Balkonkraftwerke – Die Mini-Solaranlage für den Balkon

Unter einem Kraftwerk stellen wir uns in der Regel fossile oder Atomkraftwerke vor, große technische Einrichtungen mit Schornstein und Kühlturm. Insofern ist der Ausdruck Balkonkraftwerk etwas irreführend, schließlich handelt es dabei „nur“ um eine Mini-PV-Anlage mit ein bis zwei Modulen, die sowohl am Balkon als auch als Terrassenüberdachung angebracht werden. Gelegentlich wird auch der Ausdruck „Stecker-Solargeräte“ verwendet, doch auch das ist nicht korrekt, denn man könnte sich vorstellen, dass das Solarmodul selbst mit einem Stecker versehen ist. Damit die Mini-Solaranlage aber funktioniert, braucht es mehr als nur die Module. Denn die liefern bekanntermaßen nur Gleichstrom und wer den Solarstrom im Haushalt verwenden will, muss ihn erst in Wechselstrom umwandeln. Deshalb gehört zu jedem Balkonkraftwerk auch ein Wechselrichter. Und der ist auch noch aus einem anderen Grund wichtig, denn der Wechselrichter begrenzt die Einspeisung auf das gesetzliche zulässige Maß. Außerdem sollte de Wechselrichter mit einer Abschaltvorrichtung ausgerüstet sein, wenn die Solarmodule vom Netz getrennt werden.

Wer zur Miete wohnt oder aus anderen Gründen das Hausdach nicht für eine PV-Anlage nutzen kann, hat mit einem Balkonkraftwerk einerseits die Möglichkeit, in der Mietwohnung Solarenergie zu nutzen und so aktiv zur Energiewende beizutragen. Zum anderen lassen sich durch ein bis zwei Solarmodule auch Stromkosten sparen. Jede selbst erzeugte und verbrauchte kWh Solarstrom spart den Bezug von Netzstrom. Werden also übers Jahr z.B. 400 kWh vom Verbrauch gedeckt, macht das bei einem Bezugspreis von 30 Cent/kWh insgesamt 120 € pro Jahr, bei 50 Cent/kWh schon 200 €. 

Wie viel Strom aus der Kleinst-PV-Anlage verbraucht wird, hängt selbstverständlich auch davon ab, ob nur die Grundlast abgedeckt wird oder ob z.B. Verbraucher gezielt zugeschaltet werden können, sobald Solarstrom zur Verfügung stellt. Arbeitstätige, die tagsüber nicht Zuhause sind, haben dadurch die Möglichkeit, über Zeitschaltuhren oder ein Energiemanagement den Eigenverbrauch zu erhöhen. Die Investition in einen Stromspeicher, die bei großen Photovoltaik-Anlagen häufig sinnvoll ist, lohnt sich für Balkon-Solar in der Regel nicht. Angebote gibt es aber auch dafür. 

Auch wenn ein Balkonkraftwerk einen geringeren Ertrag liefert als eine große PV-Anlage, amortisiert es sich nach einigen Jahren. Bei der Lebensdauer der Kleinstanlage geht man davon aus, dass diese vergleichbar mit einer großen Anlage ist, also ca. 20 bis 30 Jahre beträgt. Beim Kauf wird ein dreistelliger bis niedrigen vierstelliger Betrag fällig – durch den Wegfall der Umsatzsteuer wird es wieder billiger. Die Kosten für die Balkon-Solaranlage sind nach fünf bis zehn Jahren abbezahlt, danach produziert das Balkonkraftwerk kostenlosen Strom. Wird, wie derzeit absehbar, die zulässige Einspeiseleistung auf 800 Watt erhöht, lohnt sich der Einsatz der Photovoltaik noch schneller.  

