Balkonkraftwerk im Praxistest: Der Windpark des kleinen Mannes
Während sich Ampelkoalition und Opposition über den Sinn und Zweck des Heizungsgesetzes streiten, bringen viele Bürger die Energiewende auf eigene Weise einen kleinen Schritt weiter. Das Interesse am Thema Balkonkraftwerke ist riesig, die Verkaufszahlen dürften entsprechend hoch sein. Doch wie unser mehrmonatiger Praxistest gezeigt hat, geht ohne zusätzlichen Batteriepuffer viel Energie kostenlos ins Netz.
Wie bereits berichtet , haben wir im März 2023 das Balkonkraftwerk Anker Solix RS40P aufgebaut. Bei dem Test wollen wir unter anderem herausfinden, wie viel Strom die Solarpanels erzeugen, wie viel davon selbst verbraucht wird und welche Faktoren die Stromerzeugung beeinflussen.
Zweirichtungszähler misst auch Einspeisung
Vor der Inbetriebnahme der Solaranlage mussten wir die Installation eines neuen Zählers abwarten. Der Netzbetreiber Stromnetz Berlin hat dazu die bereits vorhandene elektronische Messeinrichtung gegen einen sogenannten Zweirichtungszähler ausgetauscht. Das dauerte ungefähr vier Wochen. Der neue Zähler vom Typ Iskra MT691 (PDF)(öffnet im neuen Fenster) zeigt abwechselnd den verbrauchten und eingespeisten Strom an. Nach Eingabe einer Pin lassen sich noch weitere Daten abrufen. Da noch kein Smart Meter Gateway (SMGW) installiert wurde, lässt sich der Verbrauch leider nicht online abrufen.
Die Ausrichtung unseres Balkons ist für die Stromerzeugung im Grunde nicht besonders ideal. Der Energieatlas Berlin(öffnet im neuen Fenster) gibt für das Dach eine jährliche Sonneneinstrahlung von etwas mehr als 1.000 Kilowattstunden (kWh) pro qm an. Doch das lässt sich am Balkon, der fast exakt nach Westen ausgerichtet ist, nicht erreichen. Beide Panels haben zusammen eine Fläche von 3,86 qm, so dass trotz der ungünstigeren Lage einige 100 kWh pro Jahr produziert werden dürften.
Stromproduktion startet mit Sonnenaufgang
Die direkte Einstrahlung auf die Panels beginnt erst gegen 12 Uhr mittags (MESZ) und dauert je nach Sonnenstand bis abends nach 20 Uhr. Allerdings startet die Stromproduktion schon mit Sonnenaufgang auf niedrigem Niveau. Bereits am Vormittag kann durchaus eine Leistung von fast 100 Watt erzielt werden. Die Peak-Leistung von etwas mehr als 600 Watt wird jedoch nur am späten Nachmittag erreicht, wenn der Einstrahlwinkel optimal ist.
Das beigefügte Befestigungsmaterial ermöglicht es, die Panels senkrecht am Balkongitter oder in einem bestimmten Winkel zu montieren. Ursprünglich hatten wir beide Panels in einem Winkel von 35 Grad montiert. Doch das gefiel einigen Bewohnern der Wohnanlage optisch nicht so gut. Zudem wurde der darunter liegende Balkon dadurch etwas beschattet.
Aus diesem Grund haben wir eines der beiden Panels nach einigen Wochen senkrecht montiert. Das macht sich optisch sogar von innen besser. Denn dadurch lässt sich das Panel niedriger anbringen, so dass die Sicht nicht so stark beeinträchtigt wird. Das Lösen der MC4-Stecker ist ein bisschen fummelig, geht aber mit einer sogenannten Sprengringzange ganz gut.
Der Effekt des Befestigungswinkels auf die Energieerzeugung ist jedoch beträchtlich.
Wie viel Strom kann die Anlage in der Praxis erzeugen?
Das gilt vor allem für die Mittagszeit. Dann fällt das Sonnenlicht von schräg oben bereits direkt auf das angewinkelte Panel, während das senkrechte noch komplett im Schatten liegt. Zudem wird die Maximalleistung von 440 Watt nicht so leicht erreicht. Da der Wechselrichter jedoch von den möglichen 880 Watt nur 600 Watt einspeisen kann, dürfte sich die tatsächliche Einbuße am Ende in Grenzen halten. Sollte der Gesetzgeber wie geplant des Einspeiselimit auf 800 Watt erhöhen oder ein Batteriespeicher angeschlossen werden, würde sich die geringe Stromerzeugung stärker bemerkbar machen.
Die senkrecht angebrachten Panels haben jedoch den Vorteil, dass sie nicht so schnell verschmutzen. Gerade in den vergangenen Wochen, in denen es in Berlin überhaupt nicht geregnet hat, sammelte sich viel Staub und Vogelkot auf den schrägen Solarzellen. Die generierte Leistung wird dadurch jedoch nicht messbar beeinträchtigt.
