Wer schon einmal Offworld Trading Company gespielt hat, weiß, dass es spätestens bei stark steigenden Strompreisen angebracht ist, seine eigene Energieversorgung auszubauen um den Ruin durch Stromrechnungen zu verhindern.
Der Stromschock meiner ersten Offworld-Spielrunden fand allerdings jüngst auch im realen Leben statt - in Form eines Briefes, in dem mein Stromanbieter recht dreist die Kosten pro Kilowattstunde (kWh) von 32 auf 72 Cent anhob. Zwar wurde der Anbieter von dieser Idee durch eine einstweilige Verfügung wieder abgebracht, es mögen aber doch jetzt bitte einmal alle die Hand heben, die tatsächlich davon ausgehen, dass die Strompreise in den kommenden Jahren nicht weiter steigen werden.
Strom selbst produzieren statt nur einzusparen
Aber wie wäre es denn, den Strom, neben dem Beherzigen der gängigen Spartipps, tatsächlich so zu erzeugen, wie im Strategiespiel bei Energieknappheit? In etwa 150 Millionen Kilometern befindet sich praktischerweise ein gigantischer Fusionsreaktor, der sich sogar aus dieser Entfernung noch anzapfen lässt: Solarstrom lässt sich auch auf kleiner Fläche ernten
und seit 2019 erleichtert uns die gesetzliche Regelung den Betrieb einer kleinen eigenen Photovoltaikanlage. Der Begriff Balkonkraftwerk hat sich hier ebenso etabliert wie Mini-PV oder Balkon-Solaranlage. Es geht aber auch ohne Balkon, in meinem Fall dient eine Garage als Unterlage.
Bei meiner Recherche war es fast unmöglich, nicht auf die Videos von Akkudoktor Andreas Schmitz zu stoßen. Er steht uns hier auch als unabhängiger Experte für Solaranlagen zur Verfügung.
Unser Experte:
Andreas Schmitz hat Informatik und Maschinenbau studiert und einen Doktor in Ingenieurwesen. Beruflich arbeitet er als Wissenschaftler im Bereich Optimierung&KI, privat betreibt er unter anderen als Akkudoktor einen Youtube-Kanal rund um die Energiewende. Neben vielen Do-it-Yourself-Inhalten gibt es auch zahlreiche Inhalte rund um Balkon-Solaranlagen, in denen ihr viel über die Grundlagen der eigenen Stromproduktion erfahrt.
Und Recherche vor dem Kauf ist sinnvoll, zumal die Preise für Balkonsolar aufgrund der aktuellen Knappheit gestiegen sind. Die wichtigsten Fragen waren dabei natürlich: Was ist ein Balkonkraftwerk eigentlich und lohnt es sich überhaupt?
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Was ist ein Balkonkraftwerk?
Bei einem Balkonkraftwerk handelt es sich um ein Set aus einem oder mehreren Photovoltaikmodulen, den Solar-Panels, sowie einem Micro-Wechselrichter und den passenden Kabeln zum Anschluss. Erlaubt sind maximal 600 Watt auf Seiten des Wechselrichters, die Module selbst dürfen auch etwas größer sein (beispielsweise um auch abseits der Mittagsstunden einen besseren Ertrag zu haben). Angeschlossen wird die Balkon-Solaranlage entweder wie euer PC, also per Schuko-Stromstecker in einer normalen Steckdose oder über eine spezielle Einspeisesteckdose.
Letztere wird bei der Anmeldung der Anlage auf Basis einer VDE-Norm von einigen Netzbetreibern vorausgesetzt, eine gesetzliche Vorgabe gibt es aber nicht. Auch technisch spricht wenig gegen den Schuko-Stecker, da ein hierzulande zugelassener Wechselrichter eh in einer vorgegebenen Zeit von unter 200 ms abschalten muss - versehentlich beim Herausziehen der Anlage den Stecker anzufassen, sorgt also nicht für gesundheitliche Probleme. Akkudoktor Schmitz hat kein Problem bei der Nutzung einer Schuko-Dose, er sieht aber auch die Vorteile einer Einspeisedose: Also die Einspeisesteckdose hat gewisse Vorteile. Zum einen ist die etwas sicherer, zum Beispiel wenn Kinder in der Nähe sind. Die ist besser geschützt vor Nässe, wenn der Ort etwa nicht überdacht ist oder Spritzwasser hineingeraten kann.
Ob ihr die Mini-Solaranlage dann als Set kauft oder euch die Teile, ebenfalls ein wenig wie beim PC, selbst zusammenstellt, ist euch überlassen. Ich bastle zwar meine Computer selbst, habe mich zum Einstieg aber trotzdem für ein (gegenüber dem Einzelkauf teureres) Set entschieden. Nennt mich einen Feigling, aber ich wollte einfach teure und die Motivation schmälernde schlechte Erfahrungen vermeiden. Davon abgesehen, war es tatsächlich lieferbar. Wer in den letzten Jahren eine Grafikkarte kaufen wollte, weiß um die Problematik hoher Nachfrage und kaputter Lieferketten. Wenn ihr noch genauer wissen wollt, wie ein Balkonkraftwerk aufgebaut ist, empfehle ich euch den folgenden Artikel:
Wie viel kann ich mit der Solaranlage sparen?