Zentrales Element der Mini-Anlage sind selbstverständlich die Solarmodule. Wichtigstes Zubehör ist der Wechselrichter, der den Gleichstrom der Module in Wechselstrom für das Hausnetz umwandelt und die Einspeiseleistung begrenzt. Photovoltaik-Kabel verbinden Solarmodule und Wechselrichter. Der Wechselrichter wird in mit einer gewöhnlichen Haushaltssteckdose oder über eine Einspeisesteckdose (Wieland-Stecker) mit dem Hausnetz verbunden. Letztere muss eventuell zuvor durch eine Fachkraft installiert werden. Je nachdem wo und wie die Solarmodule aufgestellt oder befestigt werden, bedarf es weiteres Zubehör, so z.B. ein Montagesystem für den Balkon. Bei der Halterung sollte unbedingt Wert auf Qualität und die korrekte Montage gelegt werden, damit von der Anlage keine Gefahr ausgeht. Optional kann das Balkonkraftwerk auch noch mit einem Energiemanagementsystem ausgestattet werden. 

Muss beim Einsatz eines Balkonkraftwerks der Zähler getauscht werden? 

Die Überschüsse an Solarstrom, die nicht direkt verbraucht werden, sind bei einem Balkonkraftwerk mit seiner kleinen Leistung eher gering. Trotzdem stellt sich die Frage, ob ein Zählertausch erforderlich wird. Eindeutig lässt sich die Frage beantworten, wenn noch ein alter Zähler mit Drehscheibe, ein sogenannter Ferraris-Zähler, vorhanden ist. Dieser verfügt über keine Rücklaufsperre, das heißt, beim Einspeisen von Überschüssen, würde der Zähler rückwärtslaufen. Das gilt als Manipulation des Zählers und zieht eine Strafanzeige des Messstellenbetreibers nach sich.  

Aus steuerlichen Gründen würde zwar ein rücklaufgeschützer Zähler (einfacher Zähler mit digitaler Anzeige) ausreichen, viele Netzbetreiber verlangen jedoch den Einbau eines Zweirichtungszählers. Da im Zuge der Digitalisierung alte Zähler nach und nach sowieso ausgetauscht und durch eine „moderne Messeinrichtung“ ersetzt werden müssen, sollten für den Wechsel vom Netzbetreiber keine Kosten geltend gemacht werden können. Der VDE vertritt hingegen die Auffassung, dass hier der Kunde selbst zahlen muss. Unabhängig davon fällt jedoch eine Zählermiete an. Wer bereits über einen Smart Meter verfügt, muss sich beim Einsatz einer Mini-Solaranlage keine Gedanken machen. 

Ohne einen Zweirichtungszähler gibt es selbstverständlich auch keine Einspeisevergütung für die Balkonkraftwerke; der Überschuss wird somit verschenkt. Allzu groß ist der Verlust aber nicht, da die Balkon-Solaranlage in der Regel vor allem die Grundlast deckt. 

Nachdem die Mini-Solaranlagen lange Zeit eher kritisch als “Wildeinspeiser” betrachtet wurden, fördern laut Verbraucherzentrale Nordrhein-Westphalen immer mehr Kommunen und Regionalverbände die Stecker-Solargeräte durch Zuschüsse. Netzbetreiber und Stromversorger vereinfachen zunehmend die Anmeldung und behindern die Nutzung der Balkonkraftwerke nicht mehr. Teilweise bewerben sie die Systeme sogar aktiv. 

Auch in diesen Bundesländern wurde bereits eine Förderung für Balkon-Solar eingeführt bzw. ist die Einführung geplant: 

In Schleswig-Holstein wurde die Förderung der Balkonkraftwerke in das Programm "Klimaschutz für Bürgerinnen und Bürger" integriert. Gefördert werden seit Januar 2023 Balkon-PV-Anlagen bis 600 W mit bis zu 200 €. 

In Mecklenburg-Vorpommern wurden für steckerfertige Solaranlagen bis 10 Millionen Euro zur Verfügung gestellt. Dabei ist ein Festbetrag von max. 500 € pro steckerfertiger PV- Anlage und Wohnungseinheit für Anschaffung und Installation der PV-Anlage vorgesehen, den die Bürgerinnen und Bürger des Bundeslandes seit November 2022 beantragen können (zum Förderprogramm).

Berlin wird seit Februar 2023 der Erwerb einer Balkon-Solaranlage mit 500 Euro pro Vorhaben bezuschusst. Die Förderung kann dann über die Investitionsbank Berlin (IBB) über das Programm „SolarPLUS“ online beantragt werden (zum Förderprogramm). 