100 kWh Strom in sechs Wochen
Im Vergleich zum März und April war der diesjährige Mai sehr sonnig. Obwohl in den ersten Tagen aus Testzwecken nur mit einem Panel eingespeist wurde, lag die durchschnittliche Strommenge bei 2,2 kWh pro Tag. In den vergangenen vier Wochen betrug der Durchschnitt sogar 2,7 kWh pro Tag.
Solche Daten lassen sich mit der Anker-App leider nicht auswerten. Es gibt lediglich Tages-, Wochen- und Monatsangaben sowie eine Anzeige der gesamten erzeugten Energie. Ein Export der Daten, beispielsweise als csv-Datei, ist nicht möglich.
Seit dem Einbau des Zweirichtungszählers Ende April hat die Anlage rund 106 kWh Strom generiert. In diesen 49 Tagen wurden 69 kWh kostenlos ins Netz eingespeist. Der Verbrauch wurde mit 172 kWh angegeben. Das bedeutet, dass der eigentliche Stromverbrauch von 219 kWh durch das Balkonkraftwerk um 40 kWh reduziert wurde. Was bei unserem derzeit recht teuren Ökostromtarif eine Ersparnis von insgesamt etwa 20 Euro oder 41 Cent pro Tag entspricht.
Amortisierung in wenigen Jahren
Das bedeutet: Damit sich eine Steckersolaranlage zum Preis von 500 Euro (ohne Befestigungsmaterial) in unserem Fall amortisiert, müsste sie etwa drei Jahre und ein paar Monate lang im Durchschnitt so viel Strom erzeugen wie in den vergangenen Wochen. Die teure Testanlage von Anker zum Preis von 1.400 Euro benötigt dafür mehr als neun Jahre. Für eine genauere Einschätzung wäre jedoch erforderlich, die Einspeisung in Herbst und Winter zu messen.
Doch die Amortisierung hängt von vielen Faktoren ab. Hätte unser Haushalt in den Mittagsstunden beispielsweise durch Homeoffice eine höhere Grundlast, ließe sich entsprechend mehr Strom selbst verbrauchen. Möglich wäre zudem, Verbraucher wie Spül- und Waschmaschine gezielt am Nachmittag laufen zu lassen oder auch das Brot um diese Uhrzeit zu backen (g+). Damit wären in unserem Haushalt die Möglichkeiten zur zeitlichen Anpassung des Verbrauchs jedoch weitgehend erschöpft.
Je höher die kostenlose Einspeisung, umso eher rentiert sich ein zusätzlicher Batteriepuffer.
Wann lohnt sich ein zusätzlicher Batteriepuffer?
Allerdings lässt die Anschaffung eines solchen Zwischenspeichers die Gesamtkosten entsprechend steigen. Ein Angebot wie der Solarflow von Zendure für einen Preis von rund 1.400 Euro ohne Panels und Wechselrichter bräuchte in unserem Fall etliche Jahre, um sich zu amortisieren. Allerdings ist die Speicherkapazität für diesen Preis auf 960 Wh beschränkt. Jedes weitere Akkupaket mit 960 Wh kostet 600 Euro.
Für alle Beteiligten einfacher wäre es wohl, wenn die einspeiste Energie ebenso wie bei großen Fotovoltaikanlagen vom Stromversorger umstandslos vergütet würde. Am besten natürlich zu einem höheren Preis als die jetzigen 8,2 Cent pro kWh. Doch mit einer solchen Änderung ist vorläufig eher nicht zu rechnen.
Rechtliche und technische Hürden sollen fallen
Immerhin will die Bundesregierung die rechtlichen und technischen Hürden für die Installation von Balkonkraftwerken senken . So will das Klimaschutzministerium die nutzbare Leistung der Balkonkraftwerke auf 800 Watt erhöhen und übergangsweise auch rückwärtsdrehende elektromechanische Ferraris-Zähler zulassen. Das Bundesjustizministerium legte inzwischen einen Gesetzentwurf vor , der Wohnungseigentümern und Mietern den Anspruch auf die Installation eines Steckersolargerätes zusichert.
Parallel dazu arbeiten die Normierungsgremien an der Produktnorm DIN VDE V 0126-95 "Steckersolargeräte für Netzparallelbetrieb – Grundlegende Sicherheitsanforderungen und Prüfungen" . Inzwischen unterstützt auch der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) die Nutzung einfacher Schuko-Stecker(öffnet im neuen Fenster) für den Anschluss der Anlagen, bevorzugt jedoch "die Installation durch das Fachhandwerk, da nur so die Möglichkeit besteht, die Installation auf Tauglichkeit zu prüfen und gegebenenfalls anzupassen" .
Unerwartete Stromschläge am Gehäuse
Dass dies durchaus sinnvoll sein kann, zeigte auch der Test von Golem.de. So bemerkten wir beim Versuch, die Position des Wechselrichters am Geländer zu verändern, spürbare Stromschläge beim Berühren des Gehäuses. Das verwunderte uns, da ein mit dem Gehäuse verschraubtes Befestigungsblech direkt am Geländer anlag und daher eigentlich keine Spannung zwischen Gehäuse und Geländer auftreten dürfte.
