Balkonkraftwerk selbst konfigurieren: Was du bei den Komponenten beachten musst

Wer ein bisschen Interesse mitbringt, der kann sich die Komponenten für ein Balkonkraftwerks selbst besorgen. Dazu sollte man ein paar technische Aspekte berücksichtigen, damit es hinterher auch funktioniert.

Online-Shops verkaufen Balkonkraftwerke zumeist als Komplettset. Dort sind dann alle Komponenten – von den Solarmodulen über den Wechselrichter bis zu den richtigen Kabeln – enthalten. Einige Anbieter packen auch gleich noch die passende Halterung für die jeweiligen Montage-Situation vor Ort dazu. Das ist bequem und du kannst dir sicher sein, dass die Anlage hinterher auch funktioniert. Doch wer ein gewisses Interesse für Technik hat, der kann sich auch ein Balkonkraftwerk selbst zusammenstellen – und hat im besten Fall auch noch Spaß dran.

Die Vorteile: Wer besonders gute Angebote für hochwertige Komponenten findet, der kann ein bisschen Geld sparen im Vergleich zu einem Komplettset. Zudem können individuelle Wünsche besser umgesetzt werden: Du willst farbige Module? Kein Problem – denn obwohl das die wenigsten wissen, die gibt es! Du findest kein passendes Balkonkraftwerk mit ultraleichten Modulen? Dann baust du dir eben selbst eines. Bei der individuellen Zusammenstellung eines Balkonkraftwerks hast du plötzlich viele Freiheiten und lernst ganz nebenbei die Technik besser kennen: So gehst du das Projekt Mini-PV-Anlage super informiert an und kannst du etwaige Reparaturen oder den Austausch von Komponenten in der Zukunft selbst übernehmen.

Balkonkraftwerk selbst zusammenstellen: Diese Komponenten benötigst du

Ein Balkonkraftwerk kann sich aus folgenden Komponenten zusammensetzen – nicht alle diese Punkte sind Pflicht, welche optional sind, haben wir von PV Insider gesondert vermerkt:

• Solarmodule: Die Photovoltaik-Module verstromen die Sonnenenergie. In Deutschland gibt es keine Vorgabe, wie viele Solarmodule an ein Balkonkraftwerk gehören. Allerdings darf ihre Gesamtleistung nicht mehr als 2.000 Wattpeak betragen. Mit Standardmodulen erreicht man diese Grenze mit vier bis fünf Modulen.
  
• Wechselrichter: Der Mikrowechselrichter ist das Herz deines Balkonkraftwerks und wandelt den Gleichstrom der Solarmodule in Wechselstrom für die Steckdose um.
  
• Halterungen: Je nachdem, wo die Solarmodule angebracht werden sollen, benötigen sie unterschiedliche Halterungen. In der Regel bestehen diese aus Aluminium und werden mit dem Rahmen der Module verschraubt.
  
• Solarkabel mit MC4-Stecker: Mit den Solarkabeln verbindest du die PV-Module mit dem Wechselrichter. Der häufigste Kabeltyp heißt H1Z2Z2-K und unterliegt der Norm EN 50618. Er ist UV-beständig, ozonbeständig, halogenfrei, doppelt isoliert und hat eine hohe Temperaturbeständigkeit (– 40 °C bis + 90 °C).
  
• Stromkabel mit Schuko- oder Wieland-Stecker: Über ein weiteres Kabel führt der Wechselrichter den Strom in den Haushalt – das kann sowohl mit einem Schukostecker für eine klassische Steckdose passieren, aber auch mit einem Wieland-Stecker. Die erste Variante ist am häufigsten verbreitet, die zweite ist noch sicherer. Ein solches Stromkabel muss natürlich auch immer zum Wechselrichter passen, hier gibt es Unterschiede zwischen den Anbietern.
  

• Stromspeicher (optional): Balkonkraftwerke können mit Stromspeichern ausgestattet werden. Dann kannst du den am Tag produzierten Strom abends verwenden. Sie sind mit Abstand die teuerste Komponente und lohnen sich finanziell nicht in jedem Haushalt.
  
