Was ist dein nächster Schritt Richtung Autarkie? Du willst weitergehen, lebst aber in einer Mietwohnung und fühlst dich eingeschränkt? Kein Problem! Wir haben eine Lösung: Balkonkraftwerke
wie wär’s mit nem Balkonkraftwerk – inklusive Wechselrichter, Speicher, Laderegler, Notstromfunktion und allem Pipapo? Das gibt’s bald in unserem Shop, und auch noch Made in Austria!
Das Balkonkraftwerk – Die Basics
Die kleinen PV-Anlagen bestehen meist aus einem oder mehreren Modulen. Ein kleiner Wechselrichter wandelt den vom PV-Modul erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um. So kann dieser schon durch einen einfachen Stecker ins Haus-Netz eingespeist werden. Solche Balkonkraftwerke sind relativ einfach im Garten und auf der Garage aufgestellt oder am Balkon montiert.
Wenn die Sonne scheint, können Balkonkraftwerke den Stand-By-Verbrauch eines normalen Haushalts decken und so die Stromkosten senken. Ein wichtiger Schritt Richtung Autarkie und Selbstbestimmtheit – und das meistens auch noch schnell und einfach als Plug & Play System. Das hört man jedenfalls, wenn man sich mit dem Thema auseinandersetzt. Wir wollen es wissen und werfen nochmal einen genauen Blick darauf:
Was sagt denn das Internet? Mhh… ziemlich widersprüchlich! Da raucht der Kopf! Also lieber mal ‘nen Experten fragen…
Wenn man sich im Internet über das Thema informiert, stößt man auf viele Diskrepanzen. Die große Verwirrung führt im Zweifelsfall dazu, dass man zögert sich sein eigenes Balkonkraftwerk zu errichten und die Stromproduktion selbst in die Hand zu nehmen. Deshalb haben wir uns an Christian Ofenheusle gewendet, Gründer und Geschäftsführer der EmpowerSource UG. Er ist ein Experte in diesem Gebiet und betreibt die Plattform „MachDeinenStrom.de“. Hier dreht sich alles um Balkonkraftwerke. Zusammen wollen wir für Klarheit sorgen und euch die Angst nehmen, die euch vielleicht davon abhält endlich loszulegen. Christian deckt mit uns die häufigsten Mythen auf und räumt alle Ungereimtheiten zu diesem Thema aus dem Weg.
Wir stellen freche Fragen, Christian liefert die Antworten:
WW: Guerilla-PV? Einfach Module aufstellen und Strom ins eigene Hausnetz einspeisen?! Das ist verboten und rechtlich gar nicht erlaubt! Da gibt es doch Gesetze, die das verbieten…
Christian: Ganz im Gegenteil. Vom Gesetz her wird jeder Beitrag zur Energiewende grundsätzlich erst einmal gutgeheißen. Allerdings gehen mit der Einspeisung von Energie eben auch gewisse Pflichten einher. Schließlich muss das Stromnetz auch bei Millionen von Kleinkraftwerken immer noch steuerbar bleiben. Daher legen die Gesetze fest, dass man jede Einspeisung, auch bei einem Kleinkraftwerk, anzumelden hat. Darüber hinaus ist festgelegt, dass beim Anschluss die „anerkannten Regeln der Technik“ einzuhalten sind. Diese Regeln werden in Deutschland im Rahmen der Deutschen Industrienorm (DIN) festgelegt. Für den Bereich der Elektrik und Elektronik werden diese Normen im Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnologie (VDE) festgelegt. Dort kann sich im Prinzip jeder einbringen, der den entsprechenden Sachverstand mitbringt. Die Normen gehen dabei einen langen Weg. Eine Arbeitsgruppe erstellt nach mitunter zähen Verhandlungen über einzelne Begriffe einen Entwurf. Dieser wird dann von übergeordneten Gremien geprüft und schließlich noch einem Einspruchsverfahren unterzogen. Bei den Stecker-Kraftwerken legt etwa die DIN-VDE-V-0100-551-1 seit 2017 fest, dass die Einspeisung über den „gemischten Endstromkreis“, also das auch für privaten Verbrauch genutzte Haus-/Wohnungsnetz, möglich ist.
