von Lars Schwichtenberg am 07.07.2021
DGSBalkonkraftwerke haben viele Vorteile. Alle Infos hierzu finden Sie in diesem Artikel.
Auch Mieter einer normalen Wohnung träumen von der eigenen Solaranlage. Da sie ihr Dach aber nicht bebauen können, benötigen sie eine Alternative: Balkon- bzw. Stecker-Kraftwerke. Wie sie funktionieren und worauf Sie achten müssen, erfahren Sie hier.
In mobiler Form im Camping- und Wohnmobil-Sektor kommen solche kleinen Anlagen bereits seit geraumer Zeit in ähnlicher Bauweise zum Einsatz. Die stetige Verbesserung der Effizient der Module macht solche Lösungen nun auch für die stationäre Nutzung zu Hause, ganz abseits einer Dachinstallation, interessant.
Die kleinen Kraftwerke bestehen dabei ebenfalls aus Solar-Modulen, wie Sie sie von herkömmlichen Solaranlagen auf Dächern kennen. Für die kleineren Balkon-Anlagen kommen schon aus Platzgründen meist nur maximal ein oder zwei Module zum Einsatz. Steht mehr Platz zur Verfügung, beispielsweise auf Garagen, in Gärten, an Zäunen oder Fassaden sind natürlich auch mehrere Module möglich.
Solche Anlagen können praktischerweise überall dort aufgebaut werden, wo genug Platz zur Verfügung steht und andere Mieter oder Mitbewohner dadurch nicht beeinträchtigt oder gestört werden. Auf jeden Fall sollten Sie sich aber das OK vom Vermieter einholen, es sei denn Ihre Anlage benötigt wirklich keinerlei baulicher Maßnahmen wie Bohrlöcher oder ähnliches.
Mit Balkonkraftwerken selbst Strom erzeugen: Fragen und Antworten
Sind die Module ausgerichtet und installiert, sorgt ein Wechselrichter dafür, dass der vom PV-Modul erzeugte Gleichstrom in verbrauchsfähigen und einspeisefähigen Wechselstrom umgewandelt wird. Das geschieht mittels Stecker ganz einfach über das herkömmliche Stromnetz. Ein optionaler Batteriespeicher kann die generierte Energie zudem zwischenspeichern. Doch lohnt sich solch ein kleines Kraftwerk wirklich, was muss unbedingt beachtet werden und welche Punkte sollten Sie noch auf der Uhr haben?
Mit diesen Fragen hat sich auch der Blog Wohnwagon.at auseinandergesetzt und Experten wie Christian Ofenheusle befragt, Gründer und Geschäftsführer der EmpowerSource UG. Ofenheusle betreibt außerdem die Plattform MachDeinenStrom.de, wo es hauptsächlich um Balkonkraftwerke geht.
Getty ImagesBalkonkraftwerke können überall aufgebaut werden wo genügend Platz ist
Sind Balkonkraftwerke legal?
Vom Gesetz her wird jeder Beitrag zur Energiewende grundsätzlich erst einmal gutgeheißen, meint Ofenheusle. Natürlich sind aber gewisse Pflichten einzuhalten, sobald Energie ins Netz eingespeist wird. Nur so kann sichergestellt werden, dass Energie immer steuerbar bleibt und es zu keinen Spannungsspitzen oder Energieabfällen kommt. So ist es vom Gesetz her festgeschrieben, dass man jede Einspeisung ins öffentliche Netz anzumelden hat, so der Experte.
Weiterhin müssen die „anerkannten Regeln der Technik“ eingehalten werden. Diese werden in Deutschland im Rahmen der Deutschen Industrienorm (DIN) festgelegt. Im Bereich der Elektrik und Elektronik werden diese Normen im Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnologie (VDE) festgelegt. Bei den Balkon- oder Stecker-Kraftwerken kommt die DIN-VDE-V-0100-551-1 seit 2017 zum Tragen. Sie legt fest, dass die Einspeisung über den „gemischten Endstromkreis“, also das normale Stromnetz im Haus oder der Wohnung möglich ist.
Wie sicher sind solche Anlagen?
