Der Balkonkraftwerk Guide

Do It Yourself Anleitung und Guide zur Auslegung und Montage deines Balkonkraftwerkes

Ein Balkonkraftwerk oder besser gesagt "Kleinsterzeugungsanlage" ist eine Photovoltaikanlage zur Stromerzeugung. Der gravierendste Unterschied zu üblichen PV-Anlagen ist die Größe. Waren früher 5 kWp für ein Einfamilien Haus üblich, gehen die Dimensionierungen eher in Richtung 10 - 15 kWp. Die Anlagen kosten dann ca. 15.000 - 20.000 € 

Doch auf der anderen Seite gibt es einen anderen Trend: das Balkonkraftwerk. Österreich hat die Möglichkeit geschaffen, eine Photovoltaik-Anlage mit bis zu 800 W (Inverter Leistung) vereinfacht zu installieren (DE: 600W). Dabei genügt eine Meldung an den Netzbetreiber (nicht Energieversorger) und innerhalb von spätestens 14 Tagen darf man die Anlage in Betrieb nehmen.
Geregelt ist das in Österreich in der TOR Erzeuger Richtlinie (Teil A).

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Ablauf (AT)

1. Meldung an den Netzbetreiber machen
   Sie melden Ihrem Netzbetreiber, dass Sie ein Balkonkraftwerk installieren werden. Sofern Sie noch keinen Smart-Meter haben, wird Ihr Netzbetreiber den Austausch durchführen. Meist gibt es dafür auf der Website Ihres Netzbetreibers (z.B. EVN, Linz Netz, ...) ein Online-Formular. Eine dezidierte Genehmigung des Netzbetreibers benötigen Sie nicht. (siehe dazu: e-Control FAQ
2. (Bei alten Leitungen, etc. kann eine Prüfung der Leitungen und deren Belastbarkeit durch eine Elektro Fachkraft notwendig sein.)
3. Balkonkraftwerk aufbauen
   Sie bauen Ihr Balkonkraftwerk auf - Details dazu in den nächsten Kapiteln - und stecken es bei einer geeigneten Steckdose an.
4. Wenn die Sonne scheint, wird nun Strom produziert und ins eigene Haus eingespeist. Der Überschuss (Strom, der nicht im Haus verbraucht wird) wird verschenkt. Bei den Leistungen der Balkonkraftwerke ist der Anteil aber verschwindend gering.

Weiterführende Infos von zentraler Stelle: e-Control FAQ

Aufbau / Komponenten

Welche Komponenten benötigt man für den Betrieb eines Balkonkraftwerks?

• 1 - 2 PV-Module mit rund 400-450 Wp, alternativ: flexible Module, etc. mit insgesamt ca. 800 Wp (eine leichte Überbelegung des Wechselrichters - ca. 30% je nach Ausrichtung - führt zu einer besseren Ausnutzung)
• einen Wechselrichter - meist werden Mikro-Wechselrichter eingestetzt (z.B. Hoymiles HM-400, HM-600 oder HM-800, etc.)
• Verkabelungszubehör: AC-Anschlusskabel
• meist Betteri Endkappe
• empfohlen: Monitoring (bei Hoymiles DTU Gateway)

In der folgenden Abbilung ist ein Balkonkraftwerk mit 600 - 800 W Ausgangsleistung dargestellt.

1. PV-Module: Die PV-Module produzieren Gleichstrom aus Sonnenlicht. Wichtig bei der Auswahl ist die maximale Leistung und die maximale Spannung. Außerdem müssen Kurzschlussstrom, MPPT-Strom und MPPT-Spannung im Betriebsbereich zum Inverter passen. Bei unseren Sets haben wir das ideal abgestimmt und Sie brauchen sich keine Sorgen machen.
2. Inverter: Der Inverter erzeugt Wechselstrom aus Gleichstrom und speist ins Stromnetz ein. Außerdem verfügt er über einige Sicherheitsfunktionen, damit ein Stromschlag auch bei Fehlern vermieden wird. Durch interne Reglerfunktionen werden Einwirkungen auf das Stromnetz und damit "Blackouts" vermieden.
3. AC-Anschlusskabel: Das AC-Anschlusskabel dient dazu, den Inverter mit einer Steckdose im Außenbereich zu verbinden. Dazu mehr im Teil "Rechtliches".
4. Endkappe: Die Wechselrichter sind kaskadierbar - d.h. Sie könnten mehrere Wechselrichter an einen Wechselstrom Strang anschließen. Sobald Sie aber 800 W (DE: 600 W) überschreiten, gilt die Anlage nicht mehr als Kleinsterzeugungsanlage.