In Sachsen gibt es seit Mitte Juni 2023 eine "Förderung der Anschaffung und Installation von netzgekoppelten steckerfertigen Photovoltaikkleinanlagen mit Wechselrichter." in Höhen von 300 Euro. Die Antragstellung kann ausschließlich digital über das Förderportal der SAB erfolgen. Die Stecker-PV-Anlage muss nach dem 22.06.2023 erworben worden sein. 

Förderungen für die Balkonkraftwerke gibt es darüber hinaus in einer Reihe an Kommunen. Übersichten haben die Portale ifun und homeandsmart zusammengestellt. 

Wie erwähnt, gehören zu einem Balkonkraftwerk nur ein bis zwei Solarmodule. Die Maximalleistung eines einzelnen Moduls liegt bei 300 bis 400 Wp, somit lassen sich mit zweien etwa 600 bis 800 Watt Solarstrom erzeugen. Laut Gesetz ist die Maximalleistung, die ein Balkonkraftwerk einspeisen darf, in Deutschland auf 600 W begrenzt (in Österreich sind es 880 W). Das heißt, zwei Module können in etwa so viel Strom ins Hausnetz einspeisen, wie erlaubt ist. Aber auch wenn das Balkonkraftwerk volle Leistung bringt, muss niemand befürchten, etwas Ungesetzliches zu tun, denn die maximale Einspeisung wird am Wechselrichter eingestellt.  

Dass ein Balkonkraftwerk 600 Watt liefert, klingt erst einmal nicht viel. Nimmt man die für Photovoltaikanlagen gültige Faustformel 1 kWp Anlagenleistung entspricht ca. 1.000 kWh pro Jahr, so erzeugt das Balkonkraftwerk im Jahr etwa 600 kWh. Bei einem Vierpersonenhaushalt liegt der durchschnittliche Stromverbrauch bei ca. 2.600 bis 5.000 kWh im Jahr, somit ließe sich rechnerisch mehr als ein Zehntel bis ein knappes Drittel vom Verbrauch decken - ganz allgemein kann man von 10 bis 15 % des Verbrauchs ausgehen, die sich mit einem Balkonkraftwerk decken lassen. Allerdings produziert die Mini-PV-Anlage nicht immer dann Strom, wenn der gerade benötigt wird - ein Teil wird somit ins Netz eingespeist. 

Grundlast ermitteln 

Kühlschrank, WLAN oder Fernseher im Standby-Modus – diese und andere Geräte verbrauchen elektrische Energie, ohne dass wir uns dessen immer bewusst sind. Dieser Dauerverbrauch wird auch als Grundlast bezeichnet und die ist meist einigermaßen konstant. Bestimmen lässt sich die Grundlast mittels eines intelligenten Zählers, doch sich extra für diesen Zweck einen Smart Meter anzuschaffen, lohnt sich in der Regel nicht. Günstiger ist da der Einsatz von Messteckdosen, mit denen sich der Verbrauch einzelner Geräte ermitteln lässt. Doch es geht auch ganz ohne zusätzliches Equipment: Vor dem Schlafengehen alle Geräte ausschalten und den Zähler ablesen. Nach dem Aufstehen gleich wieder den Zähler ablesen und den Verbrauch durch die zwischen den Ablesungen vergangene Zeit teilen.  

Beispiel: 00345,2 – 00341,6 = 3,6 kWh / 8 h = 450 W   

Das heißt, die Grundlast liegt bei ca. 450 W. 

Um den Zählertausch zu vermeiden, besteht zumindest theoretisch noch die Möglichkeit, die Einspeisung überschüssigen Stroms über eine technische Einrichtung zu verhindern. Auch ein Speicher könnte die geringen Überschüsse „abnehmen“, dass es zu keiner Einspeisung kommt. 

Lange Zeit stellte die Installation von Balkonkraftwerken eine rechtliche Grauzone dar. Erst seit Ende 2018 sind die Photovoltaikanlagen für den Balkon gemäß der Installationsnorm VDE 0100-551-1 ausdrücklich erlaubt. Damit können auch Mieter oder Wohnungsbesitzer ohne eigenes Hausdach umweltfreundlichem und günstigem Solarstrom vom Balkon oder der Terrasse gewinnen. 

