Wechselrichter 800 Watt: Wie funktioniert ein Mikrowechselrichter?
Wechselrichter 800 Watt:
Wie funktioniert ein Mikrowechselrichter?
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Balkonkraftwerke: nachhaltige Energie vom eigenen Balkon
Balkonkraftwerke – Dein Weg in die Welt der erneuerbaren Energien! Entdecke eine innovative und umweltbewusste Möglichkeit, die Kraft der Sonne direkt auf Deinem eigenen Balkon zu erzeugen. Mache den ersten Schritt in Richtung nachhaltige Energieversorgung und lies weiter, um mehr zu erfahren und Teil der grünen Revolution zu werden: Let’s go solar!
Inhaltsverzeichnis
Was ist ein Balkonkraftwerk?
Balkonkraftwerke sind auch als Plug-&-Play-Solaranlage, Guerilla-Anlage, Stecker-Solaranlage, Balkon-Solaranlage oder Mini-PV-Anlage bekannt. Die Kleinsterzeugungsanlagen sind kompakte Solar Anlagen, die nicht auf dem Dach, sondern am Balkongeländer, der Terrasse, dem Gartenhaus oder an der Hausfassade selbst befestigt werden. Besonders beliebt sind die kleinen Energieerzeuger in privaten Haushalten, um mit ihnen und der Sonne Strom zu erzeugen und so die eigenen Stromkosten zu reduzieren.
Was unterscheidet ein Balkonkraftwerk von einer PV-Anlage auf dem Dach?
Anders als eine große Dach-PV-Anlage werden Balkonkraftwerke direkt mit einem Stecker an die Haushaltssteckdose angeschlossen. Daher rührt auch ihr Name „Stecker-Solaranlage“ oder „Plug-in-Anlage“. Derart angeschlossen fließt der gewonnene Solarstrom direkt in das Stromnetz Deiner Wohnung oder Deines Hauses, wo er sofort den angeschlossenen Verbrauchern zur Verfügung steht. Das ist mitunter auch der größte Nachteil der kleinen PV-Anlagen für den Balkon: Ein Abspeichern der erzeugten Solarenergie ist meist nicht möglich. Das bedeutet, dass ungenutzter Strom ins Netz deines örtlichen Versorgers fließt.
Ein weiterer Unterschied zu den großen Photovoltaikanlagen ist die kompakte Bauweise der kleinen Solarmodule. Die meisten Balkonkraftwerke sind rund 1,70 Meter x 1 Meter groß und haben derzeit noch eine maximale Leistung von 600 Watt. Verglichen mit einer großen Anlage, die 10.000 Watt oder mehr hat, ist das nicht viel. Deshalb kannst Du mit den Mini PV Anlagen auch nur eine geringfügige Entlastung bei Deinen Stromkosten erwarten.
Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk?
Ein Balkonkraftwerk funktioniert genauso wie eine große Photovoltaikanlage bei der Stromgewinnung. Dafür sind in den Paneelen Halbleiter verbaut – meist Silizium. Bei diesen Metallen ist die elektrische Leitfähigkeit zwar geringer als bei elektrischen Leitern, jedoch immer noch höher als bei elektrischen Nichtleitern. Im Laufe des Tages absorbieren die Halbleiter die Lichtteilchen (Photonen). Dabei entstehen positive und ebenso negative elektrische Ladungsträger. Diese Ladungsträger können sich in einem Halbleiter beinahe uneingeschränkt bewegen.
Durch die Bewegung geht ein großer Teil der Energie aus den absorbierten Photonen auf die Ladungsträger über. Diese wird vom Balkonkraftwerk in positiv und negativ getrennt. So baut sich zwischen den Ladungsträgern eine elektrische Spannung auf, besser bekannt als Sonnenenergie.
Bei der so entstandenen Sonnenenergie handelt es sich um Gleichstrom, der für den direkten Verbrauch im Hausstromnetz aber ungeeignet ist. Denn hierfür wird Wechselstrom benötigt. Dafür gibt es den Wechselrichter bei jedem Balkonkraftwerk, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.
Welche Arten von Solarmodulen kommen für Balkonkraftwerke zum Einsatz?
Angesichts der Solarmodul-Technik muss bei den Solarmodulen zwischen der Halbzellen- und der bifazialen Technik unterschieden werden.
