Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk?

Die Energiewende steht bevor – jeder kann helfen und auch davon profitieren. Das gilt auch für Sie! Auch wenn Sie nicht viel Fläche auf Ihrem Dach zur Verfügung haben oder zur Miete wohnen, können Sie mit einem Balkonkraftwerk einen großen Schritt in Richtung Selbstversorgung unternehmen. Vielen Menschen geht es ähnlich und sie fragen sich: Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk? Wenn auch Sie Interesse daran haben, einen Teil Ihrer Energieversorgung selbst zu bestreiten, ist dieser Artikel wie für Sie gemacht. Denn, um eine passende Lösung zu finden, sollte man sich zunächst bewusst machen, wie ein Balkonkraftwerk funktioniert. Daher erwartet Sie im Folgenden ein umfassender Überblick.

Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk? Einfach erklärt!

Eine erste Antwort auf die Frage, wie ein Balkonkraftwerk funktioniert, ist schnell gefunden. Der grobe Überblick gestaltet sich wie folgt: Sobald die Sonnenstrahlen auf die Solarpaneele treffen, werden sie in Gleichstrom umgesetzt. Dieser wird dann vom Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, wodurch er ins Hausnetz eingespeist werden kann.

Falls Ihnen das noch nicht reicht und Sie sich genauer damit beschäftigen wollen, wie ein Balkonkraftwerk technisch funktioniert, lesen Sie weiter. Um die Funktionsweise eines Balkonkraftwerks im Detail zu erklären, unternehmen wir einen Zweischritt. Zuerst erfahren Sie über die einzelnen Bauteile eines Balkonkraftwerks, da diese die Grundlage für die Energiegewinnung darstellen. Daraufhin zeigen wir, wie diese einzelnen Elemente zusammenarbeiten, um aus Sonnenlicht Storm zu erzeugen. 

Der Aufbau eines Balkonkraftwerks

Ein Balkonkraftwerk setzt sich aus mehreren Bauteilen zusammen. Um zu erklären, wie ein Balkonkraftwerk funktioniert, ist es wichtig, jedes zunächst für sich zu erklären. Erst dann kann auf ihr Zusammenspiel eingegangen werden.

Die Solarmodule

Das Herzstück eines Balkonkraftwerks sind die Solarmodule. Diese setzen sich wiederum aus einzelnen Solarzellen zusammen. Die charakteristisch blauen oder schwarzen, auf Silizium basierenden Bauteile, wandeln die Strahlungsenergie der Sonne in elektrische um. Ein Balkonkraftwerk besitzt typischerweise 1 oder 2 Module und somit eine Vielzahl einzelner Solarzellen.

Der Wechselrichter

Damit die aus den Solarmodulen erzeugte Energie in Strom umgewandelt wird, der in Ihr Hausnetz eingespeist werden kann, bedarf es noch eines Wechselrichters. Diese Stromrichter steuern den Zufluss des durch Sonnenstrahlung erzeugten Gleichstroms, indem sie ihn in Wechselstrom umwandeln. Das gelingt, indem die Transistoren des Wechselrichters, auf die Stromspannung reagieren und die elektrischen Signale entweder verstärken oder abschalten. So wird sichergestellt, dass ein Balkonkraftwerk immer eine stabile Stromzufuhr bietet und Ihr Netz nicht überlastet wird.

Der Speicher

Unter Umständen gehört zu einem Balkonkraftwerk auch ein Speicher. Unsere Balkonkraftwerke mit Speicher enthalten bereits im Lieferumfang eine Speichermöglichkeit. Alternativ kann er auch separat als Speicher für Balkonkraftwerke nachgerüstet werden. Ein Speicher ist mit einem Akku vergleichbar und speichert überschüssig erzeugte Energie. Diese würde ansonsten Ihrem Netzbetreiber zukommen, sodass Sie nichts davon haben. Mit einem Speicher kann der zu viel erzeugte Strom beispielsweise für die Nacht, wenn keine Sonne scheint, gesichert werden.

Die Befestigung

Natürlich gehört auch die Befestigungsvorrichtung zum Aufbau eines Balkonkraftwerks. Eine einfache Halterung für den Balkon besteht bei einem Balkonkraftwerk aus Haken, die mit Schrauben fixiert werden und Edelstahlkabelbindern, welche die Solarmodule auch gegen Winde gefeit machen. Aber Balkonkraftwerke können mit unterschiedlichsten Halterungen auch auf Flachdächern, im Garten, an der Fassade oder auf dem Hausdach montiert werden.  Wie Sie sehen können, gleicht der Aufbau eines Balkonkraftwerks dem einer kleinen Solaranlage. Allerdings sorgt die kompakte Bauweise von Balkonkraftwerken dafür, dass sie steckerfertig erworben werden können. Dadurch benötigen Sie keine komplexe Vorbereitung und können Ihr Kraftwerk per Steckdose mit Ihrem Hausnetz verbinden.

Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk technisch?

Nicht nur der Aufbau eines Balkonkraftwerks entspricht dem einer kleinen Solaranlage. Auch die eigentliche Erzeugung von Strom folgt dem gleichen Prinzip. Zur Veranschaulichung finden Sie an dieser Stelle eine übersichtliche Beschreibung, die die Stromerzeugung per Photovoltaik Schritt-für-Schritt abbildet:

1. Sonnenlicht fällt auf die Solarzelle: Das Sonnenlicht fällt auf die Solarzellen. Diese haben zumeist einen Halbleiterkern, da diese über eine starke Leitfähigkeit verfügen. Bei 95% aller Solarzellen wird Silizium als Halbleiter verwendet, der von Glasplatten eingefasst ist.
2. Elektronen geraten in Bewegung: Sobald die Sonnenstrahlen auf die Halbleiter fallen, erhöht sich deren Leitfähigkeit und die Elektronen geraten in Bewegung. Durch diesen physikalischen Ablauf entsteht ein konstanter Stromfluss als Gleichstrom.
3. Wechselrichter wandelt Strom um: Damit der erzeugte Strom problemlos für Ihr Hausnetz genutzt werden kann, tritt jetzt der Wechselrichter auf den Plan. Dieser wandelt den Gleichstrom der Solarmodule über elektronische Bauteile in Wechselstrom um. Dabei synchronisiert er sich mit dem Wechselstrom des Hausnetzes, da nur dann eine Einspeisung erfolgen kann, wenn die Wellen beider Wechselströme übereinstimmen.  
   

Wohin mit der Energie?

Wenn Ihr Balkonkraftwerk richtig funktioniert, stellt sich nun die Frage, wo der Strom hinfließt und wie er verwendet wird. Für Sie gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, den Strom zu nutzen. Da Balkonkraftwerke für den privaten Gebrauch konzipiert sind, kommt der Eigenbedarf natürlich zuerst in den Sinn. Wie dieser genau aussehen kann, erfahren Sie im Folgenden.

Eigenbedarf unterstützen

Eigenbedarf bedeutet zunächst, dass der erzeugte Strom direkt verwendet wird. Zwar ist ein Balkonkraftwerk aufgrund der begrenzten Fläche für Solarzellen nicht dazu in der Lage, Ihren kompletten Bedarf zu decken, aber es kann für einen Teil des Verbrauchs aufkommen. Der durch Ihr Balkonkraftwerk erzeugte Wechselstrom kann zum Beispiel die Verwendung gängiger Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen, Kühlschränke und Backöfen mit Energie versorgen. Ein Beispiel: Effiziente Waschmaschinen benötigen im Schnitt 137 kWh pro Jahr. Mit unserem 850 Balkonkraftwerk können Sie jährlich bis zu 830 kWh Strom erzeugen. In diesem Fall würden Sie für den Betrieb Ihrer Waschmaschine alleine aufkommen können, ohne Stromkosten dafür tragen zu müssen. 

Strom speichern

Wie Sie am vorherigen Beispiel schon erahnen können, ist es sogar möglich, dass ein Balkonkraftwerk mehr Strom erzeugt, als Sie direkt verbrauchen können. Das tritt aufgrund der relativ geringen Leistung jedoch eher selten ein. Dennoch würde die Energie in einem solchen Fall einfach ins Netz verschenkt werden.  Um das zu verhindern, bietet sich ein Speicher an, weshalb sie eine wichtige Rolle dabei spielen können, wie ein Balkonkraftwerk funktioniert. 

Während Sie und Ihre Familie tagsüber aus dem Haus sind, arbeiten Ihre Balkonkraftwerke mit Speicher weiter, obwohl ein nur geringer Verbrauch besteht. Der in dieser Zeit überschüssig erzeugte Strom kann zwischengespeichert werden, um in der Nacht den Verbrauch von Kühlschränken und Geräten abzudecken, die auf Stand-by geschaltet sind. 

Einspeisung ins öffentliche Netz ohne Vergütung

Balkonkraftwerke sind für den privaten Gebrauch konzipiert, weshalb eine Einspeisung ins öffentliche Netz nicht vergütet wird. Das liegt daran, dass die meisten Balkonkraftwerke nicht die Vorgaben erfüllen, wie es größere PV Anlagen tun. Aus diesem Grund nützt es nichts, wenn der erzeugte Strom ungenutzt ins öffentliche Netz eingespeist wird. Umso wichtiger ist es für Sie ein Balkonkraftwerk anzuschaffen, das auf Ihren Verbrauch zugeschnitten ist oder einen Speicher für Balkonkraftwerke nachzurüsten.