Dabei muss allerdings eines beachtet werden: Vor der Installation ist stets der Vermieter oder die Hauseigentümergemeinschaft um Erlaubnis zu bitten, denn ohne deren Einverständnis geht momentan noch nichts. Möglicherweise ändert sich das auf längere Sicht, da dem Ausbau der erneuerbaren Energien mittlerweile als von „überragendem öffentlichen Interesse“ eingestuft wurde. 

Die Installation ist nicht allzu kompliziert und kann theoretisch auch von Laien ausgeführt werden. Die Stecker-Solargeräte müssen nur mit einer Schuko-Steckdose oder der Wieland-Steckdose (s. nächster Abschnitt) verbunden werden. Selbstverständlich gelangt der Strom nicht direkt vom Solarmodul in das Hausnetz – alle Balkonkraftwerke benötigen einen Wechselrichter, der den vom Modul erzeugten Gleichstrom in im Haushalt verwertbaren Wechselstrom umwandelt. Der Wechselrichter sorgt in der Regel auch dafür, dass von den Modulen keine Gefahr ausgeht. Denn solange keine Verbindung zum Netz besteht, sollte das Gerät verhindern, dass Strom fließt.  

Die größere Herausforderung in der Praxis dürfte allerdings sein, die Module außen am Balkon oder Überkopf zu installieren. Denn bei einem Gewicht von ca. 25 kg pro Modul muss sichergestellt sein, dass die Module nicht herabfallen und einen Schaden anrichten können. Handwerklich geschickte Nutzer:innen sollten mit den entsprechenden Halterungen aber auch dieses Problem in den Griff bekommen. Von improvisierten Lösungen ist jedoch abzuraten, allein schon aus haftungssrechtlichen Gründen bei Unfällen. 

Der Anschluss eines Balkonkraftwerkes per Schuko-Stecker ist unter Fachleuten nicht ganz unumstritten. Bei Schuko-Steckern ragen die Kontakte als metallische Pins aus dem Stecker. Da PV-Module bei Sonneneinstrahlung Strom produzieren, besteht die Gefahr, dass Nutzer:innen beim versehentlichen Berühren einen elektrischen Schlag erhalten. Solarpanele, die auf Dächern installiert werden, sind mit einem sogenannten Wielandstecker versehen, bei dem die Kontakte geschützt sind. Allerdings benötigt dieses System eine eigene Steckdose, die wiederum nur von einer Elektrikerin oder einem Elektriker gesetzt werden kann. Das verursacht zusätzliche Kosten und macht die Solaranlage auf dem Balkon weniger rentabel.  

Zwar entspricht der Anschluss über einen Schuko-Stecker nicht der aktuell gültigen Norm, allerdings sprechen sich auch immer mehr Expertinnen und Experten dafür aus, auch Schuko-Stecker zu tolerieren. Aus Sicherheitsgründen spricht zwar Einiges für den Wielandstecker aber die Balkonkraftwerke selbst sollten ausreichend Schutzmechanismen verfügen, bevor sie in Verkehr gebracht werden. Wie bereits erwähnt, muss der Wechselrichter über eine Notabschaltung verfügen, den sogenannte NA-Schutz, wenn das Balkonkraftwerk vom Netz getrennt wird oder wenn der Strom ausfällt. Das ist auch deshalb notwendig, weil bei einem Stromausfall das Hausnetz nicht spannungsfrei wäre – eine Gefahr bei eventuell notwendigen Reparaturarbeiten vor Ort. Aus dem gleichen Grund dürfen auch nie zwei Balkonkraftwerke im gleichen Hausnetz installiert werden, denn dann erkennt der Wechselrichter den Stromausfall nicht mehr.  

Zuletzt hatte der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) ein Positionspapier veröffentlicht, in dem er sich für einige Vereinfachungen aussprach. Neben einer Duldung von Schuko-Steckern soll zum Beispiel auch das Thema Zähler gelassener betrachtet werden. Auch eine Erhöhung der Bagatellgrenze auf 800 W können sich die Fachleute vorstellen. 