Bei der Einspeisung von Strom ins öffentliche Netz muss beachtet werden, dass der Stecker mit der maximal zulässigen Einspeiseleistung (hier 600 Watt / 230 V Netzspannung = 2,6 A) gekennzeichnet ist, sagt Christian Ofenheusle. Eine spezielle abzugs- oder verpolungssichere Steckdose ist nicht zwingend vorgeschrieben. Wo Energie fließt, ist außerdem der Schutz vor einem elektrischen Schlag unbedingt nötig.
Diesen Schutz gewährleistet aber schon die automatische Abschaltvorrichtung im Wechselrichter. Daher dürfen Sie nur geprüfte und für diesen Zweck zugelassene Wechselrichter verwenden. Nach nur 0,2 Sekunden nach dem Ausstecken der Anlage wird so der Energiefluss sicher unterbrochen. Nur so wird ein wirksamer Schutz gewährleistet. Wer nicht zugelassene oder zertifizierte Bauteile verwendet, riskiert nicht nur Leib und Leben, sondern maximiert auch die Brandgefahr erheblich.
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Wo kann ich Balkonkraftwerke kaufen?
Eines vorweg: Um sich selbst und andere abzusichern, empfehlen wir ausdrücklich nur Komplettpakete bei seriösen Anbietern wie beispielsweise Wohnwagon zu kaufen und nicht selbst etwas zusammen zu basteln. Diese Bau- oder Einzelteile solcher Pakete sind fachmännisch aufeinander abgestimmt und gewährleisten die größtmögliche Sicherheit und eine einfache Installation!
Jede Handlung setzt Eigenverantwortung voraus, das ist beim Balkonkraftwerk nicht anders. Die Normen existieren, damit die Sicherheit von Nutzern und Netz gewährleistet ist, so der Fachmann Christian Ofenheusle. Zudem muss man in Deutschland die Kleinkraftwerke auch beim Netzbetreiber anmelden. Dieser verlangt ebenso, dass nur zertifizierte und zu diesem Zweck ausdrücklich genehmigte Technik verwendet wird.
Wie sehen die gesetzlichen Regeln aus? Fallen Abgaben an?
Hier müssen wir uns die Gesetzeslage anschauen: Es gibt drei Gesetzte, die relevant sind. Erstens das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG). Drei Punkte sind zu berücksichtigen, wenn es um Balkon- oder Steckerkraftwerke geht: EEG-Umlage, EEG-Vergütung und die Meldepflicht. Die EEG Umlage entfällt schon mal, da der Strom aus einer erneuerbaren Quelle kommt und ausschließlich zur Eigenversorgung verwendet wird (§61a EEG). Auch die Vergütung ist ebenfalls nicht relevant, da keine Einspeisung ins öffentliche Netz erfolgt. Zur Meldepflicht: §74a und §76 des EEG sagen aus, dass die Netzbetreiber generell und die Bundesnetzagentur auf Anfrage über das Betreiben eines Balkonkraftwerks informiert werden müssen.
Als zweites Gesetz tritt für unsere Zwecke das Energie-Wirtschafts-Gesetz (EnwG) in Erscheinung. Balkonkraftwerke werden auch allgemein „Kundenanlagen“ bezeichnet. Sie sind also von den Regelungen, die für Energieversorger gelten ausgeschlossen und der Betreiber einer solchen Kundenanlage gilt nicht als Energieversorgungsunternehmen. Auch hier wieder wichtig: Die verwendete Anlage sollte laut §49 EnwG den allgemein anerkannten Regeln der Technik entsprechen.
Das dritte, relevante Gesetz ist das Stromsteuergesetz (StromStG). Auch hier sind wir mit Balkonkraftwerken weitestgehend außen vor, da der Strom komplett aus einer erneuerbaren Quelle stammt und die Anlagengröße solcher Kraftwerke meist kleiner als 2 Megawatt ist. Es fallen also keine Steuern auf den so selbst produzierten Strom an.
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Wie effizient sind solche Anlagen?
Effizienz ist ein relativer Begriff, meint Ofenhausle dazu. Bei modernen Kohlekraftwerken liegen teils Bruttowirkungsgrade von 40 Prozent vor. Dagegen sind moderne Solar-Anlagen mit etwa 20 Prozent nur halb so effektiv. Aber aufgepasst: „Die enormen Energiemengen, die für die Förderung, den Transport und die Nutzbarmachung fossiler und nuklearer Energieträger anfallen, sind in solchen Kalkulationen nicht enthalten. Ebenso wenig die enormen Folgekosten für Gesellschaft und Natur.“, meint der Experte. Kalkuliert man das in die Rechnung mit ein, sind erneuerbaren Energien, insbesondere die Solarenergie, seit Jahren deutlich effizienter.