Welches Balkonkraftwerk funktioniert für Sie am besten?

Welches Balkonkraftwerk am besten zu Ihrer Situation passt, ist also primär von Ihrem Verbrauch abhängig. Dieser wiederum hängt mit der Anzahl, der in Ihrem Haushalt lebenden Personen zusammen. Damit das Balkonkraftwerk richtig funktioniert, indem es eine spürbare Verringerung Ihrer Stromkosten ermöglicht, müssen Sie also die Leistung in Beziehung zu Ihrer Verbrauchssituation setzen. Im Folgenden haben wir einige Szenarien für Sie gesammelt, damit Sie vergleichen können, welches Balkonkraftwerk am ehesten zu Ihnen passt:

• Kleiner Haushalt (1–2 Personen): Wenn Sie in einem kleinen Haushalt von 1 bis 2 Personen leben, ist Ihr Stromverbrauch auch entsprechend gering. Deshalb eignet sich bereits ein Balkonkraftwerk mit einer geringen Leistung von etwa 400 W gut. So zum Beispiel unser 425W Balkonkraftwerk mit HM400, das eine geeignete Leistung mit nur einem Solarmodul erzielt.
• Großer Haushalt (3–4 Personen): Wenn Sie beispielsweise mit Ihren Kindern zusammenleben, wird mehr Strom benötigt. Damit Ihr Balkonkraftwerk ausreichend Strom erzeugt, um sich als nützlich zu erweisen, sollte die Leistung der Solarmodule über 800W liegen. Empfehlenswert ist das 890W Bifaziales Balkonkraftwerk mit Hoymiles HMS-800W-2T Microwechselrichter mit zwei Solarmodulen, das einen kleineren Balkon optimal ausnutzt.
• Kleiner Haushalt und großer Balkon: Sollte Ihr Platz es hergeben, können Sie auch ein größeres und leistungsfähigeres Balkonkraftwerk installieren.  Hier eignet sich zum Beispiel unser 890W Bifaziales Balkonkraftwerk mit Speicher, da es nicht genutzten Strom speichern kann.

Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk – rechtliche Hinweise 

Jetzt, wo geklärt ist, wie ein Balkonkraftwerk funktioniert, kann Ihre Reise zum Selbstversorger beginnen. Allerdings gibt es noch einige rechtliche Hinweise, die wichtig sind, bevor Sie sich für ein Balkonkraftwerk entscheiden:

• Balkonkraftwerk bis zu 800 W: Seit Mai 2024 dürfen Sie rechtlich betrachtet Balkonkraftwerke mit einer Leistung von 800 W anmelden. Davor galt noch die Begrenzung von 600 W, die der Leistungsfähigkeit moderner Balkonkraftwerke jedoch nicht mehr gerecht wird. Die 800 W beziehen sich dabei auf die Ausgangsleistung des Wechselrichters. Die Leistung der Solarmodule darf darüber liegen. So können Sie mit leistungsstärkeren Solarmodulen eine weniger optimale Ausrichtung ausgleichen und trotzdem die rechtlichen Vorgaben einhalten. 
• Leistungsstärkere Balkonkraftwerke drosselbar: Falls Sie sich für ein Balkonkraftwerk mit mehr Leistung entschieden haben, wie zum Beispiel unser 1700W Balkonkraftwerk mit 4 Solarmodulen, keine Sorge! Mithilfe des Wechselrichters können Sie die Leistung Ihres Balkonkraftwerkes auf 800 W drosseln, wodurch es vollkommen legal verwendet werden darf.
• Anmeldung im MaStR: Balkonkraftwerke werden durch ein vereinfachtes Anmeldeverfahren begünstigt. Sie müssen es lediglich im Marktstammdatenregister (MaStR) anmelden, damit die Bundesnetzagentur den Netzbetreiber über Ihr Balkonkraftwerk in Kenntnis setzen kann.

Dank Balkonkraftwerk auf dem Weg zum Selbstversorger

In diesem Artikel haben Sie einen Einblick davon erhalten, wie ein Balkonkraftwerk funktioniert. Auf dieser Grundlage können Sie abschätzen, welches Modell für Sie am besten geeignet ist. In unserem Online-Shop finden Sie zahlreiche Balkonkraftwerke, die auf unterschiedliche Bedingungen ausgelegt sind. Sie werden also ganz sicher fündig. Sollten bei Ihnen sonst noch Fragen aufkommen, wenden Sie sich an uns – wir beraten Sie gerne. Nutzen Sie einfach unser Kontakt-Formular und teilen Sie uns Ihr Anliegen mit. Wir begleiten Sie auf Ihrer Reise zum Selbstversorger!