Warum ein Balkonkraftwerk selbst bauen?
Zuletzt hat sich eine Diskussion in der Facebook-Gruppe «Photovoltaik Schweiz» zum Thema „Plug and Play Solaranlage Schweiz“ entsponnen. Ich gebe zu, ich war sehr überrascht, wie viele Leute dem Thema offen gegenüber stehen. Bisher waren für mich Balkonkraftwerke eher Spielereien. Animiert durch dieses grosse Interesse an diesem Thema wollte ich mich diesem aber intensiver widmen.
Aber einfach nur eine solche Solaranlage kaufen und dann damit «herumspielen» kam für mich nicht in Frage. Wenn, dann sollte es die Challenge sein, die günstigste Plug & Play-Solaranlage der Schweiz zu bauen, und dies von Grund auf und im Einklang mit allen Normen und Gesetzen.
Ich habe dies damit verbunden, dass ich Energieverschwendung nur schlecht ertragen kann. Wenn etwas (egal ob Essen, Kleidung oder technische Geräte) mit viel Aufwand und Ressourcenverbrauch hergestellt wurde, dann soll es so weitgehend wie irgend möglich auch genutzt werden. Aus diesem Grund habe ich nach gebrauchten Komponenten im Internet gesucht: Anibis, Tutti, Ricardo und der Facebook Marketplace waren meine Anlaufstationen, wo ich mir dann so weit wie möglich die gebrauchten Komponenten zusammen gekauft und ihnen ein «zweites Leben», ein Second-Life spendiert habe.
Möchtest Du Dich über ein Balkonkraftwerk Schweiz oder andere Photovoltaik-Themen mit Schweizer Bezug austauschen? Dann bist Du in der Facebook-Gruppe Photovoltaik Schweiz herzlich willkommen.
Was ist eine Plug and Play Solaranlage?
Plug and Play Solaranlagen haben viele Namen: Balkonkraftwerk, Steckersolaranlage bzw. steckbare Photovoltaikanlage, Guerilla-Photovoltaikanlage und vielleicht noch den ein oder anderen mehr.
Ursprünglich bewegten sich solche Anlagen in einem rechtlichen Graubereich, deshalb auch der Name der Guerilla-Anlage. Vereinfacht gesagt handelt es sich einfach um eine eher kleine Solaranlage. Da die Leistung der Solaranlage so gering ist (maximal erlaubt sind 600 Watt), darf jeder sie mit einem normalen Stecker mit seiner eigenen Strominstallation zu Hause verbinden. Dazu benötigt es keinen Elektriker – man holt ja auch keinen Elektriker, wenn man einen Staubsauger mit mehr als 1000 Watt einsteckt!
Da diese Anlagen so klein sind, kann man sie auf praktisch jedem Balkon installieren. Damit sind sie auch perfekt für Mietwohnungen geeignet, die sonst beim Thema Photovoltaik ja mangels eigenem Dach aussen vor sind. Von daher geben Balkonkraftwerke die Möglichkeit, praktisch aus jedem Haushalt dieser Welt einen Solarstromproduzenten zu machen.
Q&A Balkonkraftwerk Schweiz: Wie sieht die rechtliche Lage aus?
Darf ich in einer Mietwohnung eine Plug and Play Solaranlage errichten?
Plug and Play-Solaranlagen sind wegen des geringen Platzbedarfs und des einfachen Anschlusses gerade in Mietwohnungen sehr populär. Man sollte man vor der Installation jedoch mit seinem Vermieter in Verbindung setzen. Dies stellt im Regelfall kein Problem dar, da ein Balkonkraftwerk jederzeit wieder einfach zurück gebaut werden kann. Da der Vermieter bei manchen (vor allem grösseren) Ein- und Umbauten allerdings informiert werden muss, schadet es nicht, den Vermieter vorgängig über die Solaranlage zu informieren.
Welche staatlichen Förderungen gibt es für Balkon-Solaranlagen?
Anlagen zur Produktion erneuerbaren Stroms werden staatlich gefördert. Dies gilt auch für Solaranlagen. In der Schweizer Energieförderungsverordnung wird jedoch festgelegt, dass Anlagen mit weniger als 2 kW Leistung – und dazu gehören Balkon-Solaranlagen – nicht gefördert werden.
Wie sind Stecker-Solaranlagen technisch definiert?
Gemäss dem Eidgenössischen Starkstrom Inspektorat (ESTI) dürfen steckbare Solaranlagen eine Leistung von 600 Watt nicht überschreiten. Diese Leistungsgrenze ist als Höchstgrenze für einen Haushalt (mit eigenem Zähler) zu verstehen, d.h. es dürfen nicht z.B. zwei Anlagen à 600 Watt errichtet werden. Bei der Leistungsgrenze von 600 Watt wird angenommen, dass thermische Wirkungen (Erhitzung) bei den üblichen Absicherungen von Wohnungen mit 10 resp. 13 Ampère zu keinen Schäden führen.
