Balkonkraftwerk mit Speicher nachrüsten

Die Erweiterung eines bestehenden Balkonkraftwerks mit einem Speichersystem stellt für viele Solarenergie-Enthusiasten den nächsten logischen Schritt dar. Während ein herkömmliches Balkonkraftwerk den erzeugten Strom sofort ins Hausnetz einspeist, ermöglicht ein Balkonkraftwerk mit Speicher die Nutzung der Solarenergie auch nach Sonnenuntergang. In diesem ausführlichen Leitfaden erfahren Sie, wie Sie Ihr bestehendes System um eine Speicherlösung erweitern können, welche Komponenten Sie benötigen und worauf Sie bei der Installation achten sollten.

Warum ein Balkonkraftwerk mit Speicher nachrüsten?

Ein gewöhnliches Balkonkraftwerk produziert Strom, wenn die Sonne scheint – meist tagsüber, wenn der Energieverbrauch in vielen Haushalten gering ist. Tatsächlich wird der Großteil des häuslichen Stromverbrauchs in den Morgen- und Abendstunden verzeichnet, wenn die Solarproduktion entweder gerade erst beginnt oder bereits abgeklungen ist. Durch das Nachrüsten eines Speichers können Sie:

1. Den Eigenverbrauchsanteil Ihres Solarstroms deutlich erhöhen – von typischerweise 20-30% auf bis zu 70-80%

2. Ihre Stromkosten zusätzlich senken, da weniger Netzstrom gekauft werden muss

3. Eine größere Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz erreichen

4. Auch bei Netzausfällen bestimmte Verbraucher weiter mit Strom versorgen (je nach System)

Wie unsere Analyse in „Solarenergie rund um die Uhr“ zeigt, amortisieren sich die Kosten für einen Solarakku für Balkonkraftwerke bei den aktuellen Strompreisen in Deutschland innerhalb von 5-8 Jahren – abhängig vom jeweiligen System und Nutzungsverhalten.

Technische Grundlagen: So funktioniert ein Balkonkraftwerk mit Speicher

Bei einem herkömmlichen Balkonkraftwerk wird der Gleichstrom (DC) aus den Solarmodulen durch einen Wechselrichter in haushaltsüblichen Wechselstrom (AC) umgewandelt und direkt ins Hausnetz eingespeist. Bei einem System mit Speicher kommen zwei wesentliche Komponenten hinzu:

1. Der Speicherakku: Typischerweise handelt es sich um Lithium-Ionen-Batterien mit Kapazitäten zwischen 0,5 und 3 kWh für Balkonkraftwerkanwendungen.

2. Ein Energiemanagement-System: Dieses steuert, wann der Solarstrom direkt verwendet, wann er gespeichert und wann gespeicherte Energie abgerufen wird.

Bei der Nachrüstung eines Balkonkraftwerks mit einem Speichersystem gibt es zwei grundlegende technische Ansätze:

DC-Kopplung für Balkonkraftwerk-Speicherlösungen

Bei der DC-Kopplung wird der Speicher auf der Gleichstromseite zwischen die Solarmodule und den Wechselrichter geschaltet. Der Akku für Balkonkraftwerke wird direkt mit dem Gleichstrom der Module geladen. Diese Lösung ist effizienter, da nur einmal eine Umwandlung von DC zu AC erfolgt, wenn der Strom aus dem Akku genutzt wird. Allerdings erfordert diese Variante in der Regel einen Austausch des bestehenden Wechselrichters gegen ein spezielles Modell mit integrierter Batterieladeregelung.

AC-Kopplung für mehr Flexibilität

Bei der AC-Kopplung bleibt Ihr vorhandener Wechselrichter im Einsatz. Der Speicher wird mit einem eigenen Wechselrichter und Laderegler auf der Wechselstromseite angeschlossen. Der Solarstrom wird wie gewohnt ins Hausnetz eingespeist, und ein separates System entscheidet, ob überschüssiger Strom in den Akku fließt. Diese Lösung ist einfacher nachzurüsten, aber aufgrund der mehrfachen Umwandlungen zwischen AC und DC etwas weniger effizient.

