Eigenen Strom erzeugen – kein Problem mit Solarzellen. Ich wollte das eigentlich schon lange einmal ausprobieren und hab das immer vor mir her geschoben. Aber jetzt war es dann doch so weit – das Balkonkraftwerk musste her!Eigentlich will ich ja das ganze Dach mit Solarmodulen voll haben, eine Wärmepumpe dazu, Stromspeicher und E-Auto. Als Mieter ist das dann allerdings nicht ganz so einfach, und daher dann erst einmal der Einstieg über eine Klein-Solaranlage mit 2 Modulen.
Zum Balkon-Kraftwerk selbst gibt es eine Menge an Informationen im Netz, z.B. von der Verbraucherzentrale. Technisch ist das alles auch kein Hexenwerk, im Prinzip muss ein kleiner Wechselrichter her und die gewünschten Solarmodule, typischerweise 1-2 Stück. Zulassungsfrei ist das Ganze bis 600 W, die Wechselrichter begrenzen das entsprechend. Die Module können dabei durchaus mehr Leistung bringen („Überbuchung“), was bei ungünstiger Ausrichtung und/oder schlechtem Wetter noch ein paar Watt mehr bringen kann.
Ob sich das Ganze rechnet, muss man selbst ausprobieren und durchrechnen. Für mich ist da aber auch ein gehöriger Hobby-Anteil mit drin.
Material
(Vorab: ich erwähne hier die verbauten Geräte und Komponenten. Das ist keine Werbung und keine Kaufempfehlung. Ich bin in keiner Weise mit den Herstellern verbunden und beziehe auch keine Provisionen. Ich gebe bewusst keine Lieferquellen an, da die Preise und Verfügbarkeiten stark schwanken.)
Mitte 2022 sind die Preise für Komplettpakete kräftig angestiegen, und die Lieferzeiten sind entsprechend lang. Ich habe mir daher die Komponenten selbst zusammen gesucht und mich für folgende Komponenten entschieden:
- Wechselrichter: Deye Sun 600
Das scheint mir ein robuster und oft verwendeter Micro-Inverter zu sein, der über zwei Panel-Anschlüsse verfügt, so dass zwei – prinzipiell auch ganz unterschiedliche – Module angeschlossen werden können. Der Inverter benötigt ge
ringe Spannungen zum „anspringen“ und kommt mit einer recht hohen Bandbreite von Strom/Spannung klar. Weiterhin ist ein WLAN-Modul bereits integriert, über eine App können die Anlagendaten und der aktuelle Verbrauch protokolliert werden.
Grundsätzlich können bis zu 8 dieser Inverter „in Reihe“ geschaltet werden, aber das würde natürlich die erlaubten 600 W deutlich überschreiten.
- Solarmodule: 2 x JA Solar 410 Wp
Wirklich begründen kann ich diese Auswahl nicht – bis auf den Preis beim Kauf und die schnelle Verfügbarkeit. Insgesamt scheint mir das aber ein solider Hersteller zu sein. Sicherlich gibt es bessere/effizientere Module. Eine große, komplexere Solaranlage würde sicherlich einiges mehr an Konzeption und Recherche benötigen, aber für diesen ersten Solar-Testlauf scheint mir das eine gute Wahl zu sein.
- Verkabelung
Die Module sind bereits mit Anschlusskabeln (Typ: MC 4) versehen, die Kabel sind nicht besonders lang, aber ausreichend, wenn der Wechselrichter mittig zwischen/unter den beiden Solarmodulen platziert wird, und die Panels quer ausgerichtet sind.
Benötigt wird also noch ein Einspeisekabel, um den Wandler ans Hausnetz anzuschließen. Hier ist ein Kabel mit einem Betteri-Stecker auf der einen Seite und einem Schuko-Stecker auf der anderen Seite nötig, dieses muss natürlich lang genug sein, u
m die nächste (Aussen-)Steckdose erreichen zu können.
Eigentlich sollte kein Schuko-Stecker verwendet werden, da ja bei Sonneneinstrahlung Strom anliegt und so eine potentielle Gefahr bei Berührung des Schukosteckers droht. Die Norm gibt daher vor, dass ein berührungsgeschützter Wieland-Stecker verwendet werden soll. Aber das ist eben nur eine Norm, und keine Vorschrift und andere europäische Länder haben gar kein Problem mit Schuko-Steckern in diesem Kontext. Das liegt auch daran, dass jeder VDE/EU-zugelassene Wechselrichter eine Abschaltvorrichtung (Netz- und Anlagenschutz) haben muss, die beim Ziehen des Steckers sofort die Spannung abschaltet. Wenn jedoch eine zusätzliche Einspeisesteckdose erst noch installiert werden muss, sollte dann auch die Wieland-Dose verwendet werden (das treibt natürlich die Kosten weiter in die Höhe).
(Etliche gute Infos dazu gibt es bei heise.de, leider hinter der Paywall.)
Stromzähler
Wichtig: für Balkon-Solarkraftwerke nicht geeignet sind die alten, schwarzen Zähler mit „dem Rad“. Dieses würde sich rückwärts drehen, falls überschüssiger Strom eingespeist würde und das wäre nicht zulässig (und Steuerhinterziehung in Deutschland!). Falls der Zähler also noch nicht gewechselt wurde, kann das beim Energieversorger beantragt werden, es muss eine Rücklaufsperre vorhanden sein (ein Smart-Meter ist dagegen nicht notwendig.)
