Powerstation vs Balkonkraftwerk: Mit welcher Lösung sich am besten Energie sparen lässt
Wenn man sich aktuell umhört, will jeder in irgendeiner Form Fotovoltaik privat nutzen. Der Gedanke, kostenlos Energie zu beziehen, lockt nicht nur aus finanziellen Gründen viele Menschen, auch die Umweltaspekte spielen eine Rolle. Ob Balkonkraftwerke, die es zu immer geringeren Preisen zu geben scheint, oder gleich eine große Fotovoltaikanlage auf dem Dach, die Nachfrage ist riesig. Wir erklären, welche einfachen und bezahlbaren Möglichkeiten es auf den Markt gibt und welche Vor- und Nachteile sie haben.
Solargeneratoren: Insellösungen mit großer Spannbreite
Ein Solargenerator, auch solare Powerstation genannt, mitsamt mobilen (klappbaren) Solarzellen ist eine integrierte Lösung, um Solarenergie zu gewinnen und zu speichern. Es handelt sich um eine mobile Inselanlage, die auch als USV ( Unterbrechungsfreie Stromversorgung(öffnet im neuen Fenster) ) bezeichnet wird.
Die Herstellerliste wächst seit ein paar Jahren stetig. Eine der ersten Anlagen hat Goal Zero mit den Yeti PS (Powerstations) angeboten, aber auch Anker, Bluetti und Jackery haben inzwischen viele Lösungen für den Bereich im Sortiment. Dabei fangen die Preise bei ein paar Hundert Euro an und reichen bis weit in den vierstelligen Bereich, abhängig von der Kapazität der Batterien und der realisierten Leistung der Geräte.
Zwei Faktoren zählen zu den wichtigsten Charakteristiken von Solargeneratoren:
1. Die Größe (Kapazität) der verbauten Lithium-Batterien. Die Spanne reicht von 100 bis 7.000 Wh. An manchen Anlagen kann man zusätzliche Batteriepacks anbinden und so die Kapazität darüber hinaus erweitern.
2. Die Wechselstromleistung. Sie benennt, welche Geräte mit welcher Leistung an den Wechselstromanschlüssen betrieben werden können. Auch hier variieren die Angaben: von 100 bis 3.000 Watt.
Anschlüsse wie USB oder 12V-Autostecker sind meistens zusätzlich dabei. Die Geräte sind in verschiedenen Formen zu haben und für alle möglichen Einsatzzwecke geeignet. Die ersten Geräte waren für Outdoor- und Campingaktivitäten optimiert und zeichneten sich durch geringeres Gewicht und ein portables Design aus. Inzwischen gibt es aber auch große Versionen, die sehr schwer sind und eher für stationäre Anwendungen wie Gartenhäuser, Werkstätten oder gar die komplette Versorgung eines ganzen Haushaltes geeignet sind.
Balkonkraftwerke: abhängig vom Stromnetz
Balkonanlagen sind netzabhängige (angebundene) Fotovoltaiksysteme. Der Name verrät schon, dass diese Systeme nur in Synchronisation mit einem Stromnetz funktionieren.
Dabei ist die Komponentenliste sehr übersichtlich. Man hat einen Wechselrichter und meistens zwei Fotovoltaik-, also Solarmodule.
Da die maximale Leistung der Anlagen gesetzlich beschränkt ist, dürfen die Wechselrichter nicht mehr als 600 Watt in das öffentliche/Hausnetz einspeisen. Daher liegen die meisten angebotenen Modelle zwischen 150 und 800 Watt, wobei der Wechselrichter bei 600 Watt begrenzt. Man erwartet aber, dass die Grenze bald auf 800 Watt angehoben wird.
Das Prinzip ist hier, dass die Solarzellen die generierte Leistung direkt ans Netz abgeben. Dazu wird das System mit einer Steckdose verbunden. Wenn Leistung generiert wird, können alle Geräte, die im Haus oder in der Wohnung angeschlossen sind, diese Energie nutzen.
