Ein Balkonkraftwerk soll Strom in Privathaushalten erzeugen, ohne dass die Eigentümer die Hilfe eines Elektro-Fachbetriebs bei der Installation benötigen. Doch welche Technik steckt hinter den Mini-Solaranlagen für zu Hause? Zu den wichtigsten Komponenten der Balkonkraftwerke gehören Solarmodule, Wechselrichter und optionale Stromspeicher. Letztere lohnen sich aber nicht für jeden. Ein Experte erklärt, worauf es wirklich ankommt.
So funktioniert ein Balkonkraftwerk: Technik in 5 Schritten erklärt
Ein Balkonkraftwerk funktioniert wie eine normale Solaranlage, nur eben im Kleinformat. Es besteht aus einem oder mehreren Solarmodulen, einem Wechselrichter und einem Anschluss an das Stromnetz der Wohnung. Dazu kommt eine Halterung für den jeweiligen Montageort. Der erzeugte Solarstrom fließt direkt in das Hausnetz ein – oder ein Speicher nimmt ihn auf. Die wichtigsten Schritte im Überblick:
- Sonnenlicht trifft auf das Solarmodul – dieses wandelt es in Gleichstrom (DC) um.
- Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom (AC) um, damit Haushaltsgeräte ihn nutzen können.
- Über eine Steckdose – meist per Schuko- oder Wieland-Steckdose – gelangt der Strom ins Hausnetz.
- Die Geräte im Haushalt nutzen zuerst diesen selbst erzeugten Strom. Erst wenn dieser nicht reicht, beziehen sie automatisch Strom aus dem öffentlichen Netz.
- Optional kann ein Speicher überschüssigen Strom zwischenspeichern und später verwenden.
Zu Spitzenzeiten deckt ein Balkonkraftwerk den Strombedarf mehrerer Haushaltsgeräte. Einen Stromanschluss kann es aber nicht ersetzen: Das Balkonkraftwerk reduziert lediglich den Strombezug aus dem Netz. Aktuell dürfen Balkonkraftwerke maximal 600 Watt Strom einspeisen. Mit einer Normierung sollen bis zu 800 Watt möglich sein, ohne, dass eine Elektrofachkraft für die Installation nötig ist. Diese ist aber noch in Arbeit.
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Balkonkraftwerk mit 2000 Watt + Anker-Speicher
Balkonkraftwerk-Technik: Diese Solarmodule wirken am besten
Der Begriff Balkonkraftwerk bezeichnet das Komplettset. Dieses besteht aus mehreren Komponenten. Wie viele es genau sind, ist etwa davon abhängig, ob es einen Speicher zum Balkonkraftwerk gibt oder an welcher Stelle es montiert wird. Das Herzstück sind die Solarmodule. Sie wandeln einfallendes Sonnenlicht in Gleichstrom um. Die meisten Balkonkraftwerke nutzen monokristalline Module. Diese haben den höchsten Wirkungsgrad.
Die Begriffe monokristallin und polykristallin beziehen sich auf die Kristallstruktur des Siliziums, aus dem die Solarzellen gefertigt werden. Silizium ist das wichtigste Ausgangsmaterial für die meisten Solarmodule. Seine Verarbeitung beeinflusst Leistung, Aussehen und Kosten der Module. Ein bifaziales Solarmodul hat zudem den Vorteil, dass es rückseitig Licht aufnehmen kann. Dabei handelt es sich primär um Reflexionen durch den Untergrund.
Zur Halterung
Je nach Montageort ist eine passende Halterung entscheidend – sei es an der Balkonbrüstung, an der Fassade oder auf dem Dach. Im Test der Stiftung Warentest fielen mehrere Balkonkraftwerke durch instabile Halterungen auf. Selbst gebaute Konstruktionen sind möglich, sollten aber fachgerecht und wetterfest sein. Wichtig ist in jedem Fall: Die Halterung muss Sturm, Schnee und UV-Strahlung standhalten, um langfristig sicher zu funktionieren.
Wechselrichter des Balkonkraftwerks: Drei Kategorien sollten Sie kennen
Nach den Solarmodulen ist der Wechselrichter ein wichtiges Bauteil. Er wandelt den erzeugten Gleichstrom (GC) in sogenannten Wechselstrom (AC) um, den Haushaltsgeräte nutzen können. In Komplettsets wie bei der Anker Solarbank sind Wechselrichter und Speicher eine Komponente. Wer einen Speicher zum Balkonkraftwerk nachrüstet, muss ihn zusätzlich in das System integrieren oder den gesamten Wechselrichter tauschen.
Grob wird in drei Typen unterteilt:
- Mikrowechselrichter: wird direkt am Modul befestigt, wandelt den Strom einzelner Module separat um.
