Die Funktionsweise von Balkonkraftwerken

Zu ihnen gehören auch Solaranlagen, die Sonnenenergie in Strom umwandeln. War dies im privaten Umfeld bisher nur in grossen Massstäben als Anlagen auf dem Dach möglich, spielen sich sogenannte Balkonkraftwerke zunehmende in den Vordergrund. Dabei handelt es sich um kompakte sowie kostengünstige Solarsysteme, die sich sowohl auf Balkonen, als auch auf Terrassen oder in kleinen Gärten installieren lassen. Nachfolgend möchten wir Ihnen ausführlich erklären, wie genau Balkonkraftwerke funktionieren und wie sie idealerweise installiert werden sollten.

So wird aus Sonnenlicht Strom

Als Basis für ein Balkonkraftwerk dienen Photovoltaikmodule, die oftmals auch Solarpaneele genannt werden. Diese bestehen aus einer Vielzahl an Solarzellen, welche wiederum aus hochwertigen Halbleitermaterialien wie Silizium angefertigt werden. Sobald Sonnenlicht auf die Solarzellen trifft, versetzt dies die Elektronen in den Solarzellen in Bewegung.

Aufgrund der Bewegungen der Elektronen entsteht elektrischer Strom in Form von Gleichstrom. Allerdings ist Gleichstrom nicht die Stromart, die regulär im Haushalt zum Einsatz kommt. Aus diesem Grund muss der erzeugte Gleichstrom anschliessend in Wechselstrom umgewandelt werden, da dieser als Energiequelle für die meisten elektrischen Geräte dient. Erst nachdem er umgewandelt wurde, kann er im Haushalt effektiv eingesetzt oder in das Stromnetz eingespeist werden.

An dieser Stelle kommt der sogenannte Wechselrichter ins Spiel, der zu den wesentlichen Komponenten eines Balkonkraftwerks gezählt wird. Seine Aufgabe ist es, den erzeugten Gleichstrom in einen mit dem Stromnetz kompatiblen Wechselstrom umzuwandeln. Hierzu wird der Wechselrichter in den meisten Fällen in der Nähe der Solarmodule installiert. Sobald der Gleichstrom in den Wechselstrom umgewandelt wurde, kann er in das Hausstromnetz eingespeist werden. Dieser Schritt erfolgt normalerweise über den Sicherungskasten des Haushalts. Somit kann der eingespeiste Strom über die Hausverkabelung direkt zu den Steckdosen und Schaltern der Immobilie geleitet werden. In der Praxis ermöglicht es die Installation des Balkonkraftwerks, den erzeugten Solarstrom direkt zu nutzen und somit die Abhängigkeit vom konventionellen Stromnetz zu reduzieren und die Energiekosten zu senken.

Überschussstrom und Netzeinspeisung

Sofern das Balkonkraftwerk mehr Strom generiert als der Haushalt benötigt, kann der überschüssige Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Dies geschieht ebenfalls über eine Verbindung zum Hausstromnetz sowie mithilfe eines speziellen und geeichten Zählers. Hierfür erhalten Haushalte eine Einspeisevergütung, die oftmals auf dem Net-Metering basiert. Dahinter verbirgt sich ein Konzept, das es Besitzern von Solaranlagen sowie anderen erneuerbaren Energieerzeugungsanlagen ermöglicht, überschüssigen erzeugten Strom in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen und parallel dazu Energie aus dem Netz zu beziehen, sofern die eigene Anlage nicht ausreichend Strom generiert. Je nach Effizient des eigenen Balkonkraftwerkes lässt sich auf diesem Weg viel Geld sparen. Mitunter amortisieren sich Balkonkraftwerke bereits nach wenigen Jahren.

Wie werden Balkonkraftwerke installiert?

Bei der Installation der Anlage müssen gleich mehrere Aspekte berücksichtigt werden, um die Funktionalität und damit verbunden auch die Effektivität des Balkonkraftwerks sicherzustellen. Idealerweise wird das Balkonkraftwerk in südlicher Ausrichtung angebracht, um möglichst viel Sonnenlicht zu erhalten.

Hinsichtlich des Montagesystems gibt es für Balkone zwei häufig genutzte Varianten. Einerseits handelt es sich dabei ein rahmenloses Montagesystem handeln und andererseits um ein spezielles System, das für die Anbringung am Balkon entwickelt wurde. Oftmals wird das gesamte System am Geländer befestigt, um den notwendigen Halt zu gewährleisten. Anschliessend werden die Paneele auf dem Montagesystem angebracht und mithilfe von Schrauben oder Halterungen fixiert.