Das Praktische an solchen Systemen ist, dass sie steckfertig ankommen. Der größte Aufwand hier ist, den Aufstellungsort der Solarzellen mit Bedacht auszuwählen und diese sturmfest zu montieren, zum Beispiel am Balkon. Die Zellen können aber auch auf jeglicher Art von Überdachung aufgestellt werden; auch Carports, Gartenhäuser und Ähnliches kommen dafür infrage.
Da die Anlagen einen Anschluss ans öffentliche Netz brauchen, muss man sich auch beim lokalen Netzversorger anmelden. Normalerweise stellt das kein großes Hindernis dar, aber es kann unter Umständen zu bürokratischen Verzögerungen kommen. Zurzeit liegt dem Bundestag eine Petition mit 100.000 Unterschriften vor, die eine Vereinfachung dieses Prozesses fordert.
Die Leistung der sogenannten Mikrowechselrichter und die Leistung der Solarzellen stellen hier die wichtigsten Parameter da. Der begrenzende Faktor ist eindeutig der Aufstellungsort der Solarmodule.
Schauen wir uns zunächst die Vor- und Nachteile beider Systeme an. Danach beantworten wir noch die wichtige Frage, welches der Systeme das größte Potenzial zum Sparen bietet.
Vor- und Nachteile von Solargeneratoren im Überblick
Pro:
- netz- und zeitunabhängige Bereitstellung von Strom
- Speicherung der verfügbaren Solarenergie
- Keine Anmeldung notwendig und keinerlei Beschränkungen für den Betrieb
- unabhängig vom Hausnetz, auch betriebsbereit im Falle eines Stromausfalls.
Contra:
- Hohe Kosten der Systeme
- Mitgelieferte Solarmodule haben meist nicht eine so hohe Leistung und Qualität wie bei den Balkonkraftwerken.
- Anschluss von Solarmodulen von anderen Herstellern ist bedingt möglich.
- kein Befestigungsmaterial für Aufstellungsort mitgeliefert
Vor- und Nachteile von Balkonkraftwerken
Pro:
- Kostengünstig
- einfach im Betrieb (steckfertig), modular aufgebaut
- Solarmodule entsprechen Industriestandard und sind sehr gut verarbeitet.
Contra:
- Strom kann nicht gespeichert werden (klassische Anlagen), muss also genutzt werden, wenn er erzeugt wird. Alles, was nicht verbraucht wird, geht ins Netz verloren.
- bürokratische Hürden bezüglich Anmeldung, Aufstellungsort und Anschluss
- Bei Stromausfall gibt es keine Leistung, da die Anlage das öffentliche Netz braucht.
- Die Solarzellen sind meist schwer und unhandlich (über 15 kg bei Zellen größer als 200 Watt).
Welches der Systeme birgt das größte Sparpotenzial?
Durch die niedrigen Kosten, unterstützt auch durch den Wegfall der Mehrwertsteuer auf Solarkomponenten für Privatanwender seit Januar 2023, sind Balkonkraftwerke sehr attraktiv im Preis geworden. Inzwischen gibt es auch Produkte bei den Discountern für 500 Euro zu kaufen.
Wenn die Sonne scheint, ist man oft nicht zu Hause
Doch besteht das große Problem darin, dass die von den Solarmodulen generierte Leistung auch unmittelbar verbraucht werden muss. Da ein Großteil der Leistung zwischen 10 und 16 Uhr anfällt, wenn viele Menschen nicht zu Hause, sondern auf der Arbeit oder bei schönem Wetter unterwegs sind, wird hier reichlich Strom produziert, der nicht selbst genutzt werden kann. Morgens und abends, wenn man eher daheim ist, liefern die Anlagen meistens eine vernachlässigbare Leistung.
Die Grundlast wird jedoch mit einem Balkonkraft im Zeitfenster von 10 bis 16 Uhr ausgeglichen. Es wird also kein Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen, falls die Verbraucher im Haus oder der Wohnung weniger als die von dem Balkonkraftwerk eingespeiste Leistung nutzen. Die Grundlast durch Geräte, die rund um die Uhr laufen, ist aber im privaten Umfeld meistens sehr gering (100 bis 200 Watt).
