Definition: Was ist ein Balkonkraftwerk?

Die auch als Stecker-Solaranlage oder Mini-PV-Anlage bezeichneten Balkonkraftwerke bestehen meist aus einem oder höchstens zwei Solar-Panelen, weil ihre maximale Einspeiseleistung nur bei 600 Watt ( ab 2024 800 Watt ) liegen darf. Einmal montiert, kann z. B. durch ein Balkonkraftwerk auf dem Balkon gewonnener Strom über einen herkömmlichen Schuko-Stecker in das Hausstromnetz eingespeist werden. Von dort wird er direkt an Verbraucher wie Lampen, eine Spülmaschine oder einen Kühlschrank weitergeleitet. Dadurch dreht sich der Stromzähler des entsprechenden Haushalts langsamer und die Stromkosten sinken. 
 

Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk? 

Die Funktionsweise einer Stecker-Solaranlage bzw. eines Balkonkraftwerks ist ganz einfach: Treffen die Sonnenstrahlen auf das Solar Panel wird die Energie in Gleichstrom umgewandelt. Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom dann in Wechselstrom um, der per Stromkabel und (Wand-) Steckdose ins Hausnetz eingespeist wird. Für den normkonformen Betrieb ist dafür eine spezielle Energiesteckvorrichtung nötig. Diese besteht für gewöhnlich aus einem Wieland Stecker und einer Wieland Steckdose. Noch einfacher ist allerdings die Verwendung einer Schuko-Steckdose, mit der sich ein Balkonkraftwerk auch ohne Hilfe eines Profis installieren und nutzen lässt.
 

Aus welchen Einzelteilen besteht eine Balkon Solaranlage?

Ein Balkonkraftwerk besteht für gewöhnlich aus den vier Bestandteilen PV Modul, Wechselrichter, Stecker und Befestigung.

Bestandteile einer Stecker Solaranlage im Einzelnen. 

Balkonkraftwerk PV Modul: Es ist der Hauptbestandteil der Mikro-PV-Anlage. Hier muss zwischen monokristallinen und den günstigeren polykristallinen Solarpanelen unterschieden werden. Die monokristallinen Solar Paneele bieten dabei einen höheren Wirkungsgrad und liefern somit eine höhere Energieausbeute. 

Wechselrichter: Der Inverter, auch Wechselrichter genannt, wandelt den vom Solar Panel gewonnen Gleichstrom in Wechselstrom um. 

Balkonkraftwerk Kabel und Einspeise-Stecker für Strom: Der Stecker und die Steckdose können bei einer Mini-PV-Anlage unterschiedlich sein. Für einen normkonformen Betrieb wird eine spezielle Einspeisesteckdose und ein spezieller Einspeise Stecker benötigt. Hierfür wird in den VDE Normen DIN VDE V 0100-551 und DIN VDE V 0100-551-1 ein Wieland Stecker für Balkonkraftwerke und eine Wieland Steckdose gefordert. Wir jedoch bieten auch Balkonkraftwerk Komplett Sets mit haushaltsüblichen Schuko Steckern an. Experten halten deren Einsatz für genauso sicher, sofern der Wechselrichter einen NA-Schutz verfügt, der sofort abschaltet, wenn netzseitig etwas mit dem Anschluss oder Hausnetz nicht stimmt. Dieser Schutz gehört bei vielen Wechselrichtern zur Standard-Ausstattung. 

Solaranlagen Befestigung: Für eine möglichst große Stromausbeute, sollten Nutzer ihr Balkonkraftwerk an einem optimalen Standort montieren. Dazu können Aufsteller genutzt werden, bei denen das Solar Panel auf einen angewinkelten Rahmen angebracht wird. Der Nachteil solcher Aufsteller ist allerdings Platzverlust auf dem Balkon. Als Alternative bieten sich deshalb Befestigungslösungen für die Balkonaußenseite an.

Balkon Solaranlage Monitoring (optional): Mit Monitoring ist ein Stromzähler gemeint. Dieser ist nicht unbedingt nötig. Allerdings können Nutzer einer Stecker Solaranlage die Menge an erzeugtem Strom messen und so die Stromersparnis pro Jahr und den Amortisationszeitraum in Bezug auf die Balkonkraftwerk Kosten genau bestimmten. Der Stromzähler wird hierbei zwischen Inverter und Steckdose angebracht. 

Was sind die technischen Voraussetzungen für ein Balkonkraftwerk?