Dürfen in einem Haus mehrere Plug and Play Solaranlagen errichtet werden?
Ja, es dürfen mehrere Balkonkraftwerke errichtet werden. Allerdings darf die maximale Leistung von 600 Watt pro Zählerkreis nicht überschritten werden. In einem Einfamilienhaus in der Schweiz ist zumeist nur ein Zähler verbaut, so dass insgesamt 600 Watt eingespeist werden können. In Mehrfamilienhäusern gelten die 600 Watt pro Wohnung, sofern die Zählerkreise der Wohnungen getrennt sind (zu gut deutsch: ein Zähler pro Wohnung).
Welche Voraussetzungen müssen Plug and Play-Solaranlagen in der Schweiz erfüllen?
Plug and Play-Solaranlagen müssen gemäss dem Eidgenössischen Starkstrom Inspektorat (ESTI) mit einem Fehlerstrom-Schutzschalter ausgestattet sein. Dieser kann entweder in die Steckdose integriert sein, oder in Form eines FI-Anschlusskabels ausgelegt sein. Zudem müssen für die Anlage resp. die einzelnen Komponenten alle notwendigen Konformitätserklärungen mit der Angabe aller relevanten Normen vorliegen.
Braucht es eine Erlaubnis für eine Plug and Play Solaranlage in der Schweiz?
Plug and Play-Solaranlagen sind in der Schweiz nicht genehmigungspflichtig. Allerdings muss die Anlage vor Inbetriebnahme dem zuständigen Netzbetreiber schriftlich gemeldet werden. Abhängig von dem aktuell installierten Zähler und der Handhabung des Elektrizitätswerk kann ein neuer Stromzähler notwendig sein.
Aus welchen Bestandteilen besteht eine Steckersolaranlage?
Eine Solaranlage (egal ob gross oder klein) besteht aus wenigen Grundbestandteilen (siehe auch diesen Artikel). Eine Anlage besteht aus einem Solarmodul, einem Wechselrichter und der notwendigen Verkabelung. Auf der Wechselspannungsseite ist bei allen Solaranlagen ein FI-Schutzschalter zu verbauen.
Die Besonderheit bei Balkonanlagen besteht darin, dass zumeist nur eins und maximal zwei Solarmodule verwendet werden. Pro Solarmodul kommt dann ein Modulwechselrichter mit einer Leistung von maximal 300 Watt zum Einsatz, also bei zwei Solarmodulen maximal 600 Watt. Ggfs. wird bei zwei Modulen auch ein abgeregelter Stringwechselrichter verwendet.
Der einzige Unterschied zwischen einer Steckersolaranlage und einer «normalen» Solaranlage ist die, dass eine Steckersolaranlage über eine normale Haushaltssteckdose an den Stromkreis des Hauses angeschlossen wird. Dies ist bei grossen Solaranlagen nicht so, weshalb dort auch zwingend ein Elektriker beigezogen werden muss.
Kosten einer Plug and Play Photovoltaikanlage Schweiz
Bei Onlinehändlern findet man verschiedene Angebote für Balkonsolaranlagen. Zumeist werden diese aktuell mit einer Leistung von 300 Watt angeboten. Je nach Ausführung kosten diese Anlagen 400-500 Franken (resp. Euro, da viele Anlagen im Euroraum angeboten werden). Ein nicht zu unterschätzender Faktor bei den Preisen sind die unterschiedlichen Befestigungsmöglichkeiten.
Verwendete Komponenten für die Low Cost Second Life Stecker-Solaranlage
Für meine Low-Cost Second-Life Solaranlage habe ich Occasions-Komponenten verwendet.
Als Wechselrichter habe ich einen Modulwechselrichter von Enphase gebraucht gekauft. Der Enphase M215 mit einer Maximalleistung von 215 Watt war in den letzten Jahren in der Schweiz auf einem Hausdach im Einsatz und hat dabei bereits gute Dienste geleistet. Enphase ist der führende Hersteller von Modulwechselrichtern, in den USA haben sie z.B. einen Marktanteil von über 50% über alle PV-Anlagen. Der M215 wird in der Zwischenzeit nicht mehr gebaut, sondern wurde durch die neueren Modelle IQ7 bzw. IQ7plus abgelöst.
Das Solarmodul ist von JA-Solar gefertigt, einem der weltweit grössten Hersteller von Solarmodulen aus China. Es handelt sich um ein Glas-Folie Polysilizium-Modul mit einer Maximalleistung von 255 Watt. Das Modul war während 4 Jahren in der Schweiz im Einsatz, bevor es durch ein leistungsfähigeres Mono-Silizium Modul ersetzt wurde.