Gut, wie sieht es aber mit der Sicherheit bei Balkonkraftwerken aus?
WW: Balkonkraftwerke erfüllen nicht die Sicherheitsbedingungen und sind doch eine Gefahr für Mensch und Haus. Jetzt mal ehrlich: wie gefährlich ist so ein Balkonkraftwerk?
Christian: Die einzige Bedingung ist, dass der Stecker mit der maximal zulässigen Einspeiseleistung (hier 600 Watt / 230 V Netzspannung = 2,6 A ) gekennzeichnet ist. Außerdem sollte er den Schutz vor einem elektrischen Schlag gewährleisten. Dies ist dank der automatischen Abschaltvorrichtung im Wechselrichter bereits gewährleistet. Diese sorgt binnen 0,2 Sekunden nach Wegfall der Netzspannung (= Ausstecken) dafür, dass keine relevante Energie mehr fließt. Die verbreitete Aussage, man benötige zwingend eine abzugs- und verpolungssichere Steckdose, ist nicht durch die Normen gedeckt. Selbige ist dort nur als eines von mehreren möglichen Beispielen für den sicheren Anschluss genannt.
WW: Heißt das, dass alles was sich außerhalb der Norm bewegt, Eigenverantwortung voraussetzt?
Um sich selbst abzusichern, empfehlen wir nur Komplettpakete bei seriösen Anbietern zu kaufen.
Christian: Jede Handlung setzt Eigenverantwortung voraus, das ist beim Balkonkraftwerk nicht anders. Die Normen existieren, damit die Sicherheit von Nutzern und Netz gewährleistet ist. Um sich selbst abzusichern, empfehlen wir daher immer, nur Komplettpakete bei seriösen Anbietern wie Wohnwagon zu kaufen und nicht selbst etwas zusammen zu basteln. Der Anbieter gewährleistet ja, dass auch alle Normen eingehalten werden und muss das auch durch Vorlegen von Zertifikaten belegen können. Zudem muss man in Deutschland die Kleinkraftwerke neben dem Marktstammdatenregister auch beim Netzbetreiber anmelden. Dieser verlangt ebenso, dass nur zertifizierte Technik verwendet wird.
Kleiner Exkurs zu den Gesetzen: Keine Angst, wir machen es kurz und knackig:
1. EEG (Erneuerbare Energien Gesetz)
Die 3 hier relevante Punkte für Balkonkraftwerke sind: die EEG Umlage, die EEG Vergütung und die Meldepflichten. Die EEG Umlage entfällt, da der Strom aus einer regenerativen Quelle stammt und nur zur Eigenversorgung verwendet wird (§61a EEG). Die Vergütung wird nicht fällig, da keine Einspeisung ins öffentliche Netz erfolgen soll. So jetzt noch die Meldepflichten: §74a und §76 des EEG sagen aus, dass die Netzbetreiber generell, die Bundesnetzagentur auf Anfrage hin über das Betreiben eines Balkonkraftwerks informiert werden müssen. Gut das können wir also abhaken…
2. EnwG (Energie-Wirtschafts-Gesetz)
Balkonkraftwerke werden als Kundenanlagen bezeichnet. Sie sind somit von den Regelungen der Energieversorger ausgeschlossen und der Betreiber wird nicht zum Energieversorgungsunternehmen. Die verbaute Technik sollte laut §49 EnwG den allgemein anerkannten Regeln der Technik entsprechen.
3. StromStG (Stromsteuergesetz)
Laut §9 sind Balkonkraftwerke davon befreit, da der Strom aus einer erneuerbaren Quelle stammt und die Anlagengröße kleiner als 2MW ist. So ist der Strom vom Balkon also nicht zu versteuern. Juhu! Dem eigenen Balkonkraftwerk steht nichts mehr im Wege!
So… jetzt aber zurück zum Thema:
WW: Die Solarmodule sind doch total ineffizient. So rentiert sich das sowieso nicht und es ist nur eine Spielerei!
Die enormen Energiemengen, welche für die Förderung, den Transport und die Nutzbarmachung fossiler und nuklearer Energieträger anfallen, sind in solchen Kalkulationen nicht enthalten.
