Was ist das Balkonkraftwerk? - Die Komponenten und ihre Funktion

Was ist das Balkonkraftwerk?

Ein Balkonkraftwerk, auch bekannt als Mini-Solaranlage oder Plug-and-Play-Solaranlage, ist eine kleinere Version einer herkömmlichen Photovoltaikanlage. Es ist eine umweltfreundliche und kostengünstige Methode zur Erzeugung von Strom und wird wegen seiner einfachen Installation und Benutzerfreundlichkeit immer beliebter.

Der Hauptbestandteil eines Balkonkraftwerks ist das Solarmodul. Solarmodule sind Platten, die aus vielen einzelnen Solarzellen bestehen. Diese Zellen wandeln das Sonnenlicht in Gleichstrom um. Die Größe und Anzahl der Solarmodule in deinem Balkonkraftwerk hängt von dem zur Verfügung stehenden Platz und dem Leistungsbedarf ab. In der Regel ist es so konzipiert, dass es einfach auf dem Balkon, Terrasse oder dem Garagendach platziert werden kann.

Ein weiteres zentrales Element ist der Wechselrichter. Dieses Gerät ist dafür verantwortlich, den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, der dann von den Haushaltsgeräten verwendet werden kann. Es gibt zwei Hauptarten von Wechselrichtern: Netzwechselrichter und Inselwechselrichter. Ein Netzwechselrichter ermöglicht die Einspeisung des erzeugten Stroms in das öffentliche Netz, während ein Inselwechselrichter für Off-Grid-Balkonkraftwerke verwendet wird, die unabhängig vom Netz funktionieren.

Das letzte Hauptelement ist der Einspeisezähler oder Produktionszähler. Dieses Gerät misst die Menge an Strom, die dein Balkonkraftwerk produziert und in das öffentliche Netz einspeist oder für deinen eigenen Verbrauch verwendet.

Zusammen bilden diese Komponenten ein effizientes und wirksames System zur Erzeugung von erneuerbarer Energie direkt in deinem Zuhause. Mit einem Balkonkraftwerk kannst du deinen eigenen nachhaltigen Strom erzeugen und dabei sowohl die Umwelt als auch deinen Geldbeutel schonen.

Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk?

Ein Balkonkraftwerk, auch bekannt als Mini-Solaranlage oder Plug-and-Play-Solaranlage, ist eine kleinformatige Solaranlage, die auf Balkonen, Terrassen oder Garagendächern installiert werden kann. Sie nutzt die Kraft der Sonne, um sauberen Strom genau dort zu erzeugen, wo er für den täglichen Gebrauch im Haus genutzt werden kann. Doch wie funktioniert ein solches System eigentlich?

Das Grundprinzip ist überraschend einfach und basiert auf der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Lass uns die Schritte dieses Prozesses der Reihe nach durchgehen:

• Sonneneinstrahlung: Alles beginnt mit der Sonne. Sobald das Sonnenlicht auf die Solarzellen des Solarmoduls trifft, beginnt der Prozess der Stromerzeugung. Die Solarzellen enthalten Halbleitermaterialien, die so gestaltet sind, dass sie auf die Photonen des Sonnenlichts reagieren. Wenn diese Photonen auf die Zellen treffen, setzen sie Elektronen frei. Dieser Fluss von Elektronen erzeugt einen elektrischen Strom, der als Gleichstrom bekannt ist.

• Stromerzeugung: Dieser von den Solarzellen erzeugte Strom ist Gleichstrom. Im Alltag sind jedoch die meisten unserer Geräte, von der Kaffeemaschine bis zum Fernseher, auf Wechselstrom ausgelegt und können nicht direkt mit Gleichstrom betrieben werden. Daher benötigen wir einen Weg, um den erzeugten Gleichstrom in eine Form umzuwandeln, die für unsere Haushaltsgeräte nutzbar ist.

• Stromumwandlung: Hier kommt der Wechselrichter ins Spiel. Der Wechselrichter ist ein wichtiger Bestandteil eines jeden Balkonkraftwerks. Seine Aufgabe ist es, den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Dieser Prozess der Umwandlung ist auch als Invertierung bekannt, daher der Name Wechselrichter oder auch Inverter.

• Stromnutzung: Nach der Umwandlung durch den Wechselrichter kann der erzeugte Strom verwendet werden. Durch die Nutzung des Stroms zum Betrieb von Haushaltsgeräten sparst du dir den Zukauf von Netztstrom, was deine Stromkosten senkt. Sollte mehr Strom erzeugt werden als verbraucht wird, kann dieser auch in das Stromnetz eingespeist werden, je nach den geltenden Vorschriften und der Art des installierten Systems.

