Balkon PV-Anlagen

Eine Balkon-PV-Anlage ist eine sogenannte „steckerfertige Photovoltaik-Anlage“ oder Mikro-PV-Anlage. Sie besteht in der Regel aus einem oder zwei PV-Modulen, einem Montagesystem zur Anbringung, einem Wechselrichter und einem 230-V-Anschlusskabel mit „Stecker“. Unter Beachtung der Herstellerangaben und der geltenden technischen Regeln kann die Balkon-PV-Anlage mittels „Stecker“ über eine 230-V-Steckdose der Wohnung oder des Hauses angeschlossen werden.

Achtung: Manche Händler liefern aus Haftungsgründen keine „steckerfertige“ PV-Anlage. Das Montagesystem sowie das 230-V-Anschlusskabel müssen in der Regel gesondert bestellt werden und der 230-V-Stecker muss ggf. noch montiert werden. Dadurch liegt die „Errichter-Verantwortung“ rechtlich bei demjenigen, der die Montage des Steckers durchgeführt hat! 

Balkon-PV-Anlagen sollen mittels „Stecker-Anschluss“ möglichst unkompliziert von elektrotechnischen Laien an eine bestehende elektrische Wohnungsinstallation, z.B. an eine Außen-Steckdose am Balkon, angeschlossen und in Betrieb genommen werden können. So sollen die verfügbaren Flächenpotenziale von Südbalkonen möglichst schnell und unkompliziert erschlossen werden, damit der CO2-Austoß in Deutschland schneller reduziert werden kann. Mit Balkon-PV-Anlagen können viele Bürger, auch ohne Wohnungseigentum, ihren persönlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten.

Die Bewohnerinnen und Bewohner einer Wohnung mit Balkon-PV-Anlage haben den Vorteil, dass der über die Balkon-PV-Anlage erzeugte Strom teilweise als Eigenverbrauch selbst verbraucht wird und sich damit der Bezug von ihrem Strom-Lieferanten reduziert, d.h. die Bewohner erzielen eine Einsparung durch Eigenverbrauch. Außerdem können die Bewohner als Anlagenbetreiber für in das Verteilnetz eingespeisten Strom eine Einspeisevergütung von derzeit 8,11 ct/kWh gemäß Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vom Netzbetreiber erhalten.

Die Einsparung durch Eigenverbrauch und die Einspeisevergütung ermöglichen je nach Anlagenwirkungsgrad der Gesamtanlage eine Amortisation der Anlage in wenigen Jahren. Der Anlagenwirkungsgrad hängt von der Qualität der PV-Module, des Wechselrichters, der Anlagenausrichtung gegen die Horizontale und der Himmelsrichtung sowie der Verschattung durch Bäume oder Nachbarhäuser ab.

Vereinfachtes Berechnungsbeispiel:

600-Watt-Anlage an Südbalkon mit Neigung 70 Grad gegen Horizontale: 
    -    Erzeugte Jahresmenge rund 600 Kilowattstunden (kWh), davon Eigenverbrauch rund 200 kWh und Netzeinspeisung 400 kWh.
    -    Strombezugskosten 40 ct/kWh, Einspeisevergütung derzeit 8,11 ct/kWh für 20 Jahre.

Eigenverbrauchseinsparung pro Jahr:  200 kWh x 0,4 €/kWh = 80 Euro
Einspeisevergütung pro Jahr: 400 kWh x 0,0811 €/kWh = 32,44 € Euro

    -    Gesamteinsparung 112,44 Euro pro Jahr.

Als Gesamtanschaffungskosten für eine Balkon-PV-Anlage mit Montagesystem und Zubehör haben wir bei Eigenmontage aktuell zwischen 700 und 1000 Euro angesetzt.

Die Anlage bezahlt sich bei Vernachlässigung der Zinsen in ca. 7 bis 9 Jahren durch die Eigenverbrauchseinsparung und die Einspeisevergütung. Module und Halterung halten ca. 25 Jahre, der Wechselrichter muss nach ca. 12 bis 15 Jahren für rund 150 Euro ersetzt werden. Der Eigenverbrauch kann durch geschickten Einsatz von Spül- und Waschmaschine sowie Wäschetrockner erhöht werden.

Für das Klima rechnet sich die CO2-Einsparung ab dem ersten Tag!

Die Zustimmung des Hauseigentümers ist bei einer Anbringung am Balkongeländer und einer Veränderung der Fassadengestaltung erforderlich. Eine Wohnungseigentümergemeinschaft (WEG) sollte einen entsprechenden Grundsatzbeschluss herbeiführen. Liegt dieser vor, reicht in der Regel eine Anzeige beim Verwalter aus. Gestalterische Vorgaben zu Größe von PV-Modulen etc. sind zu beachten.

