeugen.

Experten schätzen an privaten Balkonkraftwerken vor allem die "praktischen Erfahrungen mit der Technik Photovoltaik": die Teilnahme an der Energiewende, die Möglichkeit zur selbstbestimmten Stromerzeugung und die intensive Auseinandersetzung mit Energie als Hauptvorteile. Früher mussten sich Verbraucher lediglich einmal jährlich mit dem Zählerstand auseinandersetzen, da die Stromversorgung stets gesichert war. Strom kommt aus der Steckdose – so einfach war das über Jahrzehnte! Doch im Zuge der Energiewende und Preiserhöhungen erkennen immer mehr Menschen die Notwendigkeit erneuerbarer Energien und den Wunsch, selbst Strom zu erzeugen. Das Ziel ist es, die Energiekosten zu senken und den Ausbau regenerativer Energiequellen zu fördern. Es gilt, Energie als zentrales Thema in der Gesellschaft neu zu denken.

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