Da wir nun die Grundlagen des Betriebs eines Balkonkraftwerks verstanden haben, wollen wir einen Blick auf zwei spezifische Arten von Balkonkraftwerken werfen: das Netzgebundene und das Insel-Balkonkraftwerk. Beide Arten haben ihre eigenen Vorteile und ihre Funktionen unterscheiden sich ein wenig, abhängig davon, ob sie mit dem Stromnetz verbunden sind oder nicht.

Wie funktioniert das einspeisende Balkonkraftwerk?

Ein einspeisendes Balkonkraftwerk, auch als netzgebundenes Balkonkraftwerk bekannt, ist ein System, das speziell dazu konzipiert ist, mit dem öffentlichen Stromnetz zu interagieren. Das bietet verschiedene Vorteile, insbesondere die Möglichkeit, überschüssige Energie in das Netz einzuspeisen und dafür eine Vergütung zu erhalten. Lass uns das Funktionsprinzip eines solchen Systems genauer anschauen:

Zunächst erzeugt das Balkonkraftwerk, genau wie jede andere Solaranlage, Strom durch die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Dieser Strom wird zunächst für den Betrieb von Haushaltsgeräten und anderen elektrischen Systemen im Haus genutzt. Doch was passiert, wenn das Balkonkraftwerk mehr Strom erzeugt, als im Haushalt verbraucht wird?

Hier kommt die besondere Eigenschaft des einspeisenden Balkonkraftwerks zum Tragen. Überschüssiger Strom, der nicht im Haushalt verbraucht wird, kann in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Diese Einspeisung erfolgt nahtlos und automatisch, sobald eine Überschussproduktion erkannt wird.

Die Menge des in das Netz eingespeisten Stroms wird dabei ständig durch einen sogenannten Einspeisezähler gemessen. Dieses Gerät ist in der Lage, genau zu erfassen, wie viel Strom von deinem Balkonkraftwerk in das Netz eingespeist wird. Die gemessene Menge wird dann an deinen Energieversorger übermittelt.

Dein Energieversorger vergütet dann die Menge des in das Netz eingespeisten Stroms. Dies kann in Form einer direkten finanziellen Vergütung erfolgen, oder durch eine Verrechnung mit deinem Stromverbrauch, was deine Stromkosten erneut reduzieren kann.

Durch seine Möglichkeit, Strom in das öffentliche Netz einzuspeisen, kann ein einspeisendes Balkonkraftwerk nicht nur dazu beitragen, deine eigenen Energiekosten zu senken, sondern leistet auch einen Beitrag zur Produktion von erneuerbarer Energie und damit zur Energiewende.

Wie funktioniert das Insel-Balkonkraftwerk?

Ein Insel-Balkonkraftwerk, auch bekannt als Off-Grid-Balkonkraftwerk, ist eine eigenständige Einheit, die unabhängig vom öffentlichen Stromnetz funktioniert. Dieses System ist ideal für diejenigen, die entweder keinen Zugang zum Stromnetz haben oder einfach ihre Energieunabhängigkeit erhöhen möchten. Hier ist eine detailliertere Erklärung der Funktionsweise dieses innovativen Systems:

• Direkter Eigenverbrauch: Der wichtigste Punkt bei einem Insel-Balkonkraftwerk ist, dass der erzeugte Strom nur für den eigenen Verbrauch genutzt wird. Ob für den Betrieb des Kühlschranks, des Computers, der Beleuchtung oder eines anderen elektrischen Geräts – der von der Solaranlage erzeugte Strom steht direkt für deinen Bedarf zur Verfügung. Das unterscheidet das System von einem einspeisenden Balkonkraftwerk, da eine Einspeisung des erzeugten Stroms in das öffentliche Netz bei einem Insel-Balkonkraftwerk nicht möglich ist.