Nach der geltenden technischen Regel VDE-AR-N-4105 ist der Anschluss einer steckerfertigen PV-Anlage mit einer maximalen Wechselrichterleistung von 600 Watt je Anschlussnutzungsverhältnis über einen berührungssicheren „Wieland“-Stecker zulässig.

In einer neuen EU-Richtlinie ist der Anschluss von steckerfertigen PV-Anlagen bis 800 Watt über „Schuko-Stecker“ vorgesehen. Der Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik e.V. (VDE) hat in einem aktuellen Eckpunktepapier verkündet, diese neue Leistungsgrenze und den Anschluss über Schuko-Stecker freigeben zu wollen. Die Anpassung der technische Anwendungsregel VDE-AR-N-4105 ist noch in Überarbeitung.

Aus Sicht des Verteilnetzbetriebs beurteilt die Mainzer Netze GmbH den Anschluss von steckerfertigen PV-Anlagen mit 800 Watt Wechselrichterleistung über Schuko-Stecker als unkritisch und wird entsprechende Anlagen bereits jetzt nicht ablehnen. Die Beurteilung der Eignung der privaten Wohnungsinstallation und des eigenen Sicherheitsbedarfs für steckerfertige PV-Anlagen liegt unabhängig von der Norm in der Verantwortung des Anlagenbetreibers.

Der Anschluss per Schuko-Stecker (Schuko steht hier für Schutzkontakt) wird intensiv diskutiert. Hier einige sachliche Hinweise, damit sich jeder Anlagenbetreiber selbst eine Meinung bilden kann:

Der Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik e.V. (VDE) sorgt durch Technische Regeln für eine stetige Verbesserung der Personensicherheit. Die Anzahl der tödlichen Stromunfälle in deutschen Haushalten ist durch verbesserte Technische Regeln seit 1979 von ca. 90 Todesfällen pro Jahr auf einstellige Werte pro Jahr gesunken: die Technischen Regeln haben ihre Berechtigung!

Die aktuelle Norm VDE-AR-N-4105 fordert, dass bei gezogenem Stecker des Wechselrichters selbst bei Sonneneinstrahlung keine gefährliche Spannung an den Kontaktstiften anliegen darf. Ein Restrisiko bleibt im Falle eines Wechselrichterdefekts dennoch.

Achtung: Im Internethandel werden auch niedrigpreisige Wechselrichter ohne nachvollziehbare Konformitätsnachweise angeboten, so dass bei diesen die Einhaltung der VDE-AR-N-4105 nicht oder nur bedingt nachvollzogen werden kann!

Wer auf Nummer Sicher gehen möchte, sollte statt Schuko-Steckdose und Schuko-Stecker ein berührungssicheres Steckersystem, z.B. von Wieland, verwenden. Die Steckdose muss von einer Elektrofachkraft getauscht werden, was den Anschluss einer steckerfertigen Anlage komplizierter und teurer und damit und weniger wirtschaftlich macht. Auch der Direktanschluss an einen Stromkreis ist möglich. Hierzu benötigen Sie ebenfalls eine Elektrofachkraft.

Die EU sieht in einer neuen EU-Richtlinie den Anschluss von steckerfertigen PV-Anlagen mittels Schuko-Stecker vor. Der VDE hat in einem aktuellen Eckpunkte-Papier mitgeteilt, auf diese europäischen Vorgaben eingehen zu wollen. Das zuständige Normungsgremium arbeitet noch an der normativen Umsetzung.

Wer bereits jetzt einen Schuko-Stecker verwenden möchte, greift der zu erwartenden Normungsänderung vor. Entscheidung und Verantwortung für den sicheren Betrieb einer Balkon-PV-Anlage liegen letztendlich beim Anlagenbetreiber bzw. Anlagenerrichter.

Aus Sicht des Verteilnetzbetriebs beurteilt die Mainzer Netze GmbH den Anschluss von steckerfertigen PV-Anlagen bis 800 W über Schuko-Stecker als unkritisch und wird dementsprechend die Anlagen bereits jetzt nicht ablehnen. 

Die PV-Module erzeugen je nach Größe und technischer Ausführung und Leistung eine Ausgangsspannung zwischen 20 und 50 Volt (siehe Datenblatt). Der Wechselrichter wandelt diese Gleichspannung in eine Wechselspannung von ca. 230 Volt um, damit der Strom im Haushalt von den elektrischen Geräten genutzt und der Erzeugungsüberschuss ins Verteilnetz eingespeist werden kann.

