Balkonkraftwerke - Energiegewinnung für den Eigenbedarf

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In Zeiten steigender Energiepreise und eines verstärkten Bewusstseins für den Klimawandel suchen viele Menschen nach Möglichkeiten, ihre eigene Energie zu erzeugen und einen positiven Beitrag zur Energiewende zu leisten.

Balkonkraftwerke bieten einen vielversprechenden Ansatz, um erneuerbare Energie für den Eigenbedarf zu produzieren und Stromkosten einzusparen.

In unserem Beitrag erläutern wir die Funktionsweise und schauen uns verschiedene Vorteile von Balkonkraftwerken an. Sie erfahren, welche Komponenten Sie benötigen und was Sie beachten müssen. Dabei gehen wir auch auf die für 2024 geplanten gesetzlichen Erleichterungen ein.

Zudem stellen wir Ihnen vor, wie Sie mit dem Smart Home System von Homematic IP die Leistungsdaten Ihres Balkonkraftwerks ermitteln und analysieren.

Funktionsweise eines Balkonkraftwerks

Den eigenen Strom mit einer Solaranlage produzieren kann jeder, der ein Haus oder eine Wohnung mit Zugang zur Sonne hat.

Die steckbaren PV-Anlagen oder Balkon-PV-Anlagen werden auch als Balkonkraftwerk bezeichnet.

Mit einem Balkonkraftwerk können auch Mieter in Ihrer Wohnung eigenen Solarstrom generieren und nutzen.

Die Funktionsweise eines Balkonkraftwerks basiert auf Photovoltaik-Technologie, die die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie ermöglicht.

Auf dem Balkon oder der Terrasse werden Photovoltaikmodule installiert, die aus vielen Solarzellen bestehen.

Wenn nun Sonnenlicht auf die Solarzellen trifft, wird Gleichstrom (DC) erzeugt, der für den Gebrauch im Haushalt in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden muss.

Dazu wird ein Wechselrichter verwendet. Er wandelt den produzierten Gleichstrom in Wechselstrom um, damit er direkt im Haus verwendet oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Das Balkonkraftwerk wird dazu einfach in eine vorhandene Steckdose in der Wohnung eingesteckt.

Benötigte Komponenten für ein Balkonkraftwerk

Für den Betrieb eines eigenen Balkonkraftwerks benötigen Sie einige Komponenten, die wir Ihnen kurz vorstellen:

Photovoltaikmodule: Die verwendeten Photovoltaikmodule sind von entscheidender Bedeutung. Eine Solarzelle wandelt Sonnenstrahlung in elektrische Energie um. Der Wirkungsgrad ist ein Maß für die Effizienz, mit der die Solarzelle arbeitet. Es ergibt sich aus dem Verhältnis von abgegebener elektrischer Energie (Strom) zur einstrahlenden Lichtenergie über die Sonnenstrahlung. Je höher der Wirkungsgrad, desto besser verwertet die Solarzelle die Energie aus dem Licht.

Da bei einem Balkonkraftwerk die zur Verfügung stehende Fläche gering ist, sollten daher hochwertige Solarmodule mit hohem Wirkungsgrad verwendet werden. So wird genügend Sonnenlicht absorbiert und eine effiziente Stromerzeugung ermöglicht.

Monokristalline Module erreichen einen Wirkungsgrad von 20 – 22 %, sind aber teurer.

Polykristallines Silizium hat mit 15 – 20 % einen niedrigeren Wirkungsgrad, die Module sind dafür einfacher zu fertigen und nicht so teuer.

Unter 10 % sollte der Wirkungsgrad für ein Balkonkraftwerk nicht liegen. Photovoltaikmodule mit solchen Werten kommen vor allem in Projekten mit ausreichend Fläche für die Anlage zum Einsatz.

Montagesystem: Sie benötigen eine Halterung oder ein Montagesystem, das die Solarmodule sicher auf dem Balkon oder der Terrasse befestigt. Es muss stabil sein und den Witterungsbedingungen standhalten. Um die Sonneneinstrahlung zu maximieren, sollte sich die Ausrichtung und die Neigung anpassen lassen.

Wechselrichter: Diese Komponente ist unverzichtbar. Der Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um und ermöglicht den Anschluss an das Stromnetz und die Versorgung des Haushalts über eine Steckdose.

Zähler: Derzeit ist teilweise noch ein separater, moderner Stromzähler erforderlich. Es sei darauf hingewiesen, dass die rechtlichen Bestimmungen und Vorschriften bezüglich dieser Zähler variieren können. Eine geplante Änderung der Gesetzeslage soll dies aber ändern, wodurch Sie auch Ihren alten Zähler weiternutzen können. Mehr dazu erfahren Sie im Abschnitt zu den rechtlichen Aspekten und Vorschriften an dieser Stelle des Beitrages.