Die Mini-PV-Anlagen für die eigene Wohnung liefern nur eine geringe maximale Leistung von 600 W. Allerdings sorgt eine große Anzahl an Balkonkraftwerken dafür, dass sich die damit erzeugte Energiemenge auf relevante Beträge addiert. Typische Kohle-Kraftwerksblöcke erreichen Leistungen zwischen 100 MW (Megawatt) und 1 GW (Gigawatt). Das heißt, 150.000 Balkon-Solaranlagen bringen die Leistungen eines kleinen Kohle-Kraftwerks. Klar, dass das in der Gesamtbilanz berücksichtigt werden muss, denn Stromangebot und -nachfrage müssen jederzeit ausgeglichen sein.  

Es ist daher erforderlich, dass auch Balkonkraftwerke angemeldet werden. Das geschieht auf die gleiche Weise wie bei großen PV-Anlagen über das Marktstammdatenregister in einem zweistufigen Prozess. Zuerst müssen sich Anlagenbetreiber:innen selbst registrieren und die sogenannten Stammdaten hinterlegen, dann kann die Mini-Solaranlage angemeldet werden. Um den gesetzlichen Anforderungen zu genügen, sollte das möglichst innerhalb eines Monats nach Inbetriebnahme des Balkonkraftwerkes erfolgen. Die Anmeldung der Anlage kann übrigens auch über einen Fachbetrieb erfolgen, allerdings lohnt sich das gerade bei den Kleinst-PV-Anlagen nicht, denn es muss eine Vollmacht erteilt und in der Regel die aufgewendete Zeit vergütet werden.  

Bei großen PV-Anlagen ist die Anmeldung beim Marktstammdatenregister auch deshalb interessant, weil dann ab Zeitpunkt der Inbetriebnahme eine Einspeisevergütung gezahlt wird. Auch Betreiber:innen einer Balkonanlage können für die Netzeinspeisung überschüssigen Stroms eine EEG-Förderung in Anspruch nehmen. Ob sich das lohnt, ist eine andere Frage. Sinnvoller ist es, die Anlage so auszulegen, dass der erzeugte Solarstrom weitestgehend selbst verbraucht wird (hoher Eigenverbrauch).  

Entsprechend der Norm des Verbands der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. (VDE) war die Leistung, die Balkonkraftwerke einspeisen durften, lange Zeit auf 600 W begrenzt. Bei 230 V Spannung im Hausnetz sind das etwa 2,6 Ampere zusätzlich. Moderne Hausinstallationen sind mit 16 A abgesichert, die Leitungen für 20 A ausgelegt. Für einigermaßen moderne Anlagen sollte die Einspeiseleistung einer Mini-Solaranlage also kein Problem darstellen. So sind z.B. Hausbrände in Folge der Einspeisung auszuschließen. Die Kritik an der Begrenzung auf 600 W hat dazu geführt, dass die Bagatellgrenze zum Jahr 2024 auf 800 W angehoben werden soll.

Ein Argument für den Wielandstecker und die entsprechende Einspeisedose ist die Gefahr, dass unbedarfte Nutzer:innen die Balkon-PV-Anlage über eine Mehrfach-Steckdose mit dem Hausnetz verbinden könnten. Das sollte unbedingt unterbleiben, denn diese „Verteiler“ sind häufig nicht für diese Zwecke geeignet. Hier besteht tatsächlich die Gefahr von Bränden.  

Nicht ganz vom Tisch wischen lässt sich auch die Tatsache, dass die Einspeisung des Stroms durch das Balkonkraftwerk im Falle eines Stromunfalls nicht ganz ungefährlich ist. Wird z.B. beim Renovierungsarbeiten versehentlich eine Stromleitung angebohrt, löst der FI-Schalter der Hausanlage aus und macht diese stromlos. Das muss sehr schnell geschehen, denn bereits ab 50 bis 100 Millisekunden verkrampfen die Muskeln und es ist nicht mehr möglich, die Leitung selbsttätig loszulassen. Dadurch dass die Balkonanlage Strom einspeist, verlängert sich die Auslösezeit des FI-Schalters, und somit die Gefahr, an der stromführenden Leitung „hängenzubleiben“. Auf einfache Art lässt sich dieses Problem beheben, indem die Mini-Solaranlage über einen eigenen Stecker-FI-Schalter angeschlossen wird. Diese Geräte kosten nur wenige Euro und sorgen für zusätzliche Sicherheit.