Solarmodule mit Halbzellen-Technik
Jede Solarzelle besteht bei der Halbzellen-Technik (Half-Cut) aus zwei voneinander getrennten Teilen. So kann der Stromfluss durch jede Zelle verringert werden, was den Widerstand und den Energieverlust reduziert. Das Ergebnis sind eine höhere Effizienz und geringerer Leistungsverlust durch Verschattung oder schlechte Lichtverhältnisse. Möchtest Du auf engem Raum viel Solarstrom erzeugen, sind Solarmodule mit Halbzellen-Technik ideal. Sie zeichnen sich zusammengefasst aus durch:
- höhere Effizienz
- geringen Leistungsverlust durch Schattenwurf oder schlechte Lichtverhältnisse
- kompakte Bauweise
Dafür sind sie aber im Vergleich zu herkömmlichen Technologien deutlich teurer.
Bifaziale Solarmodule Bifatial
Bifaziale Solarzellen absorbieren das Licht nicht nur mit ihrer Vorderseite. Sie können dies auch mit der Rückseite. Ideal, wenn das Mini Kraftwerk vor reflektierenden Wänden steht oder von Wasser umgeben ist. In diesem Fall kannst Du von einer höheren Leistung profitieren.
IBC-Technik
Hinter der Abkürzung IBC steht „Interdigitated Back Contact“ oder „interdigitierte Rückkontaktzellen“. Balkonkraftwerke mit IBC-Technik haben ihre Rückkontakte der einzelnen Solarzellen auf der Rückseite angeordnet, die zudem noch ineinander verzahnt sind. Das reduziert den Stromfluss innerhalb der Zellen und erhöht die Energieeffizienz. Wegen der besonderen Herstellungstechnik sind solche Module aber sehr teuer.
Welche Arten von Balkonkraftwerken gibt es?
Neben der Art der Solartechnik unterscheiden sich Balkonkraftwerke noch in folgende zwei Typen:
- Mit Speicher
- Ohne Speicher
Balkonkraftwerk mit Speicher
Balkonkraftwerke mit Speicher, eine sogenannte Powerstation erlauben es Dir, nicht genutzten Sonnenstrom für den späteren Gebrauch zwischenzuspeichern. Allerdings sind die Anschaffungskosten für Mini PV-Anlagen mit Speicher um einiges höher als bei Modellen ohne Speicherfunktion. Nicht selten liegen diese im mittleren vierstelligen Bereich.
Generell sind Balkonkraftwerke mit Speicher wegen der hohen Kosten wenig rentabel. Die Zeitspanne, bis sich die Anlage amortisiert hat, ist zu groß. In den meisten Fällen muss bis dahin der Speicher erneuert werden, da dessen Lebensdauer auch nur begrenzt ist. Aus diesem Grund bieten die meisten Hersteller ihre Solargeräte für die Steckdose ohne Powerstation an.
Balkonkraftwerke ohne Speicher
Balkonkraftwerke ohne Speicher sind in der Anschaffung deutlich günstiger als die eben vorgestellte Variante. Jedoch musst Du wissen, dass sämtlicher nicht verbrauchter Strom direkt in das Netz deines örtlichen Versorgers fließt und dort anderen Kunden zur Verfügung steht. Da in den meisten Haushalten die Zahl der Standby-Geräte aber inzwischen sehr hoch ist, besteht dort ein kontinuierlicher Strombedarf, sodass es eher selten vorkommt, dass Solarstrom des Steckersolarmoduls ungenutzt bleibt.
Wie viel Strom kann ein Balkonkraftwerk erzeugen?
Wie viel Sonnenstrom Du mit einem Balkonkraftwerk erzeugen kannst, hängt von dessen Leistung und den Bedingungen bei Dir vor Ort ab. Das sind mitunter die Montagebedingungen, die Ausrichtung und die Zahl der Sonnenstunden. Gerade letzter Punkt hängt von der Region innerhalb Deutschlands ab. Gerade in den südlichen Bundesländern können 600-Watt-Solaranlagen an sonnigen Tagen bis zu 5 Kilowattstunden Strom (entspricht 5.000 Watt) erzeugen. An bedeckten Tagen ist es immerhin noch rund 1 kWh. Möchtest Du genau wissen, was an Deinem Wohnort möglich ist, hilft Dir ein Blick auf den praktischen Online-Rechner der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW). Hiermit kannst Du unter Nennung Deiner Wohnungsgröße, Ausrichtung Deines Balkons und der im Haushalt lebenden Personen berechnen, wie viel Geld Du mit einem Balkonkraftwerk einsparen kannst.
Das kannst Du mit einem Balkonkraftwerk alles betreiben
Verglichen mit einer großen Dachanlage kannst du natürlich mit einer 600 Watt Steckersolaranlage nicht allzu viele Haushaltsgeräte unter Volllast betreiben. Zum besseren Verständnis hier erst einmal eine Übersicht über den Stromverbrauch der gängigen elektrischen Verbraucher in einem Haushalt.