Die Kosten der günstigsten Mini PV Anlage Schweiz
Die Kosten für die verschiedenen Komponenten der Solaranlage sind wie folgt:
| Solarpanel 255 W | 70 Franken |
| Wechselrichter 215 W | 40 Franken |
| Wasserdichte Kabelmuffe | 6 Franken |
| FI-Schutzschalter | 29 Franken |
| Befestigungsmaterial | 10 Franken |
| Gesamt | 155 Franken |
Die Gesamtkosten ergeben einen durchschnittlichen Preis von 72 Rappen pro Watt (bezogen auf die Wechselrichterleistung) bzw. 61 Rappen pro Watt (bezogen auf die Leistung des Solarpanels. Dies ist weniger als halb so teuer wie als eine Solaranlage mit 300 Watt für 450 Franken.
Nun mag man einwenden, dass der Wechselrichter ja vielleicht schon bald defekt sein wird. (In der Tat habe ich einen zweiten Wechselrichter als Ersatz vorgesehen) Rechnet man den zweiten Wechselrichter mit ein, so erhöht sich der durchschnittliche Preis auf 91 Rappen pro Watt (bezogen auf die Wechselrichterleistung) bzw. 76 Rappen pro Watt (bezogen auf die Leistung des Solarpanels). Damit ist diese Solaranlage immer noch um mehr als 80% günstiger als ein neues Balkonkraftwerk und mit Sicherheit die günstigste Solaranlage der Schweiz.
Befestigung eines steckbaren Solaranlage
Grundsätzlich muss ein Steckerkraftwerk nicht befestigt werden. Dies ist z.B. der Fall, wenn man es Garten einfach gegen einen Baum oder ein Gartenhäuschen lehnt. Aber es ist klar: Soll die Solaranlage das ganze Jahr draussen Wind und Wetter ausgesetzt sein, so macht eine dauerhafte Befestigung natürlich Sinn. Plug and Play-Solaranlagen können praktisch überall montiert werden, wo der Platz für ein Solarmodul von einer Grösse von 1,7 mal 1,0 Meter vorhanden ist. Und natürlich sollte dieser Platz so viel Sonne und so wenig Schatten wie möglich abbekommen, um eine grosse Stromausbeute zu erhalten.
Die Befestigung kann entweder mit Komponenten aus dem Baumarkt, wie z.B. Aluminiumprofilen selbst hergestellt werden. Alternativ findet man in Onlinemarktplätzen fertige Befestigungen für Balkon, Garten, Wand und Dach. Ich habe verschiedene Befestigungen für jeweils ca. 100 Franken gefunden.
Bevor ich mir selbst eine Befestigung baue oder kaufe, möchte ich aber erst noch verschiedene Möglichkeiten der Aufstellung rund um die eigene Wohnung ausprobieren. Deshalb ist aktuell das Solarmodul nur mit einem Spanngurt befestigt. Ich bin selbst gespannt, ob dies zum Providurium wird.
Lohnt sich ein Balkonkraftwerk?
Einer der grössten Nachteile von Balkonkraftwerken ist, dass sie keine Einspeisevergütung erhalten. Das heisst, dass (falls das Elektrizitätswerk keine Ausnahme macht) ins öffentliche Netz zurückgespeister Strom sozusagen verschenkt wird. Auf der anderen Seite tritt dieses Rückspeisen von «zu viel produziertem Strom» (den man also nicht direkt im eigenen Haushalt verbraucht) ziemlich selten ein, da die Leistung einer Plug and Play-Anlage so gering ist, dass der Strom zumeist im Haushalt direkt verbraucht wird.
In diesem Fall ersetzt die Steckersolaranlage Strom, den der Haushalt normalerweise aus dem öffentlichen Stromnetz für ca. 30 Rappen pro Kilowattstunde beziehen würde, durch den selbstproduzierten Solarstrom. Angenommen die Balkonanlage ist optimal positioniert, kann man von einer Stromproduktion von ca. 250 kWh pro Jahr ausgehen. D.h. man würde 250 kWh mal 30 Rp/kWh nicht an das lokale Elektrizitätswerk bezahlen, oder 75 Franken in Summe. Damit ist das Balkonkraftwerk nach zwei Jahren abbezahlt. Danach spart die Anlage bis zu ihrem Lebensende jedes Jahr wieder 75 Franken – nicht schlecht!
Betrachten wir nun die Kosten pro produzierte Kilowattstunde. Dabei gehe ich von einer Rest-Lebenszeit von insgesamt 20 Jahren aus (mit den zwei Wechselrichtern). Wegen der Degradation von Solarmodulen gehe ich von einer etwas reduzierten mittleren jährlichen Einspeisung von 200 kWh aus. Mit diesen Annahmen erhalte ich Stromgestehungskosten von 4.4 Rp/kWh – günstiger als jedes Wasser- und Atomkraftwerk in der Schweiz! Damit kann man wirklich von der günstigsten Stromproduktion der Schweiz sprechen.