Wie ist der Kosten/Nutzen Faktor?
Speziell Anlagen in einem so kleinen Maßstab wie die Balkonkraftwerke sind besonders effizient, da man sich Zusatzkosten wie Solarteure, Elektriker und weitere Technik spart. So kann der eigene Strom schon für rund 5 Cent pro Kilowattstunde generiert werden. Im Vergleich zum aktuellen Strompreis von etwa 32 Cent pro Kilowattstunde ein deutliches Sparpotenzial.
Legt man ein 600W-Kraftwerk zugrunde, kann man im deutschen Durchschnitt rund 130 Euro im Jahr einsparen. (1kWh p.a. pro Wp Anlagenleistung, ca. 75% Eigenverbrauchsquote und einen Strompreis von >30 Cent/kWh). Damit sind die Kosten für solche Anlagen meist innerhalb weniger Jahre wieder eingespielt und ab da wird es bei einer Betriebszeit von mehr als 20 Jahren finanziell richtig interessant.
Wie steht es um die Umweltbilanz und den CO2 Fußabdruck?
Schon nach zwei bis drei Jahren ist der CO2-Fußabdruck, der bei der Erzeugung eines Solarmoduls entsteht, wieder ausgeglichen. Das hat den Grund, da der Solarstrom in dieser Zeit die gleiche Menge an Energie aus fossilen Brennstoffen ersetzt und damit auch den damit verbundenen CO2-Ausstoß vermieden hat. Mit diesem Thema beschäftigt sich auch Prof. Dr. Volker Quaschning im Video:
Bei Balkonkraftwerken kommen meist Glas-Folie Silizium-Module zum Einsatz. Diese bestehen zu 100 Prozent aus ungiftigen Materialien, bleiben so also selbst bei nicht sachgemäßer Entsorgung noch sicher für die Umwelt. Die einzige Ausnahme bildet hier das Blei im Lötzinn. Bei einer fachgerechten Entsorgung, wie beispielsweise der kostenfreien Rückgabe an den Hersteller oder der Abgabe im Wertstoffhof, spielt das aber keine Rolle.
Wie aufwändig ist die Inbetriebnahme?
Solche Balkonkraftwerke müssen nicht von Fachleuten in Betrieb genommen werden. Laut Bestimmung muss kein Elektriker zu gegen sein. „In der Norm DIN-VDE-AR-N-4105:2018-11 5.5.3 ist klargestellt, dass kein Elektriker zur Inbetriebnahme erforderlich ist. Die einzige Bedingung ist, dass ein Zweirichtungszähler gesetzt ist und dass der Anschluss über den gekennzeichneten und geschützten Anschluss mit zertifiziertem Wechselrichter erfolgt“ so Ofenhausle im Gespräch mit wohnwagon.at. Der neue Zweirichtungszähler kann bei Bedarf vom jeweiligen Netzbetreiber bezogen werden.
Muss ich dem Vermieter mein Kraftwerk melden?
Ja, solche Veränderungen an der Immobilie müssen dem Vermieter in jedem Fall mitgeteilt werden, wenn bauliche Veränderungen zur Installation vonnöten sind! Sagt der Vermieter oder Eigentümer nein, ist trotzdem nichts verloren. Denn wenn keine baulichen Veränderungen (Bohrlöcher usw.) nötig sind, kann ein Vermieter keine Einwände haben. „PV-Module, insbesondere flexible, rahmenlose Module, die es bei immer mehr Anbietern gibt, können auch als Sichtschutz eingesetzt werden, wenn dieser selbst im Mietvertrag nicht ausgeschlossen ist. Selbst dann kann man Solarmodule problemlos mit einer entsprechenden Aufständerung und je nach Platzangebot hochkant oder quer auf der Balkonfläche selbst unterbringen“, sagt Christian Ofenhäusle dazu.
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Was ist noch zu beachten?