• Energiespeicherung: Ein weiterer wesentlicher Aspekt eines Insel-Balkonkraftwerks ist die Möglichkeit, überschüssigen Strom zu speichern. Wenn das Kraftwerk mehr Strom produziert, als gerade benötigt wird, geht dieser nicht verloren. Stattdessen wird der Überschuss in einem Energiespeicher für kurze Zeit zwischengespeichert. Diese gespeicherte Energie steht dann zur Verfügung, wenn die Sonne gerade nicht scheint – also nachts oder an trüben und bewölkten Tagen. Das bedeutet, dass du in diesen Zeiten auf deinen eigenen Strom zurückgreifen kannst und somit auf eine zuverlässige Stromversorgung zählen kannst. Für diese Zwecke können Sie das neueste Angebot von Anker in Betracht ziehen: das Anker SOLIX Balkonkraftwerk mit Speicher. Es wird Ihre Stromnutzungserfahrung und -gewohnheiten erheblich verbessern.

• Energieunabhängigkeit: Da ein Insel-Balkonkraftwerk unabhängig vom öffentlichen Stromnetz betrieben wird, bietet es ein hohes Maß an Energieunabhängigkeit. Dies macht es zu einer ausgezeichneten Wahl für abgelegene Orte, die keinen Zugang zum öffentlichen Stromnetz haben. Gleichzeitig stellt es auch für städtische Gebiete eine attraktive Option dar, um die Abhängigkeit vom Energieversorger zu reduzieren und einen Beitrag zur Energiewende zu leisten.

Insgesamt bietet ein Insel-Balkonkraftwerk eine flexible, umweltfreundliche und kosteneffiziente Lösung zur Stromerzeugung, die dir die Tür zur Energieunabhängigkeit öffnen kann.

Was sind die technischen Voraussetzungen für ein Balkonkraftwerk?

Wenn du planst, ein Balkonkraftwerk zu installieren, gibt es einige technische Anforderungen, die du beachten solltest:

• Platz: Zunächst brauchst du einen geeigneten Platz zum Aufstellen der Solarpanele. Balkone, Terrassen oder Garagendächer, die viel Sonnenlicht abbekommen, sind ideal.

• Ausrichtung und Neigung: Die Ausrichtung der Solarmodule kann die Effizienz deines Balkonkraftwerks erheblich beeinflussen. In Deutschland ist eine südliche Ausrichtung optimal. Darüber hinaus sollte die Neigung der Solarpanele zwischen 30 und 60 Grad liegen, um das meiste Sonnenlicht einzufangen.

• Stromnetzanschluss: Wenn du vorhast, dein Balkonkraftwerk an das Stromnetz anzuschließen, benötigst du eine Steckdose, die mit dem Hauszähler verbunden ist.

• Energieversorger: Es ist wichtig, deinen Energieversorger über deine Absicht zu informieren, ein Balkonkraftwerk zu installieren. In einigen Fällen kann eine Genehmigung oder Anmeldung erforderlich sein.

• Leistungsgrenze: Es gibt eine maximale Leistungsgrenze für Balkonkraftwerke, die in das öffentliche Stromnetz einspeisen. In Deutschland liegt diese Grenze derzeit bei 600 Watt, eine Anhebung auf 800 Watt ist (Stand Juli 2023) geplant

Standards für den Betrieb eines Balkonkraftwerks

Es ist nicht nur wichtig, die technischen Anforderungen für ein Balkonkraftwerk zu erfüllen, sondern auch sicherzustellen, dass es sicher betrieben wird. Hierfür gibt es spezifische VDE-Anwendungsregeln (VDE-AR-N 4105), die für den Betrieb von Balkonkraftwerken gelten.

Für eine adäquate und sichere Einspeisung in das Stromnetz muss der Wechselrichter der VDE-Norm 4105 entsprechen. Bei der Installation sollte außerdem eine Fachkraft konsultiert werden, um zu gewährleisten, dass die Anlage ordnungsgemäß installiert und angeschlossen ist.

Eine Überlastung des Stromnetzes muss unbedingt vermieden werden. Daher sollten Geräte, die eine Leistung von mehr als 600 Watt erzeugen, nicht in das Netz einspeisen.

Der Betrieb eines Balkonkraftwerks kann nicht nur dazu beitragen, deine Energiekosten zu senken, sondern auch einen positiven Beitrag zum Klimaschutz leisten. Es ist jedoch wichtig, die technischen und sicherheitsrelevanten Anforderungen zu beachten, um eine sichere und effiziente Nutzung zu gewährleisten.

Balcony Power Plants - Anker Europe

Fazit

Balkonkraftwerke stellen eine aufstrebende und vielversprechende Möglichkeit dar, selbst erneuerbare Energie zu erzeugen und dabei zu helfen, unseren Planeten zu schützen. Durch die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie können sie dazu beitragen, die Energiekosten zu senken und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren.