Die elektrischen Geräte in einem Haushalt und ihr üblicher Verbrauch:
Gerät im Haushalt Watt in Betrieb
Wäschetrockner Bis 3.000
Wasserkocher Bis 3.000
Waschmaschine 2.000
Spülmaschine 2.000
Föhn 1.500 bis 2.000
Staubsauger Bis 2.000
Mikrowelle 800 bis 1.000
Kühlschrank 120 bis 200
Soundanlage 100 bis 200
Fernseher 150
Spielekonsole 150
WLAN-Router 10
Hier kommt ein Balkonkraftwerk mit einer optimalen Ausbeute von 5.000 Watt schnell an seine Grenzen. Daher eignen sich Balkonkraftwerke eher für kleinere Geräte oder Geräte im Stand-by.
Elektrische Geräte im Standby-Modus für den Betrieb mit einem Balkonkraftwerk:
Gerät im Haushalt Watt im Standby-Modus
Stereoanlage 15
Fernseher (LCD) 14
Mini-Hifi-Anlage 11
WLAN 10
Receiver 10
Computer, Drucker 10
Ladegerät fürs Handy 5
Waschmaschine 3
Telefon 3
Mikrowelle 2
Alle Geräte zusammen 83,5
Du siehst: Diesen Verbrauch kannst Du mit der Mini PV Anlage für die Steckdose problemlos decken. Selbst an Tagen mit wenig oder gar keinem Sonnenschein.
Für wen eignet sich ein Balkonkraftwerk dann eigentlich?
Ein Balkonkraftwerk eignet sich für alle, die Strom sparen möchten, aber keinen Platz oder nicht das nötige Kleingeld für die Installation einer großen Photovoltaikanlage haben. Das sind demnach vor allem Stadtwohnungen oder Mieter. Gerade Mieter sollten wissen, dass sie für den Betrieb und die Installation eines Balkonkraftwerks in der Regel keine Zustimmung des Vermieters brauchen. Das gilt aber nur, solange die Anlage das Erscheinungsbild des Hauses nicht verändert oder keine erheblichen Eingriffe an der Außenfassade erforderlich sind.
Übrigens: Bei Eigentumswohnungen und einer Eigentümergemeinschaft muss oftmals die Zustimmung dieser für die Montage eingeholt werden.
Demnach ist der größte Vorteil eines Mini-Steckersolargerätes die einfache und überall mögliche Installation. Es gibt noch weitere Vorteile.
Vorteile eines Balkonkraftwerks
- Balkonkraftwerke helfen beim Reduzieren der Stromkosten durch die Produktion von eigenem Solarstrom.
- Vorteil – Balkonkraftwerke reduzieren aktiv den persönlichen CO2-Fußabdruck.
- Die Montage gestaltet sich in der Regel unkompliziert und erfordert kein aufwendiges Bauprojekt. Die meisten Anlagen können ohne großen Aufwand in Eigenregie installiert werden.
- Der Platzbedarf ist im Vergleich zu großen Photovoltaikanlagen gering.
- Die Investitionskosten sind oft erschwinglich, sodass keine aufwendige Finanzierung notwendig ist. Ob sich die Anschaffungskosten langfristig amortisieren, hängt vom Stromgewinn ab.
Was kostet ein Balkonkraftwerk?
Möchtest Du ein Balkonkraftwerk kaufen, sind die Leistung und Ausstattung der Module entscheidend. Davon hängt nicht nur die erzeugte Strommenge ab. Auch preislich spielt das eine Rolle. So sind weniger leistungsfähige Solarmodule für kleinere dreistellige Beträge erhältlich, während Hochleistungsprodukte im vierstelligen Bereich liegen. Noch höher sind Balkonkraftwerke mit Speicher. Allgemein lassen sich Balkonkraftwerke in folgende Preiskategorien einordnen:
- Balkonkraftwerk der unteren Preiskategorie: 400 bis 700 Euro
- Balkonkraftwerk der mittleren Preisklasse: 700 bis 1.500 Euro
- Balkonkraftwerk der oberen Preisklasse: 1.500 Euro und mehr
Wie hoch ist die Lebensdauer von Balkonkraftwerken?
Die Lebensdauer von Balkonkraftwerken hängt von der Qualität der Komponenten und der Pflege der Anlage ab. Im Allgemeinen haben Solarmodule eine sehr lange Lebensdauer und können bis zu 25 bis 30 Jahre oder sogar länger halten. Unter optimalen Bedingungen können es sogar bis zu 40 Jahre oder mehr sein.
Die Wechselrichter haben dagegen eine kürzere Lebensdauer und müssen nach 10 bis 20 Jahren ausgetauscht werden. Die genaue Lebensdauer hängt von der Qualität des Wechselrichters, der Nutzungsdauer und den Standortbedingungen (Feuchtigkeit, direkte Sonneneinstrahlung etc.) ab.