Erst ab 01.04.2021 gelten in Deutschland neue Anforderungen an die im Balkonkraftwerk enthaltenen Mikrowechselrichter. Achten Sie unbedingt darauf, dass aktuelle und von einem Prüfinstitut bestätigte Zertifikate nach VDE-AR-N-4105:2018-11 vorliegen. Das gilt sowohl für die Erzeugungseinheit als auch für den NA-Schutz.
Außerdem muss die EU-Richtlinie 2018/2001 bis zum 30.06.2021 von allen EU-Ländern in nationales Recht umgesetzt werden. Die Richtlinie besagt, dass die Netzbetreiber nur vier Wochen Zeit haben, um auf eine Anmeldung zu reagieren, bis sie automatisch als durchgeführt gilt. Außerdem sind dort weitere Regelungen zugunsten der Eigenversorgung mit erneuerbarer Energie enthalten. Wie das von den einzelnen EU-Staaten umgesetzt wird, ist aber noch offen.
Wie sieht es mit der Speicherbarkeit der Energie aus?
Wohnwagon hat sich auch mit dieser Frage beschäftigt und einen Experten des Unternehmens Efficient Energy Technologie (EET) befragt: Das Start-Up wurde von einem Forscher-Team der TU Graz gegründet und hat ein System namens „SolMate“ entwickelt, der speziell auf PV-Anlagen im kleinen Maßstab zugeschnitten ist. Das intelligente Balkonkraftwerk von EET gibt’s übrigens auch bei Wohnwagon zu kaufen. Jan Senn, Produkt Spezialist von EET, steht Rede und Antwort und sagt, was das System alles kann.
EETTemperaturen zwischen -10° und +60° C machen dem SolMate nichts aus.
Warum muss es ein spezieller Speicher für Balkonraftwerke sein?
„Das besondere an SolMate und der Innovationskern des Systems ist die patentierte Messtechnologie. Diese erlaubt es SolMate, den Stromverbrauch im Haushalt einphasig zu messen und dann bedarfsorientiert einzuspeisen. Dazu wird ein hochfrequentes Stromsignal in die Steckdose eingespeist und die resultierende Spannungsantwort analysiert. Somit weiß der smarte Speicher, ob du einen neuen Verbraucher einschaltest und wie viel Leistung dieser braucht. Dann wird die benötigte Leistung über die Steckdose, an welcher SolMate angeschlossen ist, zur Verfügung gestellt“, so Jan Senn. Das Ganze sei sehr einfach zu handhaben und funktioniert direkt vom Balkon oder Garten aus. Es ist kein Techniker, Elektriker oder sonst eine Baumaßnahme nötig um den Speicher zu installieren.
Dieses System funktioniert einfach mit „Plug & Play“?
Das komplette System besteht je nach Größe und Anforderung aus zwei bis fünf Solarmodulen und einem Inverter, der den Strom über eine Steckdose ins Netz einspeist. Weiterhin kommt ein sogenannter Inselinverter zum Einsatz, der es ermöglicht Geräte auch direkt am SolMate-System anzuschließen. Außerdem ist hier noch der Stromspeicher selbst in Form eines Akkus und die Messtechnologie zu erwähnen. Das gesamte System kann einfach per App gesteuert und überwacht werden.
Mit wie viel Leistung kann ich mit SolMate rechnen?
„SolMate ist ursprünglich für den modernen Stadtbewohner konzipiert worden, der eine Wohnung ohne eigenes Dach bewohnt und „nur“ Balkon oder Garten für die Solarproduktion nutzen kann. Daher ist das System sehr kompakt und platzsparend konzipiert. Mit dem Solarspeicher kann man in etwa 500 Watt einspeisen und damit bis zu 25 Prozent des Stromverbrauches abdecken“, meint Senn.
„Im Schnitt kann man in unseren Breitengraden zwischen 440 und 660 kWh auf das Jahr gerechnet erzeugen. Limitiert ist das System durch Regulierungen und Normierungen. In Österreich war es bis vor kurzen gestattet, bis zu 600 W pro Zählpunkt in eine Steckdose einzuspeisen. Daran orientiert sich SolMate. Mehr Leistung wäre technisch auch locker möglich“, so Senn weiter.
EETDas SolMate kann auf Wohnwagon.at erworben werden
Funktioniert die Anlage auch bei Stromausfall?