Zugegeben, bei diesem Punkt spoilert die Überschrift des Artikels bereits ein wenig. In meinem Fall sind es tatsächlich bis zu 200 Euro im Jahr, da mein Eigenverbrauch zur sonnigen Tageszeit dank 2x Homeoffice + 2x Nerd-Teenagern hoch genug liegt, um den eingehenden Strom fast immer komplett sofort zu verbrauchen. Dazu kommt der Zwangswechsel zu einem neuen (teureren) Stromanbieter, nachdem der vorherige Anbieter eher zweifelhafte Geschäftspraktiken an den Tag legte. Vergütung für eingespeisten Strom gibt es bei Balkonsolaranlagen übrigens nicht. Das hat aber bei den geringen Mengen mehr Vor- als Nachteile - denkt nur an die Steuererklärung (auch wenn im kommenden Jahr neue Regelungen die Bürokratie für Photovoltaik abbauen sollen).
Wie viel die Anlage produziert, hängt natürlich stark von der Sonneneinstrahlung über den Tag ab. Aber auch die Richtung, in die die Solarmodule aufgestellt werden, ist entscheidend - ideal ist eine Ausrichtung nach Süden aber auch Ost- oder West-Balkone können ausreichend ertragreich sein. Schatten solltet ihr möglichst vermeiden, auch wenn moderne Halbzellenmodule auch bei geringer Verschattung noch mehr produzieren als alte PV-Module.
Ein Rechenbeispiel vom Akkudoktor Andres Schmitz ist etwas konservativer: Bei einer 600W Anlage mit 70° Süd und 42 Cent Stromkosten / 2.500 kWh Stromverbrauch im Jahr (Standardlastprofil) spart man ciraca 430 kWh im Jahr an Strom. Bei 42 Cent die kWh sind das rund 180 Euro im Jahr an Ersparnis. Wenn der Strompreis höher ist, lohnt es sich mehr.
Möglichst viel selbst verbrauchen
Wie bereits erwähnt, kommt es bei dieser Rechnung auch darauf an, wie viel Strom ich in der sonnigen Zeit des Tages selbst verbrauchen kann. Entsprechend sollte auch die Größe der Anlage gewählt werden. Und tatsächlich lohnt sich Balkon-Solar nicht bei jedem. In einer Singlewohnung, dessen Bewohner von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang außer Haus ist, würde der meiste Strom wohl direkt unvergütet ins Netz gehen. Hier dürfte die Grundlast unter 50 Watt liegen, mit gelegentlichen Spitzen, wenn der Kompressor des Kühlschranks anläuft.
Bei mir ziehen PCs und Monitore recht viel Energie, auch wenn ich diesbezüglich schon Optimierungen betrieben habe. Wusstet ihr, wie viel so ein Monitor an Energie frisst? Zugegeben, das 32:9-Monster ist mit 49 Zoll nicht klein, verlangte aber bei meiner ursprünglichen Einstellung nach mehr als 150 Watt. Nach etwas Optimierung sind es nur noch 60 Watt.
Die Grundlast hier im Haus liegt trotzdem aus diversen Gründen bei 400-600 Watt, Homeoffice kostet halt auch Geld. Entsprechend habe ich mich für eine Solaranlage mit 600 Watt, dem erlaubten Maximum also, entschieden. Was so ein Haushalt im Standby verbraucht, hat mein Kollege Nils Raettig nachgemessen:
Übrigens, bei einem echten Blackout hilft die Balkon-Solaranlage leider nicht, mein System soll nur den eigenen Stromverbrauch reduzieren. Es braucht ein funktionierendes Stromnetz, ohne stellt der Wechselrichter seine Funktion ein. Wollt ihr trotzdem auch bei Stromausfall Energie von der Sonne tanken, müsst ihr in eine (teure) Powerstation investieren. Soll damit der Gaming-PC laufen (Prioritäten, so wichtig!), sollte diese auch entsprechend hohe Wattzahlen liefern können. Immerhin: An viele Powerstations lässt sich ein Solar-Panel direkt anschließen, dann auch komplett autark. Solche Inselsysteme müssen nicht einmal dem Netzbetreiber gemeldet werden, solange sie nie Strom ins öffentliche Netz einspeisen.
Solar-Riegel im Dualchannel
Als selbst von schwedischen Steckmöbeln mitunter überforderter alter Mann war meine größte Sorge der Aufbau der Solarmodule. Als Standort war nach ein paar Tagen der regelmäßigen Schattenwurfbeobachtung rund um das Haus schnell das flache Dach der Garage ausgemacht. Zwar verschattet dort das Haus ab dem späten Nachmittag die Module, die restliche Zeit hat die Anlage aber wundervollen und fast durchgehend klaren Süd- und Süd-Ost-Blick.