Für die meisten Nachrüstungen eines bestehenden Balkonkraftwerks ist die AC-Kopplung die praktikablere Lösung, da sie ohne Eingriffe in das bestehende System implementiert werden kann.

Benötigte Komponenten zum Nachrüsten

Um Ihr Balkonkraftwerk mit einem Speicher nachzurüsten, benötigen Sie folgende Komponenten:

Für die AC-Kopplung:

1. Speichereinheit: Ein Batteriespeicher für Solaranlagen mit integriertem Wechselrichter und Laderegler. Beliebte Modelle für Balkonkraftwerke sind unter anderem:

– Ecoflow Power Kit mit Batterieerweiterungen (0,5 bis 2 kWh)

– Anker Solix Solarbank (1,6 kWh, erweiterbar)

– Zendure SolarFlow (je nach Konfiguration 0,96 bis 3,84 kWh)

2. Energiemesser: Ein intelligenter Energiemesser für Solaranlagen, der den aktuellen Stromfluss erfasst und dem Speichersystem mitteilt, wann überschüssiger Solarstrom vorhanden ist.

3. Steuerungseinheit: Meist in der Speichereinheit integriert, koordiniert den Energiefluss zwischen Netz, Verbrauchern und Akku.

4. Kabel und Verbinder: Hochwertige Solarkabel-Sets und geeignete Verbinder für den sicheren Anschluss.

Für die DC-Kopplung:

1. Spezieller Hybrid-Wechselrichter: Ein Hybrid-Wechselrichter für Solaranlagen, der sowohl den Solarstrom umwandeln als auch den Akku laden kann.

2. Batteriespeicher: Meist in Form von Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4) Akkus, die eine lange Lebensdauer bieten.

3. Batterie-Management-System (BMS): Überwacht und schützt die Batterie vor Überladung, Tiefentladung und anderen schädlichen Betriebszuständen.

Schritt-für-Schritt Anleitung zur Nachrüstung

Die Nachrüstung eines Speichersystems für Ihr Balkonkraftwerk kann je nach technischer Lösung und Vorkenntnissen unterschiedlich komplex sein. Hier die grundlegenden Schritte für die gängigere AC-Kopplung:

1. Bestandsaufnahme und Planung

Analysieren Sie zunächst Ihren durchschnittlichen Stromverbrauch zu verschiedenen Tageszeiten. Besonders wichtig ist der Abendverbrauch, da hier der gespeicherte Solarstrom hauptsächlich zum Einsatz kommen wird. Daraus lässt sich die optimale Speichergröße ableiten.

Eine Familie mit 4 Personen benötigt für die typischen Abendlasten (Beleuchtung, TV, Computer, etc.) etwa 1-2 kWh Speicherkapazität, um die Zeit bis zur Nachtruhe zu überbrücken. Singles oder Paare kommen oft mit 0,5-1 kWh aus.

2. Auswahl der Komponenten

Wählen Sie ein Speichersystem, das zu Ihrem bestehenden Balkonkraftwerk und Ihren Anforderungen passt. Achten Sie dabei auf:

– Kompatibilität mit Ihrem bestehenden Wechselrichter

– Ausreichende Kapazität für Ihre Bedürfnisse

– Erweiterbarkeit, falls Sie später die Speicherkapazität erhöhen möchten

– Einfache Installation, idealerweise als Plug-and-Play-Lösung

3. Installation des Speichersystems

1. Speichereinheit platzieren: Wählen Sie einen trockenen, gut belüfteten Ort für Ihren Energiespeicher für Solarstrom. Die meisten Systeme sind für den Innenbereich konzipiert.

2. Energiemesser installieren: Der Messsensor wird typischerweise am Hauptstromkabel nach dem Stromzähler angebracht, um den Stromfluss ins Haus zu messen.