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Im Innenbereich kann mit einem Gateway eine Verbindung zur Hersteller Cloud hergestellt werden. Bei Hoymiles: DTU-WLITE oder DTU-PRO Gateway verbinden sich über WLAN oder LAN (DTU-PRO) mit der S-Miles Cloud. Wenn Sie ein Gateway bei uns kaufen, erhalten Sie alle Infos inkl. Installateurzugang.

Wie im nächsten Bild zu sehen, können die Mikro-Wechselrichter meist kaskadiert werden. Als Beispiel sind hier zwei Wechselrichter mit jeweils 2 PV-Modulen zu sehen. Damit ergibt sich eine Leistung von rund 1,6 kWp. Sie benötigen dafür ein Betteri Verlängerungskabel (5). Das Kabel besteht aus Betteri AC-Stecker und Betteri AC-Kupplung. Die Kabellänge ist abhängig vom Abstand der beiden Inverter. Sie können natürlich auch mehrere Inverter kaskadieren. Beachten Sie aber die Belastbarkeit des AC-Kabels. Meist werden 3x1,5 mm² Kabel verwendet. Abhängig von Länge, Verlegeart etc. ergeben sich hier maximal übertragbare Leistungen von rund 2000 W. In jedem Fall müssen solche Anlagen dem Netzbetreiber gemeldet werden und von Elektrikern fix angeschlossen und abgenommen werden.

Auslegungstipps:

• Den besten Ertrag haben Sie bei einer Süd Ausrichtung mit ca. 30° Neigung. Trotzdem sind auch Ost/Westanlagen nur rund 10% schlechter als die Ideal Auslegung. Hier können Sie Ihre voraussichtliche Produktion berechnen.
• Nutzen Sie die Überbelegung der Inverter aus. Z.B. 2x 420 Wp Module an einem HM-700 sind eine gute Kombination.
• Bei der Auswahl der PV-Module achten Sie vor allem auf die Leerlaufspannung bei ca. -20°C. Sie darf die max. Spannung des Inverters (bei Hoymiles 60V nicht überschreiten).
• Ein Balkonkraftwerk können Sie an einer Schuko-Steckdose betreiben. Trotzdem wird ein Fixanschluss empfohlen. Verzichten Sie auf jeden Fall auf Verlängerungskabel, Mehrfachverteiler und weitere abenteuerliche Steckerverbindungen.

Montagevarianten

• Montage am Balkongeländer
• Der Klassiker beim Balkonkraftwerk - wir bieten folgende selbst entwickelte Montagewinkel
• Montage am Ziegeldach
• Montage im Garten / Terrasse
• Montage im Trapezblech Dach
• Montage auf der Fassade

Hier gehts zu unseren Montagesets.

Ertrag / Nutzen

Wie ist er Ertrag einer Balkon PV Anlage?

Ganz grundsätzlich ist der Ertrag einer Photovoltaik-Anlage vom Standort (in der Sahara scheint die Sonne mehr als in Norwegen ...), von der Ausrichtung (Himmelsrichtung) und vom Winkel (Azimut) abhängig. Außerdem ist der Ertrag natürlich auch von den Komponenten abhängig.

