Balkonkraftwerk Funktionsweise einfach erklärt Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk? Was ist erlaubt?

Die auch als Stecker-Solaranlage oder Mini-PV-Anlage bezeichneten Balkonkraftwerke bestehen meist aus einem oder zwei Solar-Panelen, weil ihre maximale Einspeiseleistung ins Stromnetz deutschlandweit bisher nur bei 600 Watt liegen darf.

Treffen die Sonnenstrahlen auf das Solar Panel wird die Energie in Gleichstrom umgewandelt. Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom dann in Wechselstrom um, der per Stromkabel und (Wand-)Steckdose ins Hausnetz eingespeist wird.

Ein Balkonkraftwerk besteht für gewöhnlich aus den vier Bestandteilen PV-Modul, Wechselrichter, Stecker und Befestigung. Optional können Betreiber ihre Min PV Anlage um einen Stromzähler erweitern oder mit einem Speicher für Balkonkraftwerke upgraden.

Alternativ dazu gibt es im Handel auch zahlreiche Balkonkraftwerk-Komplettsets, bei denen alle Bestandteile bereits von Anfang optimal miteinander kompatibel sind.

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Für alle, die sich ihre Mini-PV-Anlage trotzdem selbst zusammenstellen möchten, erklären wir nachfolgend die Bestandteile einer Stecker Solaranlage im Einzelnen.

Balkonkraftwerk PV Modul: Es ist der Hauptbestandteil der Mikro-PV-Anlage. Hier muss zwischen monokristallinen und den günstigeren polykristallinen Solarpanelen unterschieden werden. Die monokristallinen Solar Paneele bieten dabei einen höheren Wirkungsgrad und liefern somit eine höhere Energieausbeute.

Wechselrichter: Der Inverter, auch Wechselrichter genannt, wandelt den vom Solar Panel gewonnen Gleichstrom in Wechselstrom um.

Balkonkraftwerk Kabel und Einspeise-Stecker für Strom: Der Stecker und die Steckdose können bei einer Mini-PV-Anlage unterschiedlich sein.

Für einen normkonformen Betrieb wird eine spezielle Einspeisesteckdose und ein spezieller Einspeise Stecker benötigt. Hierfür wird in den VDE Normen DIN VDE V 0100-551 und DIN VDE V 0100-551-1 ein  Wieland Stecker für Balkonkraftwerke und eine Wieland Steckdose gefordert.

Immer mehr Hersteller bieten jedoch auch Balkonkraftwerk Komplett Sets mit haushaltsüblichen Schuko Steckern an. Experten halten deren Einsatz für genauso sicher, sofern der Wechselrichter einen NA-Schutz verfügt, der sofort abschaltet, wenn netzseitig etwas mit dem Anschluss oder Hausnetz nicht stimmt. Dieser Schutz gehört bei vielen Wechselrichtern zur Standard-Ausstattung.

Solaranlagen Befestigung: Für eine möglichst große Stromausbeute, sollten Nutzer ihr Balkonkraftwerk an einem optimalen Standort montieren. Dazu können Aufsteller genutzt werden, bei denen das Solar Panel auf einen angewinkelten Rahmen angebracht wird. Der Nachteil solcher Aufsteller ist allerdings Platzverlust auf dem Balkon. Als Alternative bieten sich deshalb Befestigungslösungen für die Balkonaußenseite an.

Hier werden im Test gerade die ersten Schrauben für die Flachdachhalterung montiert (Mariella Wendel/home&smart)

Balkon Solaranlage Monitoring (optional): Mit Monitoring ist ein Stromzähler gemeint. Dieser ist nicht unbedingt nötig. Allerdings können Nutzer einer Stecker Solaranlage die Menge an erzeugtem Strom messen und so die Stromersparnis pro Jahr und den Amortisationszeitraum in Bezug auf die Balkonkraftwerk Kosten genau bestimmten. Der Stromzähler wird hierbei zwischen Inverter und Steckdose angebracht.

Viele Balkonkraftwerk Hersteller bieten Strommessgeräte als optionales Zubehör an (Mariella Wendel/home&smart)

Stromspeicher (optional): Da Balkonkraftwerke fast nur zur Selbstversorgung dienen, wird überschüssig produzierter Strom verschenkt. Abhilfe schafft hier ein Balkonkraftwerk mit Stromspeicher. Der produzierte Strom wird dann nur abgegeben, wenn er zu Hause auch verbraucht wird. Leider ist die Speichertechnologie nicht billig. Komplettpakete inklusive Balkonkraftwerk kosten ca. 500 bis 1.000 Euro und mehr. (Stand: 11/2022)

Als Alternative empfehlen wir Interessenten deshalb direkt einen Solargenerator in Betracht zu ziehen, der zwar keine ans Hausnetz angeschlossenen Elektrogeräte versorgen, dafür aber ähnlich einer großen Powerstation z. B. auch zum Camping mitgenommen werden kann.