Mit unter 20 Kilogramm pro Panel erwies sich der Transport aufs Dach als erfreulich harmlos. Zur Aufständerung orderte ich zwei Sets aus Aluminium, die von unten an die Solarmodule geschraubt werden mussten. Beim Aufbau lässt sich gleich der Aufstellwinkel wählen - im Sommer sind 30-35 Grad ideal, zum Winter hin etwas mehr. Warum hatte ich eigentlich Angst vor dem Zusammenbau? Genervt von meinem Zaudern, hatte meine bessere Hälfte die Aluständer bereits montiert und an die Paneele geschraubt. Die Frau ist Gold wert.
Damit der nächste Sturm keinen Schaden anrichten kann, sorgen zusätzlich mehrere Begrenzungssteine aus Beton für das nötige Gewicht.
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Zu meinem Set gehören zwei PV-Module von Longi, jedes hat 375 Watt Peak-Leistung. Der Wechselrichter, ein Hoymiles HM-600, regelt allerdings bei jeweils 300 Watt ab. So bleibt etwas Puffer für wolkige Tage und den vom Ertrag her eher traurigen Winter. Das Set kostet 949 Euro inklusive der benötigten Anschlusskabel und einem Shelly-Messstecker um den Energieertrag per WLAN abrufen zu können. Eine auf Kostenersparnis ausgelegte Lösung aus Einzelkomponenten lässt sich für unter 800 Euro realisieren, Anlagen mit 300-350 Watt kosten entsprechend weniger.
Das Verbinden der einzelnen Kabel ist extrem einfach, wer schon einmal eine Grafikkarte eingebaut hat, sollte daran nicht scheitern. Von den einzelnen Solarmodulen gehen je zwei Kabel in den Wechselrichter. Fertig. Das Stromkabel vom Wechselrichter in die Steckdose zu stecken ist dann auch nichts anderes, als das Notebookkabel anzuschließen.
Auch Schmitz ist da zuversichtlich: Mit einer guten Anleitung und etwas elektrischen Kenntnissen ist das relativ einfach. Die Halterung ist eigentlich das schwierigste in meinen Augen. Wenn man aber nicht weiß, was Volt und Ampere sind, dann vielleicht Hilfe von Bekannten holen die sich etwas auskennen.
Erste Erfahrungswerte
Wenn ich in einem Strategiespiel eine neue Produktionsanlage baue, habe ich üblicherweise eine Anzeige, um den Ertrag messen zu können. Das geht natürlich auch bei einer Solaranlage: Eine vor die Steckdose geschaltete Messdose mit WLAN, hier ist es ein bereits vom Hersteller mitgeliefertes Modell von Shelly. Beliebt sind aber auch die FritzDECT-Dosen. Sie erfassen die eingespeiste Strommenge und zeigen sie dank Cloud auf Wunsch auch unterwegs an.
Das Fenster mit der Überwachung irgendwo klein auf dem Monitor zu platzieren oder als App auf dem Handy zu haben, sorgt für den passenden Grad an Gamification: Es bringt Spaß, am maximalen Ertrag zu feilen. So wie bei meiner Siedlung in Anno 1800 irgendwie - auch wenn's gut läuft, ginge es ja vielleicht noch perfekter. Dazu gehört auch, den eingehenden Strom tatsächlich zu verbrauchen. Statt als langweilige Hausarbeit zu nerven, ist es jetzt ein kleines Spiel, den Geschirrspüler passend mit dem Verschwinden der garstigen Wolken zu timen. Die Sonne scheint, ich sauge dann mal kurz das Wohnzimmer durch!
war jedenfalls vorher kein oft gehörter Satz hier im Haus.
Schnell kommt dann auch die Idee auf, doch überschüssigen Strom mit einem Akku für die Nacht zu sichern. Vor allem, wenn man bevorzugt in der dunklen Tageszeit arbeitet oder zockt. Allerdings sind derartige Powerstations sehr teuer und amortisieren sich selten.
Ein Akku lohnt sich fast nie, da der meiste Strom sofort verbraucht wird. Hauptsächlich ist das vom Stromverbrauch abhängig und vom Lastprofil. Also wenn man einen sehr geringen Verbrauch hat, dann kann es Sinn machen. Aber über 2000 kWh / Jahr ist es eigentlich meistens sinnfrei. Ein Inselsystem ist meist keine gute Option, da wenn der Akku voll ist, die Energie verloren geht. Ist einfach schade um die Energie. Falls man Notstrom will, so kann man sich eine mobile Powerstation kaufen und diese am Mittag laden, wenn das Balkonkraftwerk maximale Energie liefert. Das ist ziemlich einfach. Ansonsten stelle ich am 18.9. eine Balksonsolar mit Akku Lösung vor, die den Eigenbedarf maximiert und ziemlich viele Optionen bietet was Notstrom usw. angeht.
, so Schmitz.
Die Rechnung ist einfach: Eine Powerstation mit 2.000 Wattstunden spart voll ausgereizt je nach Strompreis zwischen 60 und 90 Cent am Tag. Bis sich der Anschaffungspreis von über 1.500 Euro (eher 2.000 Euro) amortisiert hat, dauert es also viele Jahre - meist länger, als der Akku durchhalten dürfte. Mehr zum Thema Balkonkraftwerk und Strom sparen erfahrt ihr im folgenden Podcast
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