Die Eingangsspannung des Wechselrichters muss für die Ausgangsspannung der PV-Module ausgelegt sein. Aktuelle Wechselrichter für Balkon-PV-Anlagen haben häufig eine Eingangsspannung bis 60 Volt. Für Laien empfiehlt sich der Kauf eines abgestimmten Kombi-Paketes bestehend aus PV-Modulen mit passendem Wechselrichter.

Achtung: Vor Kauf sollte ein Download der Konformitätsnachweise und der Betriebsanleitung des Wechselrichters durchgeführt werden. Sind diese Konformitätsnachweise und die Betriebsanleitung nicht aufzufinden oder nicht in verständlicher deutscher Sprache verfasst, sollte vom Kauf Abstand genommen werden!

Der Wechselrichter muss die Ausgangsleistung nach den Vorgaben der aktuellen Anwendungsregel VDE-AR-N-4105 auf 600 W begrenzen. Aktueller Standard für Balkon-PV-Anlagen sind Wechselrichter mit 300 W für ein Standard-PV-Modul und 600 W für zwei Standard-PV-Module.

Die EU sieht in einer neuen EU-Richtlinie den Anschluss von steckerfertigen PV-Anlagen mit einer Wechselrichterleistung von bis zu 800 W vor. Der VDE hat in einem aktuellen Eckpunkte-Papier mitgeteilt, auf diese europäischen Vorgaben eingehen zu wollen. Das zuständige Normungsgremium arbeitet noch an der normativen Umsetzung.

Die Mainzer Netze GmbH wird aus Sicht des Verteilnetzes den Anschluss von steckerfertigen PV-Anlagen von bis zu 800 W Wechselrichterleistung nicht ablehnen. Die Beurteilung der Eignung der privaten Wohnungsinstallation für steckerfertige PV-Anlagen liegt unabhängig von der Norm in der Verantwortung des Anlagenbetreibers. 

Soweit es von den Abmaßen des Balkons möglich ist, sollte man aktuell verfügbare Standard-PV-Module wählen. Diese haben zurzeit ungefähr die Außenmaße 165 bis 180 cm x 95 bis 110 cm. Der Rahmen ist entweder 35 mm, 30 mm oder 25 mm stark.

Achtung: Die Rahmenstärke ist für die richtige Auswahl der Befestigungsklammern des Montagesystems wichtig!

Ein Modul in dieser Größe hat je nach Hersteller und Technologie eine maximale Ausgangsleistung (Peakleistung) bei maximaler senkrechter Sonneneinstrahlung von 300 bis 450 Watt.  Je höher die Peakleistung pro Modul ist, desto höher liegt in der Regel der Modul-Preis. Module von 340 bis 380 Watt sind aktuell recht günstig und dadurch auch recht wirtschaftlich. Der Markt ist sehr dynamisch: was es gestern noch gab, muss es morgen nicht mehr geben!

Bei speziellen Balkongrößen bzw. Bauformen bietet der Markt eine Vielzahl an kleineren Modulen. Hier muss eine individuelle Lösung gesucht werden, was ohne elektrotechnische Grundkenntnisse nicht ganz einfach ist!

Achtung: Nach den Richtlinien für „Glas im Bauwesen“ ist „nicht heißgelagertes Einscheiben-Sicherheitsglas (siehe BRL lfd. Nr. 11.12) nur zulässig, wenn dessen Oberkante nicht mehr als 4 m über Verkehrsflächen liegt und Personen nicht direkt unter die Verglasung treten können.“

PV-Module mit Einscheiben-Glas entsprechen nicht diesen Anforderungen, weshalb in abweichenden Fällen von Anbietern auf den Einsatz von Folien-PV-Modulen verwiesen wird.

Ohne Batteriespeicher ist für einen 1-Personen-Haushalt in der Regel eine Peakleistung von 400 W wirtschaftlich. Ab einem Mehr-Personenhaushalt ist eine Peakleistung von 800 W wirtschaftlich. Dies hängt insbesondere vom individuellen Verbrauchsverhalten ab. Es ist davon auszugehen, dass in wenigen Jahren kleine steckerfertige Batterie-Speicher mit einer Speichergröße von 1 bis 2 kWh wirtschaftlich sind und am Markt angeboten werden. Dann wären 800-W-Anlagen auch bei 1-Personenhaushalten vorteilhaft, da durch den Batteriespeicher der Eigenverbrauch in den Nichtsonnenscheinstunden, z.B. am Abend, erhöht werden kann. 

