Balkonkraftwerk-Rechner: Berechnen Sie Ihren potenziellen Ertrag

Eine Solaranlage auf dem Balkon ist eine gute Möglichkeit, um die Sonnenenergie für die Stromerzeugung zu Hause zu nutzen. Immer mehr Haushalte entscheiden sich für diese umweltfreundliche und kostengünstige Alternative. In diesem Beitrag zeigen wir Schritt für Schritt, wie Sie den potenziellen Ertrag einer Balkon-Solaranlage berechnen können.

Durch die Berechnung des möglichen Ertrags können Sie abschätzen, ob sich eine Balkonanlage für Sie lohnt und ausreichend dimensioniert wäre, um Ihren Strombedarf zu decken. Die Berechnung basiert auf Faktoren wie der Modulleistung, Ausrichtung und dem Solarertrag Ihrer Region. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie Sie vorgehen müssen, um den Ertrag Ihrer geplanten Balkon-Solaranlage zu berechnen.

Was sind Balkonkraftwerke?

Ein Balkonkraftwerk ist eine kleine Photovoltaik-Anlage, die auf Balkonen, Terrassen oder an Fassaden montiert wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Solaranlagen auf dem Dach handelt es sich um eine vereinfachte Montage ohne aufwendige Installation.

Die Funktionsweise ist dabei dieselbe wie bei großen PV-Anlagen. Über Solarmodule wird Sonnenlicht in elektrischen Strom umgewandelt. Meist kommen Monokristallin- oder Polykristallin-Solarzellen zum Einsatz. Der erzeugte Gleichstrom wird über einen Wechselrichter in haushaltsüblichen Wechselstrom gewandelt und direkt vor Ort genutzt oder ins Stromnetz eingespeist. Überschüssiger Strom kann so auch vergütet werden.

Balkonkraftwerke eignen sich ideal für Mieter und Hausbesitzer, die auf einfache Weise Solarstrom für den eigenen Bedarf erzeugen möchten, ohne große bauliche Maßnahmen. Die Module lassen sich flexibel anbringen und bei einem Umzug wieder abbauen. Der Ertrag fällt zwar geringer aus als bei einer vollwertigen Solaranlage, trägt aber zu einer dezentralen und sauberen Stromerzeugung bei.

Welche Faktoren beeinflussen den Ertrag?

Der Ertrag eines Balkonkraftwerks wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Die wichtigsten sind:

• Modulleistung: Dies ist die Nennleistung der einzelnen Solarmodule in Watt Peak (Wp). Je höher die Modulleistung, desto mehr Strom kann damit erzeugt werden. Übliche Module für Balkonkraftwerke haben eine Leistung von 200-400 Wp.

• Anzahl der Module: Mehr Module bedeuten eine höhere Gesamtleistung und somit auch einen höheren Ertrag. Allerdings ist der verfügbare Platz auf Balkonen begrenzt.

• Ausrichtung und Neigung: Ideal ist eine Ausrichtung der Module nach Süden und eine Neigung von 30-40 Grad. So kann die maximale Einstrahlung genutzt werden. Bei Abweichungen sinkt der Ertrag.

• Standort: Die Solarstrahlung ist regional unterschiedlich. Je sonniger der Standort, desto höher ist der Ertrag. Online-Tools geben Einstrahlungswerte für verschiedene Orte an.

Diese Faktoren müssen bei der Dimensionierung und Installation berücksichtigt werden, um den optimalen Ertrag zu erzielen. Die Modulleistung und Anzahl bestimmen die Gesamtleistung. Ausrichtung und Standort beeinflussen, wie viel solare Strahlungsenergie genutzt werden kann.

Schritt 1: Modulleistung bestimmen

Die Modulleistung, auch Nennleistung genannt, gibt an, wie viel Leistung ein Solarmodul unter Standard-Testbedingungen (STC) erbringen kann. Sie wird vom Hersteller in Watt [W] angegeben und ist ein wichtiger Faktor für die Ertragsberechnung.

Um die Nennleistung der geplanten Module herauszufinden, sollten die technischen Daten des Produkts konsultiert werden. Diese finden sich meist auf der Website des Herstellers oder in den Begleitunterlagen der Module. Dort ist die Nennleistung immer als separates Datenblatt aufgeführt.

Auch auf dem Typenschild auf der Rückseite des Moduls ist die Nennleistung vermerkt. Hier steht sie unter der Bezeichnung “Pmax” oder “Max. Power”.

Somit lässt sich die Nennleistung der eigenen Module einfach ermitteln, indem man entweder die Herstellerangaben studiert oder das Typenschild überprüft. Mit diesem Wert kann man dann die Gesamtleistung der geplanten Anlage berechnen.

Schritt 2: Gesamtleistung berechnen

Die Gesamtleistung eines Balkonkraftwerks ergibt sich aus der Nennleistung der verwendeten Solarmodule und der Anzahl der installierten Module.

Die Nennleistung gibt die maximale Leistung der Module unter Standard-Testbedingungen an und ist in Watt [W] angegeben. Diese findet man in der Regel auf dem Datenblatt der Module.

Um die Gesamtleistung zu berechnen, multipliziert man die Nennleistung eines Moduls mit der Anzahl der Module:

Gesamtleistung [W] = Nennleistung eines Moduls [W] * Anzahl Module

Beispiel:

• Nennleistung eines Moduls: 250 W
• Anzahl Module: 10
• Gesamtleistung: 250 W * 10 = 2.500 W = 2,5 kW

Mit dieser einfachen Formel lässt sich die Gesamtleistung des Balkonkraftwerks schnell berechnen. Je mehr Module mit hoher Nennleistung installiert werden, desto höher ist die Gesamtleistung und damit auch der mögliche Ertrag.