3. Speichersystem anschließen: Verbinden Sie das Speichersystem mit einer freien Steckdose im gleichen Stromkreis wie Ihr Balkonkraftwerk.

4. System konfigurieren: Richten Sie die Steuerungssoftware ein, die meist über eine Smartphone-App zugänglich ist. Hier definieren Sie, unter welchen Bedingungen der Akku geladen und entladen werden soll.

Wie in unserem Artikel „Mehr Solarstrom selbst produzieren“ ausführlich erläutert wird, lohnt es sich bei dieser Gelegenheit auch zu prüfen, ob eine Erweiterung der Solarmodule sinnvoll ist, um die neue Speicherkapazität optimal zu nutzen.

Rechtliche Aspekte der Speichernachrüstung

Die Nachrüstung eines Speichers für Ihr Balkonkraftwerk berührt einige rechtliche Aspekte, die Sie beachten sollten:

1. Anmeldepflicht: Auch wenn das Balkonkraftwerk bereits angemeldet ist, kann die Nachrüstung mit einem Speicher eine erneute Anmeldung beim Netzbetreiber erfordern. Erkundigen Sie sich vorab bei Ihrem zuständigen Netzbetreiber.

2. Einspeisegrenze: Die 600-Watt-Grenze für die Einspeisung gilt weiterhin. Ein Speicher ändert nichts an dieser Beschränkung.

3. Elektrosicherheit: Die Nachrüstung muss fachgerecht erfolgen, um die elektrische Sicherheit nicht zu gefährden. Bei komplexeren DC-gekoppelten Systemen empfiehlt sich die Installation durch einen Fachmann.

Optimierung und Wartung

Nach der Installation Ihres Balkonkraftwerks mit Speicher sollten Sie das System regelmäßig überwachen und optimieren:

1. Energieflüsse analysieren: Die meisten modernen Speichersysteme bieten ausführliche Analysen zu Energieproduktion, -speicherung und -verbrauch. Nutzen Sie diese Daten, um Ihr Verbrauchsverhalten anzupassen.

2. Entladetiefe überwachen: Tiefentladungen verkürzen die Lebensdauer Ihrer Batterie. Die meisten Systeme begrenzen die Entladung automatisch auf 80-90%, aber es schadet nicht, dies gelegentlich zu überprüfen.

3. Jahreszeitliche Anpassungen: Im Winter, wenn die Solarproduktion geringer ist, sollten Sie möglicherweise die Lade- und Entladezeiten anpassen, um optimal von der verfügbaren Energie zu profitieren.

Fazit: Lohnt sich die Speicher-Nachrüstung?

Die Erweiterung eines Balkonkraftwerks mit einem Speichersystem erhöht die Eigenverbrauchsquote des selbst produzierten Solarstroms erheblich und macht Sie unabhängiger von steigenden Strompreisen. Während die Anschaffungskosten für ein Balkonkraftwerk mit Speicher mit 500-1.500 Euro je nach Größe und Qualität nicht unerheblich sind, entwickelt sich das Preis-Leistungs-Verhältnis durch sinkende Batteriekosten und steigende Strompreise zunehmend positiv.

Besonders für Haushalte mit hohem Stromverbrauch in den Abendstunden oder für diejenigen, die einen höheren Grad an Energieunabhängigkeit anstreben, stellt die Nachrüstung eines Speichers eine sinnvolle Investition dar. Die Amortisationszeit liegt aktuell bei etwa 5-8 Jahren, was angesichts der Lebensdauer moderner Lithium-Ionen-Batterien von 10-15 Jahren wirtschaftlich durchaus attraktiv ist.

Mit der richtigen Planung, Dimensionierung und Konfiguration kann ein nachgerüstetes Speichersystem den Nutzen Ihres Balkonkraftwerks deutlich steigern und einen weiteren Schritt in Richtung nachhaltiger, unabhängiger Stromversorgung bedeuten.