• Messgerät (optional): Es gibt Messgeräte, die zwischen Stromkabel und Steckdose platziert werden. An ihnen kann man entweder über ein kleines Display oder über eine App seine Stromproduktion überwachen. Da aber fast jeder Wechselrichter via App (siehe nächster Punkt) ebenfalls den Stromfluss misst, benötigt man sie nur selten. Hast du ein Herz fürs Basteln, kannst du dir auch ein PV-Strommessgerät kaufen, mit dem du die Stromproduktion an den MC4-Steckern überprüfen kannst. So kannst du auf die Sekunde genau feststellen, wie stark sich eine Verschattung auswirkt, oder ob ein Defekt an deinem Solarmodul vorliegt.
  
• Smartphone, Tablet oder PC: Damit du ganz einfach per App überprüfen kannst, wie viel Strom dein Steckersolargerät produziert und ins Hausnetz pumpt, installierst du eine App auf einem mobilen Endgerät wie Handy oder Tablet. Manchmal kommt diese App vom Wechselrichter-Hersteller, teils liefern auch die Balkonkraftwerk-Anbieter eine eigene App.
  

Die richtigen Teile wählen: Darauf musst du achten

Balkonkraftwerke lassen sich leicht selbst zusammenstellen, da fast alle Komponenten miteinander kompatibel sind. Das liegt an den Standards und Normen, welche die Hersteller in der Entwicklung berücksichtigen. Dennoch gibt es ein paar Aspekte, die du bei der Zusammenstellung berücksichtigen solltest.

Die Solarmodule

Wer an ein PV-Modul denkt, der hat zumeist eine starre, rechteckige, dunkelblaue bis schwarze Platte vor Augen. Dieses klassische Format ist auch mit Abstand am weitesten verbreitet und jeder Photovoltaik-Shop hat es im Sortiment. Allerdings gibt es auch noch andere Varianten, die du für dein Balkonkraftwerk nutzen kannst:

• Ultraleichte Solarmodule: Sie sehen ähnlich aus wie klassische, starre Module, bestehen aber aus leichterem Material und wiegen deutlich weniger. Statt über 20 Kilogramm bringen sie unter 10 kg auf die Waage. Sie bieten sich bei alten Balkongeländern an, die nicht so viel Gewicht tragen können. Der Nachteil: Sie produzieren weniger Strom als klassische Module, obwohl sie die gleiche Fläche nutzen. Zudem sind sie teuer und nicht überall zu bekommen, da flexible Solarmodule populärer sind und die gleichen positiven Eigenschaften haben.
  
• Flexible Solarmodule: Diese Module bestehen aus Kunststoff. Sie lassen sich bis zu einem gewissen Grad biegen und zieren schon seit Jahren diverse Camper oder Boote. Doch auch als Balkonkraftwerk-Module eignen sie sich, da sie sich mit Kabelbindern einfach montieren lassen und sogar leichte Kurven und Wölbungen mitmachen. Da du sie auch in kleineren Formaten kaufen kannst – zum Beispiel als Quadrat – passen sie hervorragend an französische Balkone. Aber auch sie haben den Nachteil, dass sie deutlich weniger Strom produzieren und im Preis pro Watt Leistung teurer als normale Module.
  
• Transparente Solarmodule: Wenn ein Gewächshaus der Standort für dein Balkonkraftwerk sein soll, dann bieten sich transparente Solarmodule an. In einer Glasplatte befinden sich Reihen von Solarzellen – zwischen den Reihen gibt es aber noch genügend Platz, sodass Licht ins Gewächshaus fallen kann. Allerdings müssen die Hersteller dann an der Anzahl der Solarzellen sparen, sodass weniger Strom produziert wird. Zudem kosten transparente Module erheblich mehr.
  
• Farbige Solarmodule: Solarmodule müssen nicht schwarz sein. Es gibt sie auch in anderen Farben wie Grün, Blau, Orange und Rot. Sie kommen vor allem da zum Einsatz, wo schwarze Solarmodule das Gesamtbild eines Hauses stören würden. Doch diesen optischen Touch muss man sich teuer erkaufen – auch diese Solarmodule kosten mehr und produzieren weniger Strom als herkömmliche Modelle mit einer schwarzen Oberfläche.