Die Befestigung der Balkon-PV-Anlage birgt ein nicht unerhebliches Risiko für Passanten. Hier sollte auf keinen Fall an der Qualität des Montagesystems gespart werden und die Richtlinien für „Glas im Bauwesen“ sind zu beachten.

Ein PV-Modul mit 320 bis 450 Watt wiegt ca. 20 kg, der Wechselrichter ca. 2 kg, das Befestigungssystem ca. 1 bis 3 kg pro Modul. Das Balkongeländer und das Montagesystem müssen zwingend über eine ausreichende Stabilität verfügen, damit die Gesamtkonstruktion bestehend aus Modul, Wechselrichter und Montagesystem dauerhaft stabil am Balkongeländer angebracht werden kann. Die wirksame Windlast auf die Module ist dabei nicht zu unterschätzen.

Weiterhin muss geprüft werden, ob das Montagesystem für das jeweilige Balkongeländer geeignet ist. Massive Stein- bzw. Betonkonstruktionen sind gesondert zu betrachten sind, da hierfür möglicherweise Löcher gebohrt werden müssen.

In der Praxis überwiegen Stahlgeländer-Konstruktionen, für die es zahlreiche Montagelösungen am Markt gibt. Bei diesen Stahlgeländer-Konstruktionen findet man neben einem waagerechten oberen und unteren Geländerlauf in runder oder rechteckiger Ausführung häufig waagerechte oder senkrechte Gitterstäbe. Für eine senkrechte Modulmontage gibt es zahlreiche Lösungen, allerdings nutzen viele „schlanke“ Montagesysteme die Eigenstatik des Modulrahmens. Ein Profilschienensystem mit einer Klemmmontage der Module gibt dem Gesamtsystem eine zusätzliche Stabilität, weshalb deren Mehrpreis durchaus zu rechtfertigen ist. Für eine Montage mit einem Montagewinkel von 20 Grad gegen die Senkrechte zur Ertragssteigerung ist ein Schienensystem unabdingbar.

Für die Auswahl geeigneter Montageklemmen ist die Stärke des Modulrahmens zu prüfen. Es gibt Montageklemmen für 35 mm, 30 mm und 25 mm starke Modulrahmen.

Achtung: Nach den Richtlinien für „Glas im Bauwesen“ ist „Nicht heißgelagertes Einscheiben-Sicherheitsglas (siehe BRL lfd. Nr. 11.12) nur zulässig, wenn dessen Oberkante nicht mehr als 4 m über Verkehrsflächen liegt und Personen nicht direkt unter die Verglasung treten können.“

PV-Module mit Einscheiben-Glas entsprechen nicht diesen Anforderungen, weshalb in anderen Fällen auf den Einsatz von Folien-PV-Modulen verwiesen wird.

Der Wechselrichter ist in der Regel am Modulrahmen eines Moduls oder an einer Montageschiene zu befestigen. Die Montageschrauben oder Klemmschrauben für den Profilrahmen sind in der Regel gesondert zu kaufen. Dabei ist zu beachten, dass sich Wechselrichter und Montagesystem nicht im Weg sind. Der Wechselrichter wird im Betrieb heiß, sollte also immer im Schatten hinter dem Modul montiert werden, aber einen Abstand von mindestens 2 cm zur Modulhinterwand haben, damit diese nicht durch die Abwärme beschädigt wird.

Bei zwei Modulen sollte der gemeinsame Wechselrichter sehr nah in der Mitte der beiden Module montiert werden, damit die Länge der Gleichspannungs-Anschlussleitungen der Module ausreicht. Ansonsten sind Verlängerungs-Leitungen erforderlich.

Die eigentliche Herausforderung ist die Aufhängung eines Moduls, ggf. mit Wechselrichter und Montagesystem am Balkongeländer. Hier kommen gut 25 kg zusammen, die bei der Montage nicht abstürzen dürfen!

Achtung: Für darunterliegende Verkehrsflächen müssen geeignete Sicherheitsvorkehrungen (z.B. Absperrung oder Warnung durch eine Person) getroffen werden. Neben dem PV-System können auch Schrauben, Muttern und Werkzeuge abstürzen!

Für die Aufhängung am Außengeländer werden mindestens 2 Personen empfohlen, besser 3 Personen. Zwei Personen können die Konstruktion mit 25 kg sicher halten, die dritte Person sollte schnelle Sicherungsmaßnahmen gegen Absturz der Konstruktion, z.B. Sicherung durch zwei Spanngurte, durchführen und anschließend das Montagesystem mit dem Balkongeländer verschrauben.

