Nachdem wir Anfang 2023 in eine gemeinsame Wohnung gezogen sind, war relativ schnell klar, dass wir an dem knapp 5 m langen „Balkon“-Geländer eine Solaranlage installieren wollen. Uns war auch klar, dass wir zumindest eine Teil-Autarkie herstellen wollen, um auch den Strom zu späteren Tageszeiten zu nutzen. Mein inneres Bastelherz begann spätestens zu diesem Zeitpunkt an wild zu klopfen.

Bevor ich allerdings angefangen habe, übereifrig eine Solaranlage an das Geländer zu schrauben, habe ich im vorne herein ein paar organisatorische & technische Aspekte geklärt.

Wichtige Aspekte vor der Installation

Einverständnis des Vermieters

Da wir nicht über ein Eigentum verfügen, war es mir wichtig den Vermieter über mein Vorhaben zu informieren und mir sein Segen einzuholen. Diesen Segen erhielt ich (schriftlich!) und er gab mir sogar den Hinweis, dass unsere Gemeinde zu dem Zeitpunkt Fördergelder für Balkonkraftwerke <600W ausschüttet. Nachdem ich mir das allerdings näher angeschaut habe, habe ich festgestellt, dass die Hürden für die maximal erhältlichen 200 € recht hoch sind, aber dazu in einem späteren Beitrag …

Tragfähigkeit des Geländers

Jeder Balkon und jedes Geländer ist anders. Daher war ich froh, dass der Vermieter mir bereits bei Unterzeichnung des Mietvertrages mich über eine maximale Belastbarkeit informiert hat. Diese beträgt in unserem Fall nur 90 kg. Das liegt daran, dass es sich bei dem Balkon viel mehr um einen kleinen Metall-Vorsprung mit Geländer handelt. Es ist also kein Balkon mit massivem Betonfundament.

Daher empfehle ich jedem, der ebenfalls plant sich ein Balkonkraftwerk zuzulegen, die Spezifikationen des Geländers einzuholen, denn die meisten Balkonkraftwerke sind echte Brocken!

Module & Halterung

Nach langem herumsuchen habe ich festgestellt, dass die Standard Solarmodule, wie sie auf Dächern oder auf herkömmlichen Balkonkraftwerken zum Einsatz kommen, einfach zu schwer sind. Diese sind zwar preis technisch recht günstig, allerdings wiegt ein Modul 20 bis 35 kg (300-400 Wp).

Schindel-Technologie

So war mir klar, dass ich eine leichtere Alternative finden muss und so bin ich auf die sogenannten Schindelpaneele gestoßen. Während herkömmliche Solarpaneele aus 60 einzelnen Zellen bestehen, bestehen die Schindelpaneele aus 300-400 Zellen, die wie Dachziegel mit leitfähigem Kleber verklebt werden. Dadurch verspricht man sich eine höhere Effizienz bei Teilverschattung und eine insgesamt höhere Leistung pro Quadratmeter. Für mich war der Kaufgrund allerdings das Gewicht der Paneele und Modulwirkungsgrad, welcher verglichen mit anderen Modulen in der Leistungsklasse mit am höchsten war.

Technische Daten

Nennleistung	120Wp
Beschichtung	ETFE, strukturiert
Max. Spannung [Vmpp]	21,45 V
Strom Max. [Impp]	5,59 A
Leerlauf Spannung [Voc]	25,35 V
Kurzschlussstrom [Isc]	6,10 A
Zellanordnung	120 (3×40)
Modulwirkungsgrad	19,61 %
Abmessungen (HxBxT)	1200 x 510 x 25 mm
Gewicht	4,2 Kg

Anzahl, Ausrichtung & Gesamtgewicht

Nach Ausmessen des Geländers habe ich mich entschieden insgesamt 6x der oben aufgeführten 120W Paneele zu installieren. Da der Balkon nach Süden ausgerichtet ist, bekomme ich schon mal viel Sonne ab. Allerdings wollte ich die Paneele nicht anzeigen, wie es bei der einen oder anderen im Handel erhältlichen Balkonhalterungen möglich ist. Da die geneigten Paneele in dem Fall wie ein Segel wirkt, habe ich zu große Bedenken, dass die mechanische Belastung durch die Sogwirkung des Windes zu große ist. Und da wir im Dachgeschoss wohnen, wo schon spürbar stärkere Winde gehen, wollte ich dieses Risiko nicht eingehen.

Die Paneele verfügen also nicht über eine ideale Sonnenausrichtung von 30° zur Sonne. Also werde ich die Bemessungsleistung von 720Wp auch nicht erreichen (schlussendlich wird der Praxistest zeigen was rauskommt)

Elektrischer Anschluss

Auch die Art und Weise des elektrischen Anschlusses hatte einen Einfluss auf die Anzahl der Module. Leider gibt es bei uns keine Steckdose auf der Außenseite. Das ist aber nicht schlimm, da ich ja eh ein Teil der Sonnenenergie speichern möchte. Vorhanden sind zwei Kabeldurchführungen, von denen nur eine für die Satellitenschüssel belegt ist. Das andere Loch muss ich allerdings etwas aufbohren, um dort insgesamt 6 Kabel durchführen zu können.

Halterung

Nach langen Recherchen und einer Wiederauffrischung meines Wissens über Werkstoffkunde habe ich mich für eine massive Halterung aus Aluminium entschieden, die ich selbst konstruieren werde. Zum Einsatz kommen hierbei dickwandige 3 bis 4 mm Aluprofile, die mit Edelstahl A4 verschraubt werden. Zwar liest man immer wieder, dass auch Edelstahl A2 für das Verschrauben von Aluminium genügt, allerdings ist dies meinem Kenntnisstand nach auch nur dann der Fall, wenn man das Aluminium nicht mit Wasser oder einem Elektrolyt in Verbindung bringt. Um hier einfach auf Nummer sicher zu gehen und die Langlebigkeit zu gewährleisten, habe ich kurzerhand die etwas Kosten-intensiveren A4-70 Schrauben genommen.

Teil-Autarkie

Wie eingangs erwähnt, möchten wir auch zu den späteren Abendstunden Solarstrom beziehen. Daher wird es einen größeren Schaltschrank geben, in dem ein überdimensionierter MPPT Regler zum Laden und ein 300W Mikroinverter installiert wird. Zudem werde ich eine Schaltung entwickeln, mit der ich abhängig vom Solarstrom und dem Ladezustand der Batterien die Leistung vom Inverser zu oder abzuschalten, um so z.B. auch im Winter die Batterien vordergründig zu laden, wenn die Lichtleistung fehlt. Es sollen also 240W auf den Mikroinverter geschaltet und dauerhaft 480W auf dem Batteriesatz angeschlossen sein. Je nach Bedarf können dann die 240W des Mikroinverters mit auf die Batterie gelegt werden. Mehr Details dazu folgen in den kommenden Beiträgen zu diesem Projekt.

Wie geht es weiter?

Im kommenden Blogbeitrag werde ich das Konzept näher vorstellen und den Stromlaufplan erläutern. Wenn du meinst, dass ich was Essenzielles vergessen habe, so kannst du dich gerne in den Kommentaren beteiligen und deine konstruktive Kritik mitteilen.

Die melderechtlichen Themen habe ich übrigens auch auf dem Schirm, werde ich allerdings erst dann thematisieren, wenn es an der Zeit ist.