Optionale Batteriespeicher: Ein Batteriespeicher ist eine zusätzliche Komponente, die in Betracht gezogen werden kann. Sie können überschüssigen Strom speichern, um ihn in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung oder während der Nacht zu nutzen. Dies kann den Eigenverbrauch erhöhen und die Unabhängigkeit von externen Stromquellen verbessern.

Durch zusätzliche Batteriespeicher entstehen Zusatzkosten.

Vorteile von Balkonkraftwerken

Balkonkraftwerke bieten eine spannende Möglichkeit für Privatanwender, erneuerbare Energie zu erzeugen und den eigenen Strombedarf zu decken.

Wenn Sie sich für den Kauf eines Balkonkraftwerks entscheiden, sollten Sie nicht kurzfristig denken, denn die Anschaffungskosten sind hoch. Mit einer Amortisation ist nach ca. 6 – 7 Jahren zu rechnen.

Balkonkraftwerke bieten dennoch zahlreiche Vorteile. Diese reichen von Energieunabhängigkeit und Umweltfreundlichkeit bis hin zu finanziellen Anreizen:

Energieunabhängigkeit: Mit einem Balkonkraftwerk erzeugen Sie eigene Energie und sind somit unabhängiger von den schwankenden Strompreisen und großen Energieversorgern.

Umweltfreundlichkeit: Balkonkraftwerke nutzen erneuerbare Energiequellen wie Sonnenlicht, was zu einer Reduzierung der CO2-Emissionen und zur Schonung natürlicher Ressourcen beiträgt.

Platzsparend: Balkonkraftwerke benötigen nur begrenzten Raum auf einem Balkon oder einer Terrasse und sind somit auch in städtischen Gebieten realisierbar, wo oft kein Platz für große Solaranlagen vorhanden ist.

Einfache Installation: Balkonkraftwerke sind in der Regel einfach zu installieren und erfordern keine aufwendigen baulichen Maßnahmen.

Finanzielle Vorteile: Durch die eigene Stromerzeugung reduzieren Sie Ihre Stromkosten und speisen überschüssigen Strom ins öffentliche Netz ein und erhalten dafür Vergütungen.

Durch die richtige Installation und Beachtung der rechtlichen Aspekte können Balkonkraftwerke eine sinnvolle Ergänzung der Energieversorgung werden und zu einer nachhaltigeren Zukunft beitragen.

Rechtliche Aspekte und Vorschriften

Was Sie vor dem Kauf beachten sollten

Informieren Sie sich vor dem Kauf über die geltenden rechtlichen Aspekte. Derzeit gibt es eine Vielzahl von Vorschriften.

Hierzu gehören unter anderem die Meldepflicht beim zuständigen Netzbetreiber und das Einholen einer Zustimmung des Vermieters. Des Weiteren sind private Betreiber zur Einhaltung der VDE-Norm verpflichtet.

Ausführliche Informationen zu den derzeitigen Vorschriften finden Sie auf der Seite der Bundesnetzagentur.

Änderungen und Erleichterungen 2024

Nicht zuletzt um die Anzahl der Balkonkraftwerke schneller zu erhöhen, wurde durch ein neues Gesetz, welches am 26. April 2024 vom Bundesrat beschlossen wurde, die Anmeldung von Balkonkraftwerken deutlich vereinfacht. Ein zweiter Gesetzesentwurf wurde am 03.Mai 2024 veröffentlicht. Die Änderungen sind noch nicht beschlossen. Sobald es Beschlüsse (voraussichtlich im Juli 2024) gibt, passen wir diese entsprechend an.

Beschlossene Erleichterungen für die Anmeldung eines Balkonkraftwerks

• Anmeldung beim Netzbetreiber nicht mehr notwendig. Anmeldung erfolgt nur noch im Marktstammdatenregister.
• Die Peak-Leistung wird von 600 auf 800 Watt erhöht.
• Der Einbau eines neuen Stromzählers entfällt. Der alte Stromzähler darf weiter genutzt werden.

Leistung Ihres Balkonkraftwerks mit Homematic IP messen

Mit dem Smart Home System von Homematic IP erfassen Sie die Leistung Ihres Balkonkraftwerks. In der kostenlosen Smartphone App lassen sich alle Daten grafisch darstellen. Auf Wunsch lassen sich die erfassten Daten aus der App exportieren und beispielsweise in Excel weiterverarbeiten.

Benötigte Komponenten

Die Zentrale des Systems ist der Homematic IP Access Point.