Nach sicherer mechanischer Montage sind die Anschlussleitungen der PV-Module mit dem Wechselrichter nach den Vorgaben der Herstelleranleitung durch Zusammenstecken zu verbinden. Dies ist recht einfach. Die Leitungen sind dann mit Kabelbindern am Geländer zu befestigen.

Zur Inbetriebnahme ist noch die Montage des Anschluss-Steckers durch eine fachkundige Person erforderlich. Wichtig ist dabei die Verwendung von Adernendhülsen mit geeigneter Presszange, da der Stecker einen hohen Dauerstrom führen wird, weshalb eine gute Kontaktgebung sichergestellt werden muss. Flexible Litzen dürfen nicht ohne Adernendhülsen an Schraubklemmen angeschlossen werden.

In unseren Breiten sollten PV-Module für einen maximalen Jahresertrag genau in Richtung Süden mit einem Winkel von ca. 35 Grad gegen die Waagerechte, also von ca. 55 Grad gegen die Senkrechte, angebracht werden. Dies geht in der Regel an einem Balkongeländer nicht. Ein guter Kompromiss ist eine Anbringung in einem Winkel von 70 oder 80 Grad gegen die Waagerechte, also 20 oder 10 Grad gegen die Senkrechte. Dadurch kann der Jahresertrag gegenüber einer senkrechten Montage um bis zu 25% erhöht werden. Geeignete Montagesysteme mit derartigen Winkeln sind verfügbar. 

In einigen Kommunen sind Zuschüsse für Kauf und Inbetriebnahme von steckerfertigen PV-Anlagen verfügbar. Eine Internetrecherche kann sich lohnen.

Der Zählerwechsel ist für Sie kostenlos.

Für in das Verteilnetz eingespeisten PV-Strom kann grundsätzlich auch für eine steckerfertige PV-Anlage eine Einspeisevergütung bei der Mainzer Netze GmbH beantragt werden. Hierzu ist das Anmeldeformular einer Mikro-PV-Anlage auszufüllen.

Aufgrund der Möglichkeit, dass die steckerfertige PV-Anlage Strom ins öffentliche Verteilnetz einspeisen kann, muss ein so genannter Zweirichtungszähler installiert werden.

Dies wird von der Mainzer Netze GmbH nicht gefordert.

Steckerfertige PV-Anlagen beanspruchen die Elektroinstallation und die bestehende Zähleranlage im Sommer mit einem mehrstündigen hohen Dauerstrom. Dies könnte für ältere Installationsanlagen eine kritische Belastung darstellen und im Extremfall zu einem „Schmorbrand“ führen. Eine „schwarze Zählertafel“ ist ein eindeutiger Indikator für eine „sehr alte“ Elektroinstallation. Diese entspricht nicht mehr dem Stand der Technik, weswegen in den deutschlandweit geltenden technischen Anschlussbedingungen bei Einbau eines Zweirichtungszählers bei „schwarzen Zählertafeln“ die Erneuerung des Zählerplatzes gefordert wird.

Die Mainzer Netze GmbH fordert in diesem Fall die Begutachtung der Zählerstelle durch ein Installationsunternehmen. Für die Zählermontage ist dann auch ein Antrag auf Inbetriebsetzung einer elektrischen Anlage durch dieses Unternehmen zu stellen. Dadurch bescheinigt das Installationsunternehmen, dass die Anlage, trotz ihres Alters, noch für den Anschluss einer Balkon-PV-Anlage geeignet ist.

Nein. Gemäß VDE-AR-N-4105 ist der Betrieb von nur einer steckerfertigen PV-Anlage bis 600 W (bald 800 W) je Anschlussnutzungsverhältnis (bzw. je Wohneinheit) zulässig.

Dies ist grundsätzlich möglich, aber durchaus komplex. Ein geeignetes Messkonzept ist durch den Anlagenbetreiber sicherstellen und der von der Mainzer Netze GmbH beauftragten Überlandwerke Groß-Gerau GmbH zur Genehmigung vorzulegen. KWK- und EEG-Strom dürfen dabei am Netzverknüpfungspunkt nicht vermischt werden. Wir verweisen hierzu auch auf jeweils aktuelle Veröffentlichungen der EEG-Clearingstelle.

Für eine bestehende PV-Aufdachanlage sind gemäß EEG spezifische Vergütungssätze festgelegt. Soll diese Anlage nachträglich erweitert werden, z.B. durch eine Balkon-PV-Anlage, muss die Anpassung des Messkonzeptes durch ein Elektroinstallationsunternehmen erfolgen und bei der von der Mainzer Netze GmbH beauftragten Überlandwerke Groß-Gerau GmbH angemeldet werden.