In Deutschland gelten für Balkonkraftwerke u. a. folgende technischen Bedingungen: 

• Die Maximalkapazität ist auf 600 Watt ( Ab 2024 800 Watt ) beschränkt. Das kommt daher, dass in einen mit 16 Ampere abgesicherten Endstromkreis in der Regel Stromerzeuger mit einer Leistung von 600/800 Watt zusätzlich angeschlossen werden können. Bei einer Spannung von 230 Volt können dann 2,6/3,34 Ampere zusätzlich im Hausnetz fließen, was für die meisten Elektroinstallationen kein Problem darstellt (2,6 Ampere * 230 Volt = 600 Watt)(3,34 * 230 Volt =800 Watt). 

• Es darf nicht die Gefahr eines elektrischen Schlags bestehen, z. B. durch freiliegende Metallstifte. 

• Der Stromzähler darf sich nicht rückwärts drehen, was z. B. bei Ferraris-Zählern der Fall sein kann. Digitale Stromzähler müssen saldierend arbeiten. 

• Das Stromnetz darf nicht überlastet werden. Ältere Sicherungsautomaten, bei denen z. B. noch Kerzensicherungen geschraubt werden, sollten durch nächstkleinere Sicherungen ausgetauscht werden. 

• Der Wechselrichter muss über einen Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz) verfügen. Das bedeutet, dass sich das Gerät abschalten muss, sobald die Spannung einen bestimmten Grenzwert überschreitet. 

Was muss ich beim normkonformen Betrieb eines Balkonkraftwerks beachten?

Für einen normkonformen Betrieb muss eine Balkon Solaranlage die DIN VDE Normen einhalten. Die Normen sind zwar keine Gesetze, werden aber von einigen Experten für ein besonders hohes Maß an Sicherheit empfohlen. 

Folgende drei wichtige VDE-Normen und Richtlinien sollten u. a. für eine VDE normkonforme Installation einer Mini-PV-Anlage eingehalten werden: Die DIN VDE V 0100-551-1 regelt die Anforderungen an die Art eines Anschlusses, über den das Balkonkraftwerk zusätzlich zur öffentlichen Stromversorgung betrieben wird. 

Anlagen bis 600/800 W können damit in einen vorhandenen Endstromkreis eingebunden werden, welcher über eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung geschützt ist. Kunden haben ferner die Wahl zwischen einem festen Anschluss oder einer speziellen Energiesteckvorrichtung nach E DIN VDE V 0628-1. 

Die Installation der Anlage darf mittlerweile vom Endanwender selbst durchgeführt werden. Die VDE Norm DIN VDE V0628-1 regelt die Energiesteckvorrichtung mit Schutzkontakt, die z. B. auf den Wieland Stecker und die Wieland Steckdose zutrifft. Die VDE Anwenderregel VDE-AR-N 4105 gibt die technischen Mindestanforderungen vor, die Wechselrichter von Balkonkraftwerken bis zu 600/800 W erfüllen müssen. Denn sie müssen mit einem NA-Schutz ausgestattet sein, der dafür sorgt, dass bei Spannungsabfall des Hausnetzes (z.B. Stecker der Solaranlage wird gezogen oder der Stecker ist nicht richtig in der Steckdose) der Stecker des Balkonkraftwerks spannungsfrei geschaltet wird. Es handelt sich also um eine Schutzvorrichtung direkt am Balkonsolargerät. 

Was ist der Unterschied zwischen PV-Anlage und Balkonkraftwerk?

Auch große Solaranlagen oder PV-Anlagen mit vielen Solarmodulen, die z.B. ein ganzes Haus mit Strom versorgen, arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie ein Balkonkraftwerk, indem sie das Licht der Sonne, das auf die Solarzellen fällt in Gleichstrom umwandeln. 

Im Vergleich zu einer solch großen Dachsolaranlage ist ein Balkonkraftwerk jedoch auf 600/800 Watt Wechselrichterleistung begrenzt. 

Ein weiterer Unterscheid besteht darin, dass sich der Wechselrichter einer PV-Anlage in der Regel innerhalb des Gebäudes befindet, während er bei einem Balkonkraftwerk am Aufsteller unter den Solarmodul befestigt wird. 

Nicht zuletzt verfügt eine große auf dem Dach montierte PV-Anlage über einen Einspeisezähler, der die Strommenge erfasst und ins öffentliche Stromnetz einspeist. Gleichzeitig gibt es einen Bezugszähler, der den bezogenen Strom vom öffentlichen Stromnetz zählt, bevor er ins Hausnetz an einen elektrischen Verbraucher weitergegeben wird. 

Das Balkon Kraftwerk speist die erzeugte Energie hingegen ohne Umwege direkt vom Wechselrichter über eine Steckdose ins Hausnetz ein.