Wird das Balkonkraftwerk über eine Zuleitung ins Haus an eine Steckdose angeschlossen, benötigen Sie eine Homematic IP Schalt-Mess-Steckdose.

Hinweise: Stellen Sie in den Einstellungen der Schalt-Mess-Steckdose den Modus zur Energieerfassung auf „Einspeisemodus“.

Stellen Sie für die Schalt-Mess-Steckdose die Option "Aktion bei Spannungszufuhr" auf „Ein“. Kommt es einmal zum Stromausfall oder die Sicherung wird abgeschaltet ist mit dieser Einstellung gewährleistet, dass die Steckdose nach der erneuten Spannungsversorgung sofort wieder eingeschaltet wird. Andernfalls wird kein Strom vom Balkonkraftwerk in Ihr Hausnetz eingespeist.

Beide Einstellungsmöglichkeiten finden Sie, wenn Sie die Steckdose in der Geräteübersicht in Ihrer Homematic IP App durch Tippen auswählen.

Erfassung der Messdaten aktivieren

Die Erfassung der Messdaten aktivieren Sie in der Homematic IP App. Anschließend lassen sich einzelne Attribute auswählen, die Messdaten erfassen.

• Tippen Sie in der Homematic IP App auf der Navigationsleiste unten rechts auf „Mehr“ und anschließend im Menü auf „Messdaten“.
• Tippen Sie nun oben rechts auf das Punktmenü und wählen Sie „Konfiguration“ aus.
• Nun erscheint eine Liste von möglichen Messdaten, die Sie erfassen können.
• Um die Daten Ihres Balkonkraftwerks zu erfassen, tippen Sie auf den Menüpunkt „Schalten“ und wählen Sie Ihre Schalt-Mess-Steckdose durch Tippen aus.
• Zur Bestätigung wird neben dem Gerät nun ein Häkchen angezeigt.
• Tippen Sie oben rechts auf „Fertig“.
• Durch Tippen auf „Zurück“ gelangen Sie zurück ins Hauptmenü bzw. auf den Home-Bildschirm der App.

Wie Sie die Messdatenerfassung aktivieren, zeigt auch das folgende Video:

Messdaten visualisieren

Die erfassten Messdaten lassen sich im Menüpunkt „Messdaten“ über ein Diagramm visualisieren.

Um ein Diagramm zu erstellen, gehen Sie wie folgt vor:

• Tippen Sie in der Homematic IP App auf der Navigationsleiste unten rechts auf „Mehr“ und anschließend im Hauptmenü auf „Messdaten“.
• Tippen Sie nun auf „Diagramm erstellen“.
• Im nächsten Schritt öffnen Sie aus der Liste das Attribut „Schalten“.
• Wählen Sie die Schalt-Mess-Steckdose durch Tippen aus und bestätigen Sie die Auswahl mit „Fertig“.

Das Diagramm wird nun in der App erstellt und kann weiterbearbeitet werden. Über das Herz-Symbol hinterlegen Sie das Diagramm als Favorit und speichern es dadurch ab.

Das gespeicherte Diagramm finden Sie in der Hauptübersicht der Messdaten.

In dieser Übersicht haben Sie außerdem die Möglichkeit, Diagramme umzubenennen oder zu löschen.

Hierzu wischen Sie in der App nach links (iOS) oder tippen lange (Android) auf das entsprechende Diagramm. Über das Stift-Symbol vergeben Sie einen neuen Namen. Mit dem Mülltonnen-Symbol löschen Sie das Diagramm.

Daten zur weiteren Bearbeitung aus der App exportieren

Die Messdaten lassen sich vom Smartphone oder Tablet direkt aus der Homematic IP App exportieren.

In der Messdatenübersicht Ihrer App tippen Sie dazu auf die drei Punkte oben rechts und wählen im Menü den Punkt „Export“ (iOS) oder „Senden“ (Android) aus.

Die gesammelten Daten lassen sich als CSV-Datei exportieren und dann beispielsweise in Excel bearbeiten und auswerten.

Hinweise: Die Daten werden nicht automatisch lokal auf Ihrem Smartphone oder Tablet gespeichert, sondern auf dem Homematic IP Cloudserver. Um die Daten zu exportieren, müssen die Messdaten daher zunächst synchronisiert werden.

Die Daten werden 1 Jahr auf den Homematic IP Servern gespeichert.

Tippen Sie hierzu auf „Synchronisieren“. Nun werden alle Messpunkte lokal gespeichert, indem ein Zip-Archiv direkt auf dem Smartphone oder Tablet erstellt wird, welches Sie nun auf dem Gerät speichern können oder über andere Dienste vom Smartphone oder Tablet aus verschicken können.

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