In Deutschland gelten für Balkonkraftwerke u. a. folgende technischen Bedingungen:

• Die Maximalkapazität ist auf 600 Watt beschränkt. Das kommt daher, dass in einen mit 16 Ampere abgesicherten Endstromkreis in der Regel Stromerzeuger mit einer Leistung von 600 Watt zusätzlich angeschlossen werden können. Bei einer Spannung von 230 Volt können dann 2,6 Ampere zusätzlich im Hausnetz fließen, was für die meisten Elektroinstallationen kein Problem darstellt (2,6 Ampere * 230 Volt = 600 Watt).
• Es darf nicht die Gefahr eines elektrischen Schlags bestehen, z. B. durch freiliegende Metallstifte.
• Der Stromzähler darf sich nicht rückwärts drehen, was z. B. bei Ferraris-Zählern der Fall sein kann. Digitale Stromzähler müssen saldierend arbeiten.
• Das Stromnetz darf nicht überlastet werden. Ältere Sicherungsautomaten, bei denen z. B. noch Kerzensicherungen geschraubt werden, sollten durch nächstkleinere Sicherungen ausgetauscht werden.
• Der Wechselrichter muss über einen Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz) verfügen. Das bedeutet, dass sich das Gerät abschalten muss, sobald die Spannung einen bestimmten Grenzwert überschreitet.

Für einen normkonformen Betrieb muss eine Balkon Solaranlage die DIN VDE Normen einhalten. Die Normen sind zwar keine Gesetze, werden aber von einigen Experten für ein besonders hohes Maß an Sicherheit empfohlen.

Folgende drei wichtige VDE-Normen und Richtlinien sollten u. a. für eine VDE normkonforme Installation einer Mini-PV-Anlage eingehalten werden:

Die Vornorm DIN VDE V 0100-551-1 regelt die Anforderungen an die Art eines Anschlusses, über den das Balkonkraftwerk zusätzlich zur öffentlichen Stromversorgung betrieben wird. Anlagen bis 600 W können damit in einen vorhandenen Endstromkreis eingebunden werden, welcher über eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung geschützt ist.

Kunden haben ferner die Wahl zwischen einem festen Anschluss oder einer speziellen Energiesteckvorrichtung nach E DIN VDE V 0628-1. Die Installation der Anlage darf mittlerweile vom Endanwender selbst durchgeführt werden.

Die VDE Norm DIN VDE V0628-1 regelt die Energiesteckvorrichtung mit Schutzkontakt, die z. B. auf den Wieland Stecker und die Wieland Steckdose zutrifft.

Die VDE Anwenderregel VDE-AR-N 4105 gibt die technischen Mindestanforderungen vor, die Wechselrichter von Balkonkraftwerken bis zu 600 W erfüllen müssen. Denn sie müssen mit einem NA-Schutz ausgestattet sein, der dafür sorgt, dass bei Spannungsabfall des Hausnetzes (z.B. Stecker der Solaranlage wird gezogen oder der Stecker ist nicht richtig in der Steckdose) der Stecker des Balkonkraftwerks spannungsfrei geschaltet wird. Es handelt sich also um eine Schutzvorrichtung direkt am Balkonsolargerät.

Auch große Solaranlagen oder PV-Anlagen mit vielen Solarmodulen, die z.B. ein ganzes Haus mit Strom versorgen, arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie ein Balkonkraftwerk, indem sie das Licht der Sonne, das auf die Solarzellen fällt in Gleichstrom umwandeln.

Im Vergleich zu einer solch großen Dachsolaranlage ist ein Balkonkraftwerk jedoch auf 600 Watt Wechselrichterleistung begrenzt.

Ein weiterer Unterscheid besteht darin, dass sich der Wechselrichter einer PV-Anlage in der Regel innerhalb des Gebäudes befindet, während er bei einem Balkonkraftwerk am Aufsteller unter den Solarmodul befestigt wird.

Nicht zuletzt verfügt eine große auf dem Dach montierte PV-Anlage über einen Einspeisezähler, der die Strommenge erfasst und ins öffentliche Stromnetz einspeist. Gleichzeitig gibt es einen Bezugszähler, der den bezogenen Strom vom öffentlichen Stromnetz zählt, bevor er ins Hausnetz an einen elektrischen Verbraucher weitergegeben wird. Das Balkon Kraftwerk speist die erzeugte Energie hingegen ohne Umwege direkt vom Wechselrichter über eine Steckdose ins Hausnetz ein.

Die Auswahl an Balkonkraftwerken ist mittlerweile sehr groß. Drei der beliebtesten sind z. B. die folgenden Varianten:

Tipp: In unserem Balkonkraftwerk Test und Vergeleich stellen wir die besten Lösungen noch ausführlicher vor.