- Modulwechselrichter: für bis zu zwei Module geeignet, meist mit Anzeige oder WLAN-Funktion.
- Stringwechselrichter (seltener): bei größeren Sets, oft mit Speicheranbindung.
Modulwechselrichter haben sich als Standard für Balkonkraftwerke etabliert. Viele von ihnen sind mit Smartphone-Apps und Smart-Homes kompatibel. Neuere Wechselrichter wie die Anker Solarbank 3 Pro verfügen zudem über KI-Assistenten, um die Stromeinspeisung noch präziser steuern zu können. Standard ist mittlerweile auch, dass Nutzer die maximale Einspeiseleistung von 600 auf 800 Watt umstellen können.
Schuko- oder Wieland-Stecker? Günstige Steckdose ist weniger sicher
Der Wechselstrom fließt vom Wechselrichter über eine Steckdose ins Hausnetz. Für das hierfür nötige Anschlusskabel gibt es zwei Möglichkeiten:
- Der Schuko-Stecker ist die einfachere Lösung: Dabei wird der Wechselrichter ohne besondere Elektroinstallation mit einer haushaltsüblichen Steckdose verbunden. Das Balkonkraftwerk hängt wie ein Haushaltsgerät an der Steckdose. Schuko-Stecker sind umstritten, weil sie nicht speziell für die Einspeisung von Strom ins Hausnetz ausgelegt sind, sondern nur für den Strombezug von Geräten entwickelt wurden.
- Der Wieland-Stecker erfordert mehr Aufwand und Kosten: Fachkräfte müssen ihn sicher und normkonform installieren. Er verhindert, dass jemand den Stecker während des Betriebs versehentlich zieht. Die mechanische Verriegelung und die speziell ausgelegten Kontakte machen ihn zur sichereren Wahl, wenn Strom ins Netz fließt. Ein Fachbetrieb berechnet für die Installation rund 100 bis 200 Euro.
Der Schuko-Stecker ist rechtlich nicht verboten, solange ein Haushalt die maximale Einspeiseleistung von 600 Watt einhält. Für die Solarmodule von Balkonkraftwerken gilt eine Obergrenze von 2000 Watt. Für mehr Sicherheit und langfristige Normkonformität empfiehlt sich besonders bei festen Installationen oder öffentlich zugänglichen Bereichen ein Wieland-Stecker mit spezieller Einspeisesteckdose.
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Balkonkraftwerk-Technik: Stromzähler prüft die Leistung
Am Ende des Kreislaufs steht der Stromzähler. Hier unterscheidet man zwischen alten Ferraris-Zählern und modernen digitalen Stromzählern. Erzeugt das Balkonkraftwerk Strom und speist diesen ins Netz ein, können sich Ferraris-Zähler rückwärts drehen. Digitalzähler messen den Strombezug und die Einspeisung dagegen getrennt. Der Betreiber muss seinen alten Ferraris-Zähler nicht zwingend tauschen. Bei der Anmeldung eines Balkonkraftwerks erhält der Netzbetreiber eine Meldung.
Optionale Technik für das Balkonkraftwerk: der Stromspeicher
Die sechste Komponente ist der Stromspeicher. Dieser ist optional, denn nicht immer ist ein Speicher sinnvoll. Hier helfen Tools wie der Rechner der HTW Berlin. Er berechnet die potenzielle Ersparnis und Amortisationszeit eines Balkonkraftwerks – mit und ohne Speicher. Wird ein Speicher integriert, wird dieser entweder zwischen Wechselrichter und Steckdose geschaltet oder ist im Wechselrichter integriert.
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Blick in die Technik: Was macht ein gutes Balkonkraftwerk aus?
Technische Unterschiede gibt es vor allem in der Leistung und Qualität. Wie viel ein Balkonkraftwerk an Leistung bringen soll, hängt von der individuellen Situation ab. Wichtig ist, dass sie die Obergrenzen für die Einspeise- und Modulleistung einhalten. Qualitativ gute Anlagen sind zudem normkonform. Günstige Balkonkraftwerke von Discountern oder Baumärkten sind das oft nicht, weshalb Fachleute wie Jörg Sutter von der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS) davon abraten.
Auch Komponenten aus dem Ausland erfüllen häufig nicht die Normen. Eine gute Orientierung für Laien bieten Testberichte zu Balkonkraftwerken und Siegel wie vom TÜV oder der DGS. Wichtigstes Kriterium ist immer die Sicherheit. Denn selbst das beste Balkonkraftwerk nützt wenig, wenn die instabile Halterung es bei einem heftigeren Windstoß vom Balkon fliegen lässt.