Ohne Stromspeicher sitzen auch Besitzer einer Dach-Anlage bei einem Stromausfall im Dunkeln. Es sei denn, sie haben einen Stromspeicher. „Obwohl SolMate mit 1 kWh sehr kompakt ist, kann man im Falle eines Stromausfalles vom Netzbetrieb (man speist Strom in eine Haushaltssteckdose) in den Inselbetrieb wechseln und die wichtigsten Verbraucher direkt am SolMate anstecken. Der Speicher selbst hat eine Steckdose verbaut, die über einen zusätzlichen Inselinverter mit Strom versorgt wird“, stellt der Experte klar.
„Das System ist für den Notstrombetrieb mit 600 W ausgelegt, aber nicht für einen permanenten, reinen Inselbetrieb. Daran arbeitet EET gerade. Noch im Herbst 2021 kommt ein reines Offgrid-System auf den Markt, also ein SolMate nur für den Inselbetrieb, für abgelegene Hütten, Schrebergärten oder für Camping. Dieser wird zwar nicht ins Haus-Stromnetz einspeisen können, dafür aber in etwa doppelt so viel Leistung im Inselbetrieb haben.“
Sind alle Bauteile der Anlage nachhaltig?
EET verwendet die LiFePO4-Technologie und damit Lithium-Eisenphosphat-Akkus. Damit wird komplett auf Kobalt verzichtet, das in Li-Ionen-Akkus vorkommt und oft unter katastrophalen Arbeitsbedingungen abgebaut wird. „Lithiumeisenphosphat hat zwar den Nachteil, dass es ein höheres Gewicht aufweist als vergleichbar große Li-Ionen-Akkus, daher sind sie für Handys, Tablets, Elektroautos etc. nicht sonderlich geeignet, aber für einen Stromspeicher schon. Dafür sind die Eisenphosphat-Systeme temperaturbeständiger und langlebiger, was für Solarspeicher von Vorteil ist. Am Ende seines Lebens kommt der Speicher wieder zurück zu EET und wird dann recycelt.“
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Kann ich das System komplett selbst in Betrieb nehmen?
Das ist der Zweck von SolMate: Ein einfaches System, das komplett selbst installiert werden kann. „SolMate wird direkt nachhause geliefert wie ein Fernseher und kann ohne Hilfe eines Technikers in 30-50 Minuten in Betrieb genommen werden – je nachdem wie geschickt man ist“ meint Senn.
Der Nutzer ist dabei nicht nur auf den Balkon limitiert. „Es gibt zwei unterschiedliche Varianten von Solarmodulen, leichtere mit etwa 2 kg und schwerere mit etwa 20 kg. Diese können über das Balkongeländer gehängt, an die Wand geschraubt, an den Gartenzaun gehängt, am Flachdach, am Carport oder im Garten aufgestellt oder ganz klassisch – auf dem Dach – montiert werden. Dann werden die Solarmodule mit dem Speicher verbunden und dieser bei einer Haushaltssteckdose eingesteckt“, beschreibt Senn das System.
EETDas SolMate ist relativ mobil einsetzbar.
Ist das System auch mobil einsetzbar?
Das gesamte System ist semiportabel konstruiert. „Mit seinen 30 kg ist es nicht dazu geeignet es jeden Tag mit in die Arbeit zu nehmen. Aber für ein paar Wochen Urlaub oder ein langes Wochenende kann man es auf jeden Fall mitnehmen.“
Wie wetteranfällig und robust ist das System?
„SolMate kann zwischen -10° und +60° C betrieben werden“, meint Senn.“ Bei tieferen Minusgraden schaltet sich das System zum Schutz des Akkus selbst aus. Das ist notwendig für eine lange Lebenszeit und in den meisten Wohngegenden hier bei uns nur ein paar Tage im Jahr relevant. Natürlich fühlen sich Akkus bei Zimmertemperatur am wohlsten, aber das System ist für draußen konzipiert und den Witterungen auch gewachsen. Hitze ist in unseren Breitengraden sowieso kein Thema. SolMate hat eine Hülle aus weißem Aluminium und führt die Wärme daher sehr gut ab.“
Mehr Informationen zu Balkonkraftwerken sowie zu anderen spannenden Themen finden Sie auf Wohnwagon.at
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