Christian: Effizienz ist ein relativer Begriff. Wenn etwa bei modernen Kohlekraftwerken Bruttowirkungsgrade von über 40% erreicht werden können, liegen selbst modernste Solarmodule „nur“ bei rund 20%. Damit ist aber eben nur die direkte Umwandlung von einer Energieart in die andere gemeint. Die enormen Energiemengen, welche für die Förderung, den Transport und die Nutzbarmachung fossiler und nuklearer Energieträger anfallen, sind in solchen Kalkulation nicht enthalten. Ebenso wenig die enormen Folgekosten für Gesellschaft und Natur. Um eine tatsächliche Gegenüberstellung möglich zu machen, ist es sinnvoller, die Kosten der jeweiligen Energieträger zu betrachten. Dabei wird schnell klar, dass die erneuerbaren Energien, insbesondere die Solarenergie, hier schon seit Jahren nicht mehr einholbar sind.
Bei den Balkonkraftwerken ist dies besonders eindrücklich. Da man sich bei größeren Anlagen einzurechnende Zusatzkosten wie Solarteure, Elektriker und weitere Technik spart, kann damit der eigene Strom schon für rund 5 Cent pro Kilowattstunde erzeugt werden. Da bei der Eigenversorgung auch noch andere Abgaben wie EEG-Umlage, Stromsteuer u.a. wegfallen, spart man so im Schnitt pro erzeugte Kilowattstunde aus dem kleinen Kraftpaket bis zu 25 Cent. Das macht bei einem 600W-Kraftwerk im deutschen Durchschnitt rund 130€ Ersparnis im Jahr (1kWh p.a. pro Wp Anlagenleistung, ca. 75% Eigenverbrauchsquote und einen Strompreis von >30 Cent/kWh). So amortisieren sich die günstigen Geräte natürlich in wenigen Jahren. Neue Technologien wie Halbzellen- oder verschattungsresistente „No Hotspot“-Module beschleunigen dies noch weiter. Die Anschaffung lohnt sich also in jedem Fall. Die Geräte bringen lange Garantiezeiten und erfahrungsgemäß auch mehr als 20 Jahre stabilen Betrieb mit sich!
Der CO2-Fußabdruck ist nach rund zwei bis drei Jahren wieder ausgeglichen.
Das Gleiche gilt übrigens beim ökologischen Fußabdruck. Während dieser bei fossilen und nuklearen Energiequellen mit jeder erzeugten Kilowattstunde wächst, ist es bei den erneuerbaren Energien umgekehrt. Der CO2-Fußabdruck etwa, der bei der Erzeugung eines Solarmoduls entsteht, ist bei dessen Betrieb im deutschen Stromnetz nach rund zwei bis drei Jahren wieder ausgeglichen, da der Sonnenstrom in dieser Zeit die gleiche Menge an Energie aus fossilen Energieträgern verdrängt und damit auch den damit verbundenen CO2-Ausstoß vermieden hat (Hierzu auch Prof. Dr. Volker Quaschning im Video). Da die meist verwendeten Glas-Folie Silizium-Module zudem – anders als etwa Dünnschicht-Module wie in vielen Taschenrechnern – fast zu 100% aus nicht toxischen Materialien bestehen, bleiben sie auch bei nicht sachgemäßer Entsorgung sicher. Ausnahme macht hier das Blei im Lötzinn, welches aber ersetzt werden kann und welches zudem in fast allen anderen elektronischen Geräten ebenfalls enthalten ist. Auch für die Balkonmodule gibt es zudem die Möglichkeit, sie zum Recycling an den Hersteller, an ein Rücknahmesystem (z.B. PV Cycle) oder aber beim lokalen Wertstoffhof abzugeben.
Das klingt doch schonmal gut, aber wie steht es eigentlich um die Umsetzbarkeit? Mal sehen, was Christian dazu sagt…
WW: Plug & Play: Solarmodul montieren, Kabel verbinden und in die Steckdose stecken. Klingt so einfach! Aber braucht es dafür nicht immer einen Elektriker?