• Alpha Solar
• Amazon
• CamperGold
• CarpeDiem Energy
• Conrad
• EET
• ELV
• GreenAkku
• KlimaWorld (ThermoFlux Deutschland)
• Priwatt
• PluginEnergy
• pvundso
• simon
• solar-pac
• SOLAR PEAK
• SolarInvert
• SUNSET SOLAR (SUNSET Energietechnik)
• Yuma

Ja, mit der DIN VDE V 0100-551-1 (VDE 0100-551-1) wurde die Grundlage geschaffen, mit der PV-Anlagen in einen vorhandenen Endstromkreis eingebunden werden können.

​​​Nein, Mini-Solaranlagen mit Schuko-Steckern erfordert keinen Fachmann. Das gilt nur für Anlagen, die nonkonform betrieben werden sollen und deshalb einen Spezialstecker erfordern.

Trotzdem sollten vor der Balkonkraftwerk Installation unbedingt einige Grundregeln beachtet und gegebenenfalls z. B. ein zu alter Stromzähler ausgetauscht werden. Mehr Informationen dazu finden Sie in unserem Balkonkraftwerk Sicherungs-Ratgeber.

In unserem Yuma Test ließen sich die Panele einfach verkabeln und positionieren (Mariella Wendel/home&smart)

Ja, auch 600 Watt Balkonkraftwerke müssen im Markstammdatenregister der Bundesnetzagentur registriert werden. Dies dauert unserer Erfahrung nach aber meist nur etwa 10 Minuten und kostet nichts.

Grundsätzlich sollten Balkonkraftwerke auch beim zuständigen Netzbetreiber angemeldet werden, u.a. um eine mögliche Überlastung des Stromnetzes zu vermeiden. Bei fehlender Anmeldung drohen jedoch keine Strafen oder Bußgeldzahlungen.

Hinweis: Die Bundesregierung plant aktuell nicht nur die Leistungsgrenze für Balkonkraftwerke von 600 auf 800 Watt zu erhöhen, sondern will die Anmeldepflichten dafür auch vereinfachen oder eventuell sogar ganz streichen. (Stand: 04/2023)

Theoretisch kann der mit einer Mini Solaranlage erzeugte Strom nach EEG Richtlinien verkauft werden. Dann unterliegt die Anlage aber der 70 Prozent Regel, nach der 70 Prozent des Stroms ins öffentliche Netz eingespeist werden müssen.

Zusätzlich unterliegt man dann jährlichen Meldepflichten und weckt das Interesse des Finanzamtes. Im Vergleich zu der geringen Stromerzeugung eines Balkonkraftwerkes raten wir deshalb vom Stromverkauf ab, da dies in unseren Augen nicht wirklich Sinn macht.

Nicht zuletzt, da die die Einsparung bei Eigennutzung höher sein dürfte als der niedrigere Stromverkaufspreis. (Stand: 04/2023)

Bei der Inbetriebnahme einer Mini-PV-Anlage muss der Balkonkraftwerk Stromzähler ausgetauscht werden, wenn nur ein Einrichtungszähler ohne Rücklaufsperre vorhanden ist.

Das deutsche Gesetz hat lange Zeit keinen rechtlichen Unterschied zwischen sehr großen, komplexen PV-Anlagen und den erst seit kurzem gängigen Mini-Versionen gemacht. Die Folge davon war, dass auch Personen mit nur ein oder zwei Solarmodulen sich an mehreren Stellen registrieren bzw. anmelden mussten.

Außerdem konnten Besitzer eines Balkonkraftwerks dadurch theoretisch belangt werden, wenn sie mehr als 70 Prozent ihres Stromertrags ins öffentliche Netz einspeisten. Ab dem 1. Januar 2023 gilt nun jedoch eine neue EEG-Fassung, so dass alle ab diesem Zeitpunkt in Betrieb genommenen Balkonkraftwerke nicht mehr von der 70-Prozent Regelung betroffen sind.

Aktuell dürfen Wechselrichter in Deutschland nur 600 Watt ins Hausnetz einspeisen und müssen daher gegebenenfalls eine zu hohe Stromproduktion der Solarpanele drosseln.

Es ist jedoch davon auszugehen, dass der erlaubte Maximalwert bald auf die EU-weit gängige 800 Watt Grenze erhöht wird.

Die Balkonkraftwerk Kosten erscheinen auf den ersten Blick hoch und amortisieren sich erst nach einigen Jahren. Jedoch sollte man die Investition nicht nur unter dem Einspareffekten betrachten. Nicht zu vergessen sind bei einem Balkonkraftwerk auch die positiven Effekte für die Umwelt, da sie helfen, den Bedarf an fossilen Brennstoffen zu reduzieren, zudem ist ein Balkonkraftwerk auch für Mieter geeignet, da sie sich bei einem Umzug mitnehmen lässt.