Eine Messung ergab jedoch, dass das Blech nicht leitend war. Zwischen Gehäuse und Geländer lag eine Spannung von 113 Volt an. Berührte man mit einer Hand das Gehäuse und mit der anderen Hand das Geländer, lagen ideale Bedingungen für einen Stromfluss und damit einen Stromschlag vor.
Doch wie kann das möglich sein?
Anschluss immer überprüfen
Schließlich verfügt der Wechselrichter über einen Schutzleiterkontakt, so dass keine Spannung gegen Erde auftreten dürfte. Die Überprüfung der Balkonsteckdose ergab jedoch, dass der Schutzleiter darin nicht angeschlossen war. Wie das passieren konnte, ist unklar. Der Vorfall zeigt jedoch, dass es selbst bei einem relativ neuen Gebäude sinnvoll ist, die elektrische Anlage zu überprüfen.
Wobei ein solches Problem bei jeder Steckdose und bei jedem anderen Gerät auftreten kann, das entsprechende Induktionsströme erzeugt. An dem Problem würde auch der Einbau einer sogenannten Wielandsteckdose nichts ändern, wenn bei dieser der Schutzleiter nicht angeschlossen wäre.
Bundesnetzagentur warnt vor gefährlichen Wechselrichtern
Auf Anfrage sagte ein Sprecher des VDE, dass solche Induktionsspannungen bei Wechselrichtern nicht häufiger als bei anderen vergleichbaren Produkten aufträten. Entscheidend sei, dass die Vorgaben der VDE-Norm 0702(öffnet im neuen Fenster) eingehalten werden. Demnach darf der Schutzleiterstrom den Wert von 3,5 mA nicht überschreiten. Das war bei unserer Messung auch nicht der Fall. Aber auch geringe Ströme sind schon entsprechend spürbar. Zudem warnt die Bundesnetzagentur inzwischen vor importierten Wechselrichtern , die die technischen Vorgaben nicht erfüllen.
Fazit und Ausblick
Ist bei dem Test nun eingetreten, was der Solarstromexperte Andreas Schmitz kürzlich im Petitionsausschuss des Bundestags sagte? Seiner Ansicht nach geht es bei der Installation von Balkonkraftwerken nicht vorrangig um die Stromerzeugung, sondern um andere wichtige Aspekte. Dazu zähle beispielsweise ein achtsamerer Umgang mit dem Stromverbrauch, da Anlagenbetreiber die Nutzung von Geräten in die Mittagsstunden legten und sich generell mehr mit ihrem Stromverbrauch beschäftigten. Zudem stelle für viele Mieter oder Eigentümer der Betrieb einer solchen Anlage den Einstieg in die erneuerbaren Energien dar, sagte Schmitz.
In unserem Fall trifft das nur bedingt zu. Der Jahresverbrauch für einen Dreipersonenhaushalt fällt mit rund 2.000 kWh ohnehin schon recht niedrig aus. Da gibt es nicht viel Einsparpotenzial. Gerade deswegen ist es aber sinnvoll, die Nutzung bestimmter Geräte in den Nachmittag zu legen. Da Wasch- und Spülmaschine zeitverzögert starten können, ist das technisch kein Problem.
Verbreitung dürfte stark zunehmen
Als Mieter oder Wohnungseigentümer ist zudem kaum möglich, über das Balkonkraftwerk hinaus noch Strom zu generieren. Eine Solaranlage auf dem Dach wäre noch denkbar, doch das ist im Grunde völlig unabhängig von der eigenen Balkonanlage zu betrachten.
Balkonkraftwerke sind gewissermaßen der Windpark des kleinen Mannes. Allerdings sind sie deutlich einfacher zu installieren und brauchen keine Genehmigung. Sollte der rechtliche Anspruch in wenigen Monaten kommen, dürfte ihre Verbreitung noch deutlich stärker zunehmen.
Der Test hat gezeigt, dass auch ein Balkonkraftwerk mit Westlage noch effizient betrieben werden kann. Allerdings ist es erforderlich, dass der Balkon zu den Spitzenzeiten am späten Nachmittag nicht verschattet ist. Eine schräge Befestigung erhöht den Ertrag beträchtlich. Allerdings sollte dann darauf geachtet werden, dass andere Hausbewohner sich dadurch nicht beeinträchtigt fühlen.
Mit Blick auf den geplanten rechtlichen Anspruch stellt sich die Frage, welche Auflagen Vermieter oder Wohnungseigentumsgemeinschaften (WEG) den einzelnen Betreibern machen können. Regierungskreisen zufolge soll es nicht zulässig sein, durch überzogene Vorgaben letztlich die Installation zu verhindern. Inwieweit angewinkelte Panels untersagt werden dürfen, könnten am Ende daher die Gerichte entscheiden.
In einem nächsten Schritt wollen wir das Balkonkraftwerk in Kombination mit einem Speicher testen. Dann können wir wohl auch wieder die Spülmaschine nachts laufen lassen.
Nachtrag vom 12. Juni 2023, 15:37 Uhr
Anders als zunächst im Artikel beschrieben und von Zendure selbst dargestellt ist bei dem Solarflow kein Panel oder Wechselrichter enthalten. Wir haben die entsprechende Passage geändert.
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