Schritt 3: Ausrichtung und Neigung

Die Ausrichtung und Neigung der Solarmodule hat einen großen Einfluss auf die Ertragsmenge eines Balkonkraftwerks.

Ideal ist eine Südausrichtung, da hier die höchste Einstrahlung erreicht wird. In Deutschland liegt die Sonneneinstrahlung aus südlicher Richtung am höchsten.

Die Module sollten in einem Winkel von 30-40 Grad aufgestellt werden, um die Einstrahlung optimal auszunutzen. Dies entspricht in etwa der geografischen Breite Deutschlands.

Eine Abweichung von Süden um bis zu 30 Grad nach Osten oder Westen ist möglich. Allerdings sinkt die Energieausbeute, je stärker die Ausrichtung von Süden abweicht.

Eine Ausrichtung nach Norden sollte vermieden werden, da hier kaum direkte Sonneneinstrahlung erfolgt.

Insgesamt gilt: Eine Südausrichtung und eine Neigung von 30-40 Grad sind optimal, um den höchstmöglichen Ertrag des Balkonkraftwerks zu erzielen.

Schritt 4: Einstrahlung ermitteln

Die durchschnittliche Solarstrahlung, auch Einstrahlung oder Irradiation genannt, ist abhängig vom Standort der geplanten Solaranlage. Sie gibt an, wie viel Sonnenenergie pro Quadratmeter und Tag am Installationsort ankommt und wird in der Einheit kWh/m2/d angegeben.

Um die Einstrahlung für einen bestimmten Ort zu ermitteln, gibt es kostenlose Online-Tools. Hier muss man lediglich die Postleitzahl des Standorts eingeben. Daraufhin wird die durchschnittliche tägliche Einstrahlung für eine optimale Südausrichtung der Module angezeigt. Für Deutschland liegt dieser Wert meist zwischen 3,0 und 4,0 kWh/m2/d.

In Regionen mit mehr Sonnenstunden ist die Einstrahlung höher. Bei der Planung sollte man daher immer den konkreten Standort berücksichtigen und die lokalen Werte für die Berechnung verwenden. Die Einstrahlung hat großen Einfluss auf die Energieausbeute der geplanten PV-Anlage.

Schritt 5: Ertrag berechnen

Um den möglichen Jahresertrag Ihres geplanten Balkonkraftwerks zu berechnen, müssen Sie die vorher ermittelten Werte in eine Formel einsetzen.

Die Formel lautet:

Gesamtleistung * Einstrahlung * 365 Tage

• Die Gesamtleistung haben Sie bereits in Schritt 2 berechnet, indem Sie die Nennleistung eines Modules mit der Anzahl der geplanten Module multipliziert haben.

• Die Einstrahlung haben Sie mithilfe einer Online-Karte für Ihren Standort ermittelt. Dieser Wert wird üblicherweise in kWh/m2 pro Tag angegeben.

• 365 Tage stehen für die Anzahl der Tage im Jahr.

Führen Sie die Berechnung durch, indem Sie Ihre ermittelten Werte in die Formel einsetzen. Das Ergebnis zeigt Ihnen den ungefähren Jahresertrag Ihres Balkonkraftwerks ohne Berücksichtigung von Verlusten.

Schritt 6: Verluste abziehen

Bei der Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom entstehen unvermeidbare Verluste. Diese müssen bei der Ertragsberechnung berücksichtigt werden.

In der Praxis treten Leistungsverluste von ca. 10-20% auf. Sie können zum Beispiel durch Verschattungen, schlechte Witterung, Modulalterung oder Umwandlungsverluste bei der Stromerzeugung entstehen.

Um realistische Ergebnisse zu erhalten, sollte man die errechnete Jahresenergie daher um 10-20% reduzieren. Bei einem geschätzten Ertrag von beispielsweise 3.000 kWh liegt der tatsächliche Ertrag nach Abzug von 15% Verlusten dann bei etwa 2.550 kWh pro Jahr.

Je nach Qualität der Komponenten und Standortbedingungen können die Verluste auch niedriger oder höher ausfallen. Es empfiehlt sich, eher konservativ zu planen und die Verluste am oberen Ende der Bandbreite anzusetzen. So lassen sich Enttäuschungen über zu optimistische Ertragsprognosen vermeiden.

Fazit

In dieser Anleitung wurde Schritt für Schritt erklärt, wie der potenzielle Ertrag einer Balkon-Photovoltaikanlage berechnet werden kann. Die wichtigsten Einflussfaktoren sind die Modulleistung, Anzahl, Ausrichtung und Einstrahlung der Module.

Indem diese Faktoren berücksichtigt werden, lässt sich eine ganz gute Schätzung des jährlichen Ertrags errechnen. Es empfiehlt sich, 10-20% Verluste abzuziehen, da in der Praxis der Ertrag meist etwas geringer ausfällt als theoretisch berechnet.

Der errechnete Ertrag sollte anschließend mit dem eigenen Stromverbrauch verglichen werden. Die PV-Anlage sollte groß genug dimensioniert sein, um zumindest einen Teil des Verbrauchs abzudecken. Ansonsten sollte die Anzahl der Module erhöht werden.

Mit diesem praktischen Leitfaden lässt sich gut abschätzen, ob sich eine Balkon-PV lohnt und wie diese ideal ausgelegt werden sollte, um den Ertrag zu maximieren. Die Investition in Sonnenstrom vom eigenen Balkon trägt einen wertvollen Teil zur Energiewende bei.