Christian: In der Norm DIN-VDE-AR-N-4105:2018-11 5.5.3 ist klargestellt, dass kein Elektriker zur Inbetriebnahme erforderlich ist. Die einzige Bedingung ist, dass ein Zweirichtungszähler gesetzt ist und dass der Anschluss über den gekennzeichneten und geschützten Anschluss mit zertifiziertem Wechselrichter erfolgt. Auch wenn manche Netzbetreiber hier vom Nutzer verlangen, dass er die Verwendung einer abzugs- und verpolungssicheren Steckverbindung bestätigt, wird dies nicht kontrolliert und entspricht wie beschrieben auch nicht der Normenlage. Den ggf. notwendigen Ersatz des bisherigen Zählers durch einen Zweirichtungszähler kann bei den meisten Netzbetreibern in Deutschland vom Nutzer selbst über ein einfaches Formular erfolgen.
WW: Solarmodule auf oder an den Balkon?! Das erlaubt doch kein Vermieter, ist das denn überhaupt praktisch umsetzbar?
Ökologisches Bewusstsein kann eine Immobilie auch aufwerten.
Christian: Vermieter sind manchmal progressiver als man denken mag. Sichtbares ökologisches Bewusstsein kann eine Immobilie auch aufwerten. Aber auch wenn sich der Vermieter hier quer stellt, ist nicht alles verloren. PV-Module, insbesondere flexible, rahmenlose Module, die es bei immer mehr Anbietern gibt, können auch als Sichtschutz eingesetzt werden, wenn dieser im Mietvertrag nicht ausgeschlossen ist. Selbst dann kann man Solarmodule problemlos mit einer entsprechenden Aufständerung und je nach Platzangebot hochkant oder quer auf der Balkonfläche selbst unterbringen. Da dies Teil des Mietgegenstands ist, hat der Vermieter hier meist keinen Einfluss.
Tut sich da noch was?
WW: Wird es in Zukunft im deutschsprachigen Raum Neuerungen (gesetzliche Lage, Normen, Zertifikate) bzgl. Mini-PV geben?
Christian: Ab 01.04.2021 gelten in Deutschland neue Anforderungen an die im Kraftwerk enthaltenen Mikrowechselrichter. Man sollte also sicher gehen, dass aktuelle und von einem unabhängigen Prüfinstitut unterzeichnete Zertifikate nach VDE-AR-N-4105:2018-11 sowohl für die Erzeugungseinheit als auch für den NA-Schutz beiliegen.
Zudem muss die EU-Richtlinie 2018/2001 (weitere Infos findest du hier) bis 30.06.2021 in allen EU-Ländern in nationales Recht umgesetzt werden. Diese beinhaltet unter anderem die Regelung, dass die Netzbetreiber nur vier Wochen Zeit haben, um auf eine Anmeldung zu reagieren, bis sie automatisch als durchgeführt gilt. Zudem sind weitreichende Regelungen zugunsten der Eigenversorgung mit erneuerbarer Energie enthalten. Auf welche Weise dies in den Mitgliedsstaaten jeweils umgesetzt werden wird, ist bislang noch offen. Die dafür notwendige weitreichende Reform des Energiewirtschaftsgesetzes, der Netzanschlussverordnung oder des Erneuerbare-Energien-Gesetzes in Deutschland wird in den Kammern des Energieministeriums allerdings bereits vorbereitet.
Juhu: neue Innovationen, neue Möglichkeiten!
In diesem Zusammenhang haben wir auch unsere Fühler ausgestreckt und uns mit der Firma EET in Verbindung gesetzt. Efficient Energy Technologie: das junge Start-Up, gegründet von einem dynamischen Forscherteam der TU Graz, hat eine Speichereinheit entwickelt mit der der Begriff Mini-Photovoltaik eine ganz andere Dimension annimmt. Zusammen mit den Entwicklern von EET sprechen wir über das Potenzial des innovativen Produktes. Ist es auch in Krisenzeiten möglich, seinen eigenen Strom zu produzieren? Black-Out-Funktion? Off-Grid?
Wir haben nachgehakt und Jan Senn, Produkt Spezialist von EET, gefragt, was das Allround-Wunder alles kann:
WW: Was macht euer Balkonkraftwerk so besonders? Warum hat diese Entwicklung Innovationscharakter?