Elektrischer Anschluss
Das ist stressfrei: erst den Wechselrichter mit der Einspeise-Steckdose verbinden, und anschließend die Module anschließen. Immer in dieser Reihenfolge – werden die Solarmodule zuerst angeschlossen, würde prinzipiell ja bereits Strom erzeugt (praktisch ist das ungefährlich wegen der Abschaltvorrichtung, s.o.). Soll die Anlage abgeschaltet werden, sollten entsprechend erst die Module getrennt und dann das Einspeisekabel gezogen werden. Unsere Aussensteckdose ist schaltbar, das ist insofern ganz praktisch, um die Anlage mal eben schnell ausser Betrieb nehmen zu können.
Nach der Verkabelung fängt die Kontroll-LED erst rot (Synchronisierung des Wechselrichters mit dem Stromnetz) und dann später blau an zu blinken (Einspeisung).
Aufständerung
Als Mieter ist klar, dass ich keinerlei bauliche Veränderung am Dach vornehmen kann und möchte. Die Module einfach nur auf das Dach zu legen erscheint mir, insbesondere bei den kleineren und größeren Stürmen bei uns im Norden, doch etwas zu gefährlich zu sein. Ich habe mich für ein Flachdach-Montagesystem von SolarStell entschieden (was allerdings leider noch nicht geliefert wurde). Dieses kann zusätzlich mit Ballast-Steinen oder -Platten beschwert werden. Achtung: insgesamt auf die zulässige Dachlast achten – aber bei zwei Modulen sollte das kein großes Problem sein.
Das Flachdach ist nahezu nach Süden gerichtet, wird allerdings gegen Abend leider durch ein höheres Nachbarhaus verschattet.
Der Neigungswinkel scheint – über das Jahr betrachtet- nicht so wichtig zu sein, die Module liefern mit 800 W Peak ohnehin mehr Leistung als eingespeist werden kann, so dass ich das erst einmal vernachlässige.
So sieht es dann auf dem Dach aus, derzeit noch provisorisch ohne die Aufständerung.
Messung von Ertrag und Verbrauch
Für mich war zunächst einmal interessant, wieviel unser Haushalt typischerweise überhaupt verbraucht. Der Stromzähler wurde bei uns vor kurzem getauscht und prinzipiell kann ich den Momentanverbrauch auch direkt am Stromzähler ablesen. Dazu ist üblicherweise eine PIN notwendig, die der Stromversorger auf Nachfrage mitteilen muss(!), bei uns hat das nur schlappe vier Wochen gedauert…
Ich möchte allerdings nicht immer zum Zähler rennen und hätte zudem gerne eine dauerhafte Protokollierung des Stromverbrauchs. Da ich bereits einige Smarthome-Komponenten von Shelly einsetze, war die Verwendung des Energie-Zählers Shelly 3 EM naheliegend. Die Verbrauchsdaten werden laufend protokolliert und können über eine App abgefragt werden. Der 3 EM misst alle 3 Phasen und muss im Elektro-Verteilerkasten vom Elektriker installiert werden. Achtung: der Anschluss ist etwas „tricky“, die Beschaltung der 3 Phasen ist exakt einzuhalten und die Richtung der Stromklemmen zu beachten – sonst misst man Mist 😉 Im Shelly-Forum gibt es viele Tipps dazu.
In der Shelly App können dann die aktuellen Verbrauchswerte eingesehen werden. Der Grundverbrauch scheint bei uns so zwischen 200 und 300 Watt zu liegen, je nach Zustand des (Tief-)Kühlschranks und der Netzwerk-Technik unseres Heimbüros (auf Phase B wird hier bereits solare Energie eingespeist!).
Wie bereits oben erwähnt hat der SUN-Wechselrichter bereits ein integriertes WLAN-Modul. Dieses kann über die SolarMan-App ausgelesen werden (für iOS und Android). Die Einrichtung der App war ein wenig hakelig – wichtig ist die Eingabe der korrekten Seriennummer, nämlich die des WLAN-Moduls, und nicht die des Wandlers selbst. Das WIFI-Modul spannt aber ein eigenes WLAN-Netzwerk auf, das die Seriennummer enthält. D
ie App selbst ist etwas „chinesisch“ und bietet nicht allzu viele Optionen – aber die aktuelle Produktion wird korrekt angezeigt. Über die IP-Adresse des WLAN-Moduls (im Router nachschauen!) kann auch direkt zugegriffen und das Modul konfiguriert werden (Tipp: Login mit admin / admin – Zugangsdaten dann sofort ändern…!).
Fazit
Solar macht süchtig, und mensch will schnell mehr davon!
Es ist interessant, die solare Stromerzeugung bei unterschiedlichen Bewölkungsgraden abzufragen und lehrreich, die Verbraucher im Haushalt einschätzen zu lernen (Kaffee-Vollautomat beim Einschalten/Aufheizen: ca. 2.500 Watt für etwa 60 Sekunden!).
Ob sich das Ganze monetär lohnt, weiss ich nicht, ein wenig wird das Balkonkraftwerk die Grundlast schon abfedern können.