Während die Installation eines Balkonkraftwerks einige technische Überlegungen erfordert, wie beispielsweise den Platzbedarf, die Ausrichtung und Neigung der Solarmodule, den Anschluss an das Stromnetz und die Beachtung von Leistungsgrenzen, sind diese Hürden mit etwas Planung und Vorbereitung durchaus zu meistern.

Außerdem ist es wichtig, sich an die geltenden Sicherheitsstandards und Betriebsvorschriften zu halten, um zu garantieren, dass dein Balkonkraftwerk sicher und effizient funktioniert.

Denke immer daran, dass jede noch so kleine Maßnahme zur Nutzung von erneuerbaren Energien einen Unterschied macht. Mit einem Balkonkraftwerk kannst du deinen Teil dazu beitragen, die Nutzung erneuerbarer Energien zu fördern und unseren Planeten für zukünftige Generationen zu schützen.

FAQ

1. Was passiert mit dem ungenutzten Strom aus dem Balkonkraftwerk?

Die Nutzung von überflüssigen Strom hängt von der Art deines Balkonkraftwerks ab.

Wenn du ein netzgebundenes Balkonkraftwerk hast, wird der überschüssige Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Für diesen eingespeisten Strom erhältst du meist eine Vergütung von deinem Energieversorger. Das bedeutet, dass du nicht nur Stromkosten sparst, wenn du deinen eigenen Strom nutzt, sondern auch etwas Geld verdienen kannst, wenn du mehr Strom produzierst, als du verbrauchst.

Insel-Balkonkraftwerke, die unabhängig vom Stromnetz arbeiten, verfügen in der Regel über einen Energiespeicher, in dem überschüssiger Strom gespeichert wird. Dieser gespeicherte Strom kann dann genutzt werden, wenn die Sonne nicht genügend Energie liefert, also nachts oder bei schlechtem Wetter. Dank des Energiespeichers kannst du deinen produzierten Strom dann nutzen, wann du ihn brauchst, auch wenn dein Balkonkraftwerk gerade nicht genug Strom liefert.

2. Was sind die Vorteile eines Balkonkraftwerks?

Ein Balkonkraftwerk bietet eine Reihe von Vorteilen, was es zu einer attraktiven Option für viele Hausbesitzer aber auch Mieter von Wohnungen macht.

• Energiekosten senken: Durch die Erzeugung deines eigenen Stroms kannst du deine monatlichen Energiekosten erheblich senken. Wenn du einen Überschuss an Strom produzierst, kannst du diesen sogar in das öffentliche Netz einspeisen und dafür eine kleine Vergütung von deinem Energieversorger erhalten.

• Umweltfreundlich: Balkonkraftwerke sind eine saubere, erneuerbare Energiequelle. Sie erzeugen Strom, genau dort, wo er gebraucht wird, und ohne schädliche Emissionen. Balkonkraftwerke leisten daher einen wichtigen Beitrag zur Energiewende und zum Klimaschutz.

• Unabhängigkeit vom Netz: Mit einem Balkonkraftwerk bist du weniger abhängig von deinem Energieversorger. Insbesondere bei Insel-Balkonkraftwerken, die unabhängig vom Stromnetz betrieben werden können, hast du eine ständige Stromquelle zur Verfügung, selbst wenn es Probleme mit dem Stromnetz gibt.

3. Warum sind nur Balkonkraftwerke mit 600 Watt erlaubt?

Die Begrenzung der Leistung von Balkonkraftwerken auf 600 Watt ist eine Sicherheitsmaßnahme, die eine Überlastung des öffentlichen Stromnetzes verhindern soll.

Der Wert von 600 Watt basiert auf technischen Anforderungen und Vorschriften, die in den meisten Fällen durch nationale und europäische Normen und Gesetze festgelegt werden. Es ist daher ratsam, sich vor der Installation eines Balkonkraftwerks über die geltenden Vorschriften und Anforderungen in deinem Land oder deiner Region zu informieren. In Deutschland zum Beispiel erlaubt die Bundesnetzagentur die Einspeisung von Balkonkraftwerken mit einer Leistung von bis zu 600 Watt ohne vorherige Anmeldung. Bei Anlagen mit einer Leistung von über 600 Watt ist eine Anmeldung erforderlich. Da sich die Vorschriften ständig verändern, ist es empfehlenswert, immer auf dem Laufenden zu bleiben, damit du bei einer Anhebung der Grenzen gegebenenfalls auch dein Balkonkraftwerk erweitern kannst.