Im nächsten Schritt wird nun der Wechselrichter per Verkabelung an das Balkonkraftwerk und das Hausstromnetz angeschlossen. Hierbei empfiehlt es sich, einen Elektriker zu engagieren. Zwar ist dies nicht zwangsläufig vorgeschrieben, doch können bereits kleine Fehler bei der Installation schwerwiegende Folgen haben.

Nachdem die Installation abgeschlossen und die Verkabelung erfolgt ist, kann das Balkonkraftwerk in Betrieb genommen werden.

Die Vorteile eines Balkonkraftwerks

Der wohl prägnanteste Aspekte, der für Balkonkraftwerke spricht, ist der ökologische Faktor. So erzeugen die kleinen Kraftwerke saubere und erneuerbare Energie, wodurch parallel der Bedarf an fossilen Brennstoffen sinkt. Darüber hinaus trägt die Nutzung von Solarenergie dazu bei, die Energiekosten im eigenen Haushalt zu senken. Dies geschieht entweder durch die Eigennutzung des erzeugten Stroms oder durch die Einspeisung in das Stromnetz, die letztlich vergütet wird. Dabei ist jedoch nicht nur die Vergütung zu berücksichtigen. Wer sich an der Einspeisung beteiligt, der trägt zeitgleich auch zur Stabilität des öffentlichen Stromnetzes bei.

Verglichen mit Solarpaneelen für Dächer sind die Anschaffungskosten für Balkonkraftwerke deutlich geringer. Zudem bedarf es keinerlei aufwendiger Baumassnahmen, um die Solaranlage zu installieren. Aufgrund ihrer geringen Grösse lassen sich Balkonkraftwerke darüber hinaus flexibel einsetzen, wenngleich der Name etwas anderes suggeriert. So müssen sie keinesfalls am Balkon installiert werden. Vielmehr eignen sich eine Vielzahl an Positionen, sofern sich das Montagesystem am gewünschten Ort anbringen lässt.

Deckt ein Balkonkraftwerk den gesamten Energiebedarf eines Haushalts ab?

Wenngleich Balkonkraftwerke durchaus leistungsstark sind, die sind Solarmodule im Vergleich zum Stromverbrauch in der Regel nicht in der Lage, den gesamten Energiebedarf eines Haushalts zu decken. Insbesondere die verfügbare Fläche reicht oftmals nicht aus. Dennoch kann die Leistungsfähigkeit von Balkonkraftwerken je nach Grösse und Ausrichtung zwischen einigen Hundert Watt und einigen Kilowatt liegen. Von einem durchschnittlichen Strompreis von 30 Cent pro Kilowattstunde ausgehend, kann bereits ein reguläres 600-Watt-Kraftwerk bis zu 200 Euro im Jahr einsparen. Ermöglicht die Position gar eine grössere Anlage, steigt entsprechend auch die jährliche Ersparnis.

Wartung und Reinigung

Um die Funktionalität zu gewährleisten und den gewünschten Strom zu produzieren, ist eine regelmässige Wartung der Anlage unerlässlich. Dabei gilt es zunächst zu prüfen, ob Schäden oder technische Probleme vorliegen. Weiterhin bedarf es einer regelmässigen Reinigung, bei der Staub, Schmutz sowie Vogelkot entfernt werden. In den meisten Fällen reicht es hierzu aus, Wasser und einen weichen Schwamm zu nutzen. Ferner ist es ratsam, regelmässig zu schauen, ob Objekte einen Schatten auf die Solarpaneele werfen. Sofern möglich, sollten entsprechende Objekte entfernt werden, da diese die Leistungsfähigkeit signifikant beeinflussen können. Abschliessend ist es ratsam, die Leistung mithilfe von Überwachungssystemen im Auge zu behalten. Auf diesem Wege entfällt die häufige manuelle Überprüfung des Balkonkraftwerks, da die erfassten Daten deutlich aufzeigen, ob die Anlage wie gewünscht Strom produziert, ob die Produktion durch äussere Faktoren gestört ist. Alle paar Jahre sollte zudem eine professionelle Inspektion durchgeführt werden.

Fazit - Balkonkraftwerke lohnen sich fast immer

Balkonkraftwerke sind aufgrund ihrer geringen Kosten sowie ihrer unterschiedlichen Ausführungen beinahe für jeden Balkon geeignet und amortisieren sich nach kurzer Zeit. Wichtig ist, auf eine fehlerfreie Installation zu achten und mögliche Störfaktoren zeitnah zu beseitigen. Zwar ist die Installation für geübte Handwerker kein Problem, doch sollte im Zweifel ein Experte zurate gezogen werden.