Bei allen PV-Modulen für dein Balkonkraftwerk musst du immer zwei Aspekte berücksichtigen:

• Dein Wunsch-PV-Modul benötigt MC4-Stecker, damit du es mit dem Wechselrichter deines Balkonkraftwerk verbinden kannst. Das sollte keine große Herausforderung sein, da fast alle Modelle weltweit diesen Anschluss nutzen. Doch es gibt Ausnahmen wie spezielle Solarmodule für Powerstations.
  
• Achte auf die Gesamtleistung! Alle Module zusammen dürfen maximal 2.000 Wattpeak haben. Wenn du etwa rote Solarmodule haben möchtest, die jeweils 370 Wattpeak leisten, dann könntest du theoretisch bis zu fünf Stück davon an dein Balkonkraftwerk anschließen. Doch bevor du gleich mehrere Solarmodule kaufst, lies dir erst das nächste Kapitel durch – denn in der Praxis kann dir der Wechselrichter noch einen Strich durch die Rechnung machen.

Der Wechselrichter

Für Balkonkraftwerke gibt es spezielle Wechselrichter, die auch gerne als Mikrowechselrichter oder auf englisch micro inverter bezeichnet werden. Hier stehen dir mittlerweile viele Modelle von Hoymiles, Deye, APsystems, Anker, Growatt und anderen zur Auswahl. Hier solltest du auf folgende Aspekte achten:

• Eingangsleistung: Jeder Mikrowechselrichter mit 800 Watt hat in der Regel MC4-Eingänge für zwei Solarmodule und jeder davon hält nur eine maximale Eingangsleistung aus. Die liegt zumeist bei 500 Watt, den genauen Wert findest du jedoch im Datenblatt des Wechselrichters. Mit einem Modul würdest du die Grenze wahrscheinlich nicht überschreiten, da gängige Modelle nicht über 500 Watt kommen. Wenn du aber mehrere Solarmodule in Reihe schaltest und die Reihe dann an einen Eingang anschließen möchtest, musst du darauf achten, dass die Gesamtleistung der Module die Eingangsleistung des Wechselrichters nicht überschreitet. Das wird vor allem relevant, wenn du flexible Solarmodule nutzen willst. Die haben teils nur Leistungen von 100 bis 200 Watt – weswegen eine Reihenschaltung Sinn ergibt, aber eben nicht die Eingangsleistung überschreiten darf.

• Anzahl MPP-Tracker: Jeder Wechselrichter hat mindestens einen MPP-Tracker, viele gängige 800-Watt-Geräte haben aber zwei verbaut. Das ist eine Einheit im Wechselrichter, die ständig nach dem optimalen Betriebspunkt eines Solarmoduls sucht – also dem Punkt, an dem es die meiste Leistung erzeugt. Dieser Punkt hängt vom Sonnenlicht, der Temperatur und dem Widerstand im Stromkreis ab. Empfehlenswert ist ein MPP-Tracker pro Moduleingang. Wenn du einen Wechselrichter für dein Balkonkraftwerk suchst, solltest du das beim Kauf berücksichtigen.

• Y-Kabel: Wenn du mehrere Solarmodule parallel schalten möchtest, aber dir Steckplätze am Wechselrichter fehlen, dann kannst du ein Y-Kabel nutzen. Es führt dann die Solarkabel der Module zu einem Strang zusammen. Aber auch hier gilt wie bei der Reihenschaltung: Ihre Gesamtleistung darf die Eingangsleistung nicht überschreiten.

Ein Stromspeicher

Ein Stromspeicher ist optional bei einem Balkonkraftwerk, kann sich aber lohnen. Als grobe Faustformel gilt hier: Du kannst mit einem Speicher doppelt so viele Stromkosten im Jahr sparen wie ohne. Das liegt daran, weil am Tag oft mehr Storm produziert als benötigt wird. Mit einem Speicher kann man ihn aber abends dann benutzen – so steigerst du deine Eigenverbrauchsquote am Solarstrom. Es gibt mittlerweile eine große Auswahl an Modellen und das Gute ist, sie sind alle kompatibel mit den meisten Solarmodulen – denn sie nutzen alle den MC4-Stecker.