Jan: Das besondere an SolMate und der Innovationskern des Systems ist die patentierte Messtechnologie. Diese erlaubt es SolMate den Stromverbrauch im Haushalt einphasig zu messen und dann bedarfsorientiert einzuspeisen. Dazu wird ein hochfrequentes Stromsignal in die Steckdose eingespeist und die resultierende Spannungsantwort analysiert. Somit weiß der smarte Speicher, ob du einen neuen Verbraucher einschaltest und wie viel Leistung dieser braucht. Dann wird die benötigte Leistung über die Steckdose, an welcher SolMate angeschlossen ist, zur Verfügung gestellt. Und das Ganze funktioniert vom Balkon oder Garten aus, ohne Techniker, viel Bürokratie oder gar eine Baustelle.
SolMate wird einfach mit den Solarmodulen verbunden und an einer normalen Steckdose angesteckt – das gibt es so noch nicht.
Das System besteht aus 2-5 Solarmodulen (je nach System und Größe), einem Netzinverter (dieser speist Strom in eine Haushaltssteckdose ein), einem Inselinverter (dieser ermöglich es, dass man Geräte auch direkt am SolMate selbst anstecken kann), einem Akku und unserer Messtechnologie. Außerdem kann das System mittels mobiler App eingesehen und eingestellt werden.
WW: Wie weit kann ich gehen? Welchen Autarkiegrad erreicht man als Mieter mit der Speichereinheit über das Jahr hinweg und wo sind die Grenzen des Systems?
Damit kann man bis zu 25% des durchschnittlichen, österreichischen Stromverbrauches abdecken.
Jan: SolMate ist ursprünglich für den modernen Stadtbewohner konzipiert worden, der eine Wohnung ohne eigenes Dach bewohnt und „nur“ Balkon oder Garten für die Solarproduktion nutzen kann. Daher ist das System sehr kompakt und platzsparend designed. Mit dem Solarspeicher kann man in etwa 500 W einspeisen und damit bis zu 25% des durchschnittlichen österreichischen Stromverbrauches abdecken. Im Schnitt kann man in unseren Breitengraden zwischen 440 und 660 kWh auf das Jahr gerechnet erzeugen. Limitiert ist das System durch Regulierungen und Normierungen. In Österreich war es bis vor kurzen gestattet bis zu 600 W pro Zählpunkt in eine Steckdose einzuspeisen. Daran orientiert sich SolMate. Inzwischen liegt diese Grenze bei 800 W, noch mehr Leistung wäre technisch auch locker möglich, ist aber gesetzlich untersagt.
WW: Notstromversorgung soll möglich sein. Wie funktioniert das und gibt es da einen Haken?
Als Besitzer einer großen Dach-Photovoltaikanlage sitzt man bei Stromausfall im Dunklen.
Jan: Ja genau! Notstromversorgung ist ein wichtiges Feature von SolMate. Was die meisten Leute nämlich nicht wissen, ist dass man selbst als Besitzer einer großen Dach-Photovoltaikanlage bei Stromausfall im Dunklen sitzt – außer man hat mit einem kostenintensiven, großen Energiespeicher zusätzlich vorgesorgt.
Obwohl SolMate mit 1 kWh sehr kompakt ist, kann man im Falle eines Stromausfalles vom Netzbetrieb (man speist Strom in eine Haushaltssteckdose) in den Inselbetrieb wechseln und die wichtigsten Verbraucher direkt am SolMate anstecken. Der Speicher selbst hat eine Steckdose verbaut, welche über einen zusätzlichen Inselinverter mit Strom versorgt wird. Das System ist für den Notstrombetrieb mit 600 W ausgelegt, aber nicht für einen permanenten, reinen Inselbetrieb. Daran arbeitet EET gerade. Noch im Herbst 2021 kommt ein reines Offgrid-System auf den Markt, also ein SolMate nur für den Inselbetrieb, für abgelegene Hütten, Schrebergärten oder für Camping. Dieser wird zwar nicht ins Haus-Stromnetz einspeisen können, dafür aber in etwa doppelt soviel Leistung im Inselbetrieb haben.
WW: Akkus und die darin verwendeten Materialien stehen immer wieder im Fokus. Welche Materialien sind in eurem Balkonkraftwerk verbaut und ist das nicht umweltschädlich?
