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Solar-Strom am Balkon selber erzeugen

Solaranlage, Photovoltaik am Balkon, Aufbau und Test.

Stück für Stück zur autarken Stromerzeugung.

Seit einigen Jahren befasse ich mich in meiner Freizeit mit dem Thema: Wie mache ich meinen eigenen Strom? In einer Mietswohnung ist das keine leichte Aufgabe. Bis 2014 wohnten wir auf 85qm in einem Mehrparteien-Haus. Kann man dort selber Strom erzeugen? Die Antwort: Ja – wenn man einen Balkon hat. Dieser Bericht gibt einen kleinen Einblick in die Erfahrung aus dem Bau meiner ersten autarken Anlage, Projektzeit 2012 bis zum Jahr 2014. (update Dez 2015: Aus der Erfahrung mit diesem Projekt wird in 2016 eine erste Eigenstromanlage realisiert…)

Hier sehen Sie eine Mastschelle als Montagemittel am Balkongeländer.
Hier sehen Sie eine Mastschelle als Montagemittel am Balkongeländer.

Am Balkongeländer befestigte ich ein Solar-Modul mit 230Wp. Der Neigungswinkel konnte fließend an die Jahreszeiten angepasst werden. Speziell in Eigentümergemeinschaften und Mehrparteienwohnungen kann die Installation jedoch Ärger hervorrufen. Es scheint unglaublich – aber es gibt viele Köpfe die sich an der Optik einer Solarpanele stören und am Auto den Sticker haben „Atomstrom Nein Danke“.

Schaltzentrale und Unterverteilung für den selbst erzeugten Strom.
Schaltzentrale und Unterverteilung für den selbst erzeugten Strom.

Über zwei Leitungen wurde der Sonnenstrom ins Haus geführt und auf die eigens dafür gebaute Schaltzentrale geleitet. Hier wandelt ein Laderegler von IVT den Sonnenstrom auf 12V Ladespannung um. Diverse Schalt- und Sicherungseinrichtungen sorgen bereits auf der Solar-Seite für Sicherheit und Schaltbarkeit. Im Bild oben sehen Sie die montierte Grundplatte vor dem Einbau in den Mini-Schaltschrank.

Der Strom wird in Bleiakkus gespeichert.
Der Strom vom Balkon wird in Bleiakkus gespeichert.

Nach dem Laderegler wurde der erzeugte Strom auf die Akkus geführt. Ich entschied mich hier für ein 12V-System – was sich allerdings als wenig optimal herausstellte. Die nächste Version der Anlage wird auf 24V oder besser 48V ausgelegt werden. Grund sind die immensen Ströme im 12V-System. Die Schutzkappen der Schraubanschlüsse wurden wür die Bildaufnahme entfernt und gehören im Betrieb unbedingt mit drauf.

Der Wechselrichter TN-1500-212 wandelt den Balkon-Strom in 230V.
Der Wechselrichter TN-1500-212 wandelt den Balkon-Strom in 230V.

Von den Akkus mit insgesamt 200Ah-Kapazität wird der selbst erzeugte Solar-Strom auf den Wechselrichter geführt. Hier sehen Sie einen MeanWell TN-1500-212 mit 1.500W Dauerleistung.
Als Spitzenlast für wenige Sekunden leistet dieser 12V Inselwechselrichter 3.000W. Bei 12V ergeben sich so stolze 250 Ampere.

Für diese hohen Ströme zum Wechselrichter wird ein spezieller Trennschalter notwendig.
Für diese hohen Ströme zum Wechselrichter wird ein spezieller Trennschalter notwendig.

Bereits bei dieser kleinen Solaranlage wären 24V oder 48V im Gleichstromkreis effektiver gewesen. Für nur 2,5m Zuleitung ist bei 12V eine Leitung von Akku zu Wechselrichter mit 80mm² notwendig. Bei 24V wären es nur 25mm² Kupferquerschnitt. Im Bild oben sehen Sie einen Trennschalter für 200A. Jedoch ist selbst dieser Schalter für die kurzzeitige Maximallast im Gleichspannungskreis zu klein. Daher meine Empfehlung: Auch wenn Sie nur eine kleine autarke Anlage planen um selbst Strom am Balkon zu erzeugen dann ist es sinnvoll gleich 24V oder 48V als Spannung im Gleichspannungskreis zu planen.

Ein DC-Wandler stellt konstante 12V für die autarke Fritzbox her.
Ein DC-Wandler stellt konstante 12V für die autarke Fritzbox her.

Nebenbei wurde meine Fritzbox dauerhaft energieautark. Dazu wird ein DC-Wandler notwendig. Wozu wird der DC-Wandler benötigt? Die Akkuspannung kann je nach Ladezustand 10V bis 14V betragen. Die Fritzbox ist gegen Spannungsschwankungen jedoch recht empfindlich und möchte konstante 12V sehen. Diese Wandlung erledigt der DC-Wandler. Durch einen einfachen und preiswerten 12V DC-Wandler vom Typ SD-25A-12 – link zum shop – wird die Akkuspannung in konstante 12V gewandelt. Bei 24V oder 48V Akkuspannung ist dann entsprechend der SD-25B-12 oder SD-25C-12 zu wählen.

Die Fritzbox 7390 wurde permanent autark am Solar-Akku betrieben.
Die Fritzbox 7390 wurde permanent autark am Solar-Akku betrieben.


Und so kam es zu der witzigen Situation, dass bei einem abendlichen Stromausfall im Herbst 2013 trotzdem über WLAN im Internet gesurft werden konnte…

 

Fazit Solaranlage Balkon

Trotz Aufwand und Schwierigkeiten: Diese kleine Solar-Stromanlage hat von Frühling bis Spätsommer 2013 und 2014 täglich knapp 1kWp Energie erzeugt und damit unseren Kühlschrank betrieben.
Interessant war die Energieausbeute von November bis Februar. An dunklen Wintertagen brach der Ertrag um 90% ein. Der langfristige Traum ist somit eine größere Wohnung mit mehr Platz und Freiheiten im Außenbereich. Dieser kleine Aufbau hat viel Spaß gemacht und war lehrreich. Strom aus Sonne selbst zu erzeugen ist spannend – auch wenn es hier nur ein paar kW waren. Insgesamt habe ich in der Zeit viel über unseren Hausverbrauch gelernt und viel über Blindleistung und Effizienz philosophiert. Speziell Blindleistung bei Wechselstromverbrauchern wird für die nächstgrößere Anlage eine Herausforderung sein. Denn diese Leistung wird erzeugt werden müssen obwohl sie effektiv gar nicht notwendig ist. Und auch das Thema Brandschutz muss nochmal überdacht werden. Aber das steht auf einem anderen Blatt. Projekt Solarstrom am Balkon selber erzeugen erfolgreich abgeschlossen.