Beim Zusammenstellen deines Balkonkraftwerks solltest du nur zwei Punkte berücksichtigen: Zum einen haben einige Stromspeicher bereits einen verbauten Wechselrichter, du brauchst also keinen extra zu kaufen. Zum anderen solltest du den Speicher nicht zu groß wählen: Denn der Speicher ist die teuerste Komponente eines Balkonkraftwerks und wenn er nicht ausgereizt wird, machst du ein Verlustgeschäft. Du sparst zwar mehr Stromkosten im Jahr, brauchst aber sehr lange, um die Mehrkosten reinzuholen. Als Faustformel gilt: Pro Modul (400 bis 500 Wp) reicht eine Kilowattstunde. Da die meisten Akkus mittlerweile erweiterbar sind, kannst du auch klein anfangen und später aufstocken.

Das sind einige der aktuell populären Modelle:

Halterungen für die Module

Balkonkraftwerk-Halterungen gibt es viele und je nachdem, wo deine Module stehen oder hängen sollen, benötigst du unterschiedliche Varianten. Doch egal, ob sie nun im Garten, auf dem Flachdach, an der Hausfassade oder am Balkongeländer montiert werden sollen, technisch unterscheiden sie sich kaum. Zumeist handelt es sich um einfache Aluminium-Schienen und Haken. Daher kannst du relativ frei sein, wo du sie kaufst.

Die Solarkabel

Die Solarkabel verbinden die Solarmodule mit dem Wechselrichter. An beiden Enden sitzt immer ein MC4-Stecker, sodass alle Komponenten problemlos zusammenpassen. Üblicherweise steht der Wechselrichter auch in der Nähe der Solarmodule. Wenn die Umstände es aber nicht anders zulassen, kannst du sie auch weit voneinander entfernt aufbauen. Dann stehen vielleicht die Module auf dem Schuppen, wo kein Stromanschluss ist, und der Wechselrichter im Wohnhaus.

Da du Solarkabel in allen möglichen Längen bekommst, bist du hier auch nicht eingeschränkt. Du solltest nur beachten, dass mit jedem weiteren Meter die Leistung abnimmt. Den Leistungsverlust kannst du wiederum mit dickeren Kabeln kompensieren.

Ein Kabelquerschnitt von 4 mm² ist der Standard bei Balkonkraftwerken, hier liegt die maximale Strombelastbarkeit bei ca. 45 Ampere. Für längere Strecke von 10 bis 20 Metern empfehlen wir dir Solarkabel mit 6 mm² und ca. 60 Ampere Strombelastbarkeit. Bei sehr große Anlagen, hohen Leistungen oder sehr lange Kabelwegen können MC4-Kabel mit 10 mm² (bis 80 Ampere) die beste Wahl sein.

Fazit: Balkonkraftwerk zusammenstellen und Geld sparen?

Wer sich die Mühe macht und ein Balkonkraftwerk selbst konfiguriert, der hofft wahrscheinlich auf günstigere Preise. Allerdings sind Komplett-Sets mittlerweile bereits sehr günstig, sodass da nicht viel Spielraum bleibt – vor allem wenn man in unterschiedlichen Shops bestellt und mehrfach Porto zahlen muss.

Rein monetär lohnt es sich nur in seltenen Fällen – etwa wenn man Teile gebraucht bekommt oder mit Freunden zusammen Module bestellt. Wer aber spezielle Anforderungen an sein Balkonkraftwerk hat (besonderer Platz, sehr lange Kabelwege, farbige Module etc.), der kommt um eine Zusammenstellung kaum herum. Schließlich bieten die meisten Händler nur die gängigsten Standard-Lösungen. Da eine Zusammenstellung aber nicht schwierig ist, kann wirklich jeder an ein Balkonkraftwerk kommen – sofern man die oben genannten Aspekte berücksichtigt und den Kauf der einzelnen Teile sinnvoll aufeinander abstimmt.