Jan: Im Vergleich zu klassischen Li-Ionen-Akkus, welche in den Medien immer wieder stark kritisiert werden, weil sie z.B. Kobalt als Katalysator verwenden, verwendet EET die LiFePO4-Technologie (Lithiumeisenphosphat-Akkus). Damit wird komplett auf Kobalt verzichtet, welches zumeist im Kongo unter katastrophalen Bedingungen und oft mittels Kinderarbeit gewonnen wird.
Eisenphosphat-Systeme sind temperaturbeständiger und langlebiger.
Lithiumeisenphosphat hat den Nachteil, dass es ein höheres Gewicht aufweist als vergleichbar große Li-Ionen-Akkus, daher sind sie für Handys, Tablets, Elektroautos etc. nicht sonderlich geeignet, aber für einen Stromspeicher schon. Dafür sind die Eisenphosphat-Systeme temperaturbeständiger und langlebiger, was für Solarspeicher absolut von Vorteil ist.
Natürlich wird für den Akku dennoch Lithium benötigt. Der Abbau von Lithium ist leider nicht gerade umweltschonend, allerdings kann man es wieder verwenden. Am Ende seines Lebens kommt der Speicher wieder zurück zu EET und wird dann recycelt.
WW: Das Balkonkraftwerk sieht überschaubar aus. Kann man das auch selbst installieren und in den Betrieb nehmen? Wie sieht es aus, wenn ich keinen Balkon zur Verfügung habe, dafür aber einen Garten?
Die Einfachheit des Systems ist von großem Vorteil.
Jan: Ja natürlich! Die Einfachheit des Systems ist ein großer Vorteil. SolMate wird direkt nachhause geliefert wie ein Fernseher und kann ohne Hilfe eines Technikers in 30-50 Minuten in Betrieb genommen werden – je nachdem wie geschickt man ist 😉
Und man ist auch nicht auf den Balkon limitiert. Es gibt zwei unterschiedliche Varianten von Solarmodulen, leichtere mit etwa 2 kg und schwerere mit etwa 20 kg. Diese können über das Balkongeländer gehängt, an die Wand geschraubt, an den Gartenzaun gehängt, am Flachdach, am Carport oder im Garten aufgestellt oder ganz klassisch – auf dem Dach – montiert werden. Dann werden die Solarmodule mit dem Speicher verbunden und dieser bei einer Haushaltssteckdose eingesteckt.
WW: Wie mobil ist das System? Ist es robust genug, um es mit in den Park oder gar im Camper-Van in den Urlaub zu nehmen?
Für ein paar Wochen Urlaub oder ein langes Wochenende kann man es auf jeden Fall mitnehmen.
Jan: Das System ist semi-portabel. Mit seinen 30 kg ist es nicht dazu geeignet es jeden Tag mit in die Arbeit zu nehmen. Aber für ein paar Wochen Urlaub oder ein langes Wochenende kann man es auf jeden Fall mitnehmen. Für besondere Anlässe kann man es auch in den Park mitnehmen, nur der tägliche Transport ist etwas unkomfortabel.
WW: Wechselrichter sind in der Regel anfällig für Hitze, Batterien eher für Kälte. Ist die Speichereinheit anfällig für extreme Temperaturen besonders im Winter bzw. im Sommer?
Jan: SolMate kann zwischen -10° und +60° C betrieben werden. Natürlich fühlen sich Akkus bei Zimmertemperatur am wohlsten, aber das System ist für draußen konzipiert und den Witterungen auch gewachsen. Hitze ist in unseren Breitengraden sowieso kein Thema. SolMate hat eine Hülle aus weißem Aluminium und führt die Wärme daher sehr gut ab.
Für den alpinen Bereich ist SolMate nicht geeignet. Bei tiefen Minusgraden schaltet sich das System zum Schutz des Akkus selbst aus. Das ist notwendig für eine lange Lebenszeit und in den meisten Wohngegenden hier bei uns nur ein paar Tage im Jahr relevant. Man muss ja auch nicht unbedingt bei Schneesturm mit dem Fahrrad fahren 😉
Was gibt es da noch zu sagen? Wir sind davon absolut überzeugt!
Stand März 2022:
Leider gibt es derzeit eine sehr große Nachfrage und massive Lieferschwierigkeiten, so dass wir den SolMate aktuell nicht im Shop anbieten.