Immer die Batterie entladen
Solargeneratoren ermöglichen es dagegen, die gesamte über die Solarzellen bezogene Energie in Batterien zwischenzuspeichern und dann abends oder morgens zu verbrauchen. Das ist der größte Vorteil von Solargeneratoren. Eine Voraussetzung ist, dass man die Batterie auch entlädt, so dass sie am nächsten Tag wieder neu aufgeladen werden kann.
Man kann die Leistung auch nicht an alle Geräte im Haushalt abgeben, da die Anlage nicht direkt mit dem Hausnetz verbunden ist. Man muss die Geräte einzeln an der Powerstation/dem Solargenerator anschließen (IT-Netz).
Jetzt stellt sich natürlich die Frage, welches System das größte Sparpotenzial hat und welches den besten ROI (Return Of Investment). Diese Frage ist schwer zu beantworten, da es von vielen Faktoren abhängt, darunter Gewohnheiten, Nutzungsverhalten und die Leistung der Geräte im Haushalt.
Man kann eine Beispielrechnung zur Hilfe nehmen(öffnet im neuen Fenster) , diese kann aber aufgrund der vielen angesprochenen Parameter nur eine ganz grobe Richtung aufzeigen. Falls man die gewonnene Energie komplett nutzt, würde man in Norddeutschland bei einem Balkonkraftwerk mit einer Leistung von 600 W/h bei Ausrichtung Süd, Aufstellwinkel 70°, eine Jahresleistung von 521 kW erreichen. Das wären bei einem Strompreis von 0,40 Cent 200 Euro im Jahr. Diese Summe hätte man gespart.
Der Fall ist aber nur theoretisch, weil man es kaum schaffen kann, die gesamte Energie dann zu verbrauchen, wenn sie anfällt. Ein Teil geht immer ins öffentliche Netz.
Ein ähnliches Problem besteht auch bei den Solargeneratoren. Man kann die Energie zwischenspeichern, aber wenn die Batterien nicht optimal entladen und genutzt werden, wird am nächsten Tag keine Leistung aufgenommen, da die Batterien schon voll geladen sind. Damit verliert man dann auch einen Teil der Solarleistung.
Keine Angst vorm Stromausfall
Ein starkes Argument für die Solargeneratoren ist aber die Möglichkeit, auch im Falle eines Brownouts (Stromausfall) Strom zu nutzen. Mit Solargeneratoren kann man die Zeit überbrücken, bis der Strom wieder da ist. Natürlich ist auch die Mobilität der Generatoren ein großer Vorteil: Man kann sie mitnehmen und nach Aufstellen der Solarmodule auch draußen, in einer abgelegenen Hütte oder in den Bergen ohne Anschluss ans Elektrizitätsnetz Strom generieren und verbrauchen.
Es gibt inzwischen auch Balkonkraftwerke mit einer eingebauten Batterie(öffnet im neuen Fenster) . Das Sortiment an entsprechenden Systemen ist aber relativ klein und die Preise starten bei 1.500 Euro. Hier sind auch einige Fragen der Realisierung noch nicht beantwortet.
Fazit
Bei der Energieerzeugung mit Solargeneratoren oder Balkonkraftwerken gibt es nicht den einen optimalen Fall. Es gilt, die eigene Situation, Wünsche und Erwartungen sowie die finanziellen Möglichkeiten genau zu betrachten.
Für nachhaltige Energieproduktion kann nicht auf Fotovoltaik verzichtet werden. Da die Preise für Lithium-Ionen-Batterien stetig fallen, ist zu erwarten, dass batteriegestützte Systeme bald noch günstiger werden.
Generell kann man sagen: Balkonanlagen sind einfacher zu betreiben, da man sich nach Aufbau und Anschluss um wenig kümmern muss. Das größere Nutzungspotential haben die Solargeneratoren oder Systeme mit einer integrierten Batterie. Egal, wofür man sich entscheidet, klar ist eines: Fotovoltaik ist endlich angekommen und gekommen, um zu bleiben.
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