Als Faustregel kann man sagen: in Mitteleuropa sind es ca. 1000 kWh pro Jahr pro installiertem kWp. D.h. ein 800 Wp Balkonkraftwerk mit Südausrichtung erzeugt im Jahr ca. 800 kWh. Bei Ost - West Ausrichtung (ein Modul Ost, eines West) sind es etwa 10 % weniger. Wenn man davon ausgeht, dass rund 90 % davon selbst genutzt werden (und 10 % dem Netzbetreiber geschenkt werden), dann reduziert sich Ihre Stromrechnung um 720 kWh.

Szenario: Arbeitspreis 0,22 €/kWh

Das sind rund 220 € / Jahr (0,30 € Strompreis all-inkl. ~0,22 € Arbeitspreis). Damit rechnet sich ein Balkonkraftwerk in 4 - 5 Jahren.

Szenario: Arbeitspreis 0,54 €/kWh

Das sind rund 446,4 € / Jahr (0,62 € Strompreis all-inkl. ~0,54 € Arbeitspreis). Damit rechnet sich ein Balkonkraftwerk in 2 - 2,5 Jahren.
Quelle: Neuvertrag EVN - 10/2022 - Optima Flex Natur

Stellt man die Lebensdauer von rund 15-20 Jahren der Zeit von 2- 5 Jahre Amortisation gegenüber, so lässt sich doch viel Geld sparen. Die bei uns angebotenen Hoymiles Wechselrichter bieten 12 Jahre Garantie, die PV-Module meist über 15 Jahre Garantie. Damit besteht kein Risiko für Sie, dass das Balkonkraftwerk in wenigen Jahren keinen Strom mehr produziert. Diesbezüglich gibt es einige Ertragsrechner im Internet wie z.B. solarserver.de

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Rechtliches

Hintergrund Informationen zum Thema Balkonkraftwerk am Schuko Stecker

Die Studie des Fraunhofer-Institutes kommt zum Schluss, dass von Balkonkraftwerken an Schuko-Steckdosen, wenn diese ordnungsgemäß installiert sind, kein nennenswertes Risiko ausgeht.

Die rechtlich in der Elektrotechnikverordnung 2020 [1] kundgemachte (aber nicht bindende) OVE E 8101 Norm (Ausgabe: 2019-01-01) beinhaltet unter Pkt. 551.7.2 folgenden Text:
Eine Stromversorgungseinrichtung, die als zusätzliche Stromquelle im Parallelbetrieb mit einer anderen Stromquelle vorgesehen ist, muss wie folgt errichtet werden:
– Anschluss auf der Versorgungsseite aller Schutzeinrichtungen für die Endstromkreise der Anlage, oder
– Anschluss auf der Lastseite aller Schutzeinrichtungen für einen Endstromkreis der Anlage, jedoch müssen in diesem Fall alle folgenden Anforderungen zusätzlich erfüllt werden:
i) die Leiter und andere elektrische Betriebsmittel der Endstromkreise müssen folgende Anforderung erfüllen:
IZ ≥ In + Ig
(F.551.2) Dabei ist Iz die Strombelastbarkeit der Leiter und anderer Betriebsmittel des Endstromkreises; In der Bemessungsstrom der Schutzeinrichtung des Endstromkreises; Ig der Bemessungsausgangsstrom der Stromerzeugungseinrichtung. und
ii) eine Stromerzeugungseinrichtung darf nicht mittels eines Steckers und einer Steckdose mit dem Endstromkreis verbunden werden und
iii) eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) in Übereinstimmung mit den Abschnitten 411 oder 415, vorgesehen für den Schutz des Endstromkreises, muss alle aktiven Leiter einschließlich desNeutralleiters unterbrechen und
iv) Außenleiter und Neutralleiter von Endstromkreisen der Stromerzeugungseinrichtung dürfen nicht hinter der Schutzeinrichtung des Endstromkreises mit Erde verbunden werden.

[1] - https://www.ris.bka.gv.at/GeltendeFassung.wxe?Abfrage=Bundesnormen&Gesetzesnummer=20007045

Disclaimer: Wir haben alle Daten nach bestem Wissen und Gewissen recherchiert, trotzdem soll sind diese Informationen unverbindlich. Bitte prüfen Sie alle Informationen selbst sorgfältig nach.