Verkehrswende trifft Energiewende: Kann man ein Pedelec mit einem Balkonkraftwerk laden?
Wer von „Verkehrswende“ spricht will in der Regel den Anteil des Fahrrades am Individualverkehr steigern. E-Bikes sind dafür prädestiniert, weil sie dem Radfahren die Mühsal nehmen und das Rad damit mehr Menschen näher bringen.
Bei der „Energiewende“ sollen fossile durch regenerative Energieträger, zum Beispiel Strom aus Sonnenenergie, ersetzt werden. Da liegt es doch nahe, beides miteinander zu verbinden.
E-Bike & Solarzellen
Versuche, E-Bikes mit Solarstrom eine größere Reichweite zu verschaffen gab es schon einige. Mal wurden die Solarzellen wie beim Dutch Solar Cycle in den Laufrädern eingebaut, mal waren sie wie bei Leaos Teil des Rahmens.
Durchgesetzt haben sich diese Ideen nicht, was mich nicht verwundert: Denn durch die seitliche Positionierung der Solarzellen kommt einfach zu wenig Sonneneinstrahlung auf die Zellen und dementsprechend wenig Energie im Akku an.
Aktuell boomen die sogenannten „Balkonkraftwerke“. Dabei handelt es sich um steckerfertige Bausatz-Lösungen, die einfach und schnell installiert werden können. Diese kleinen Solarkraftwerke können alleine auf Grund der Fläche und deren Neigung deutlich mehr Energie erzeugen, als irgendwelche am E-Bike verbauten Zellen.
Allerdings: Die sogenannten „steckerfertigen Photovoltaikanlagen“ dürfen nicht mehr als 600 W für den Eigenbedarf erzeugen. Für die meisten E-Bike-Akkus sollte das aber reichen.
E-Bike Akku direkt laden?
Von der Idee, den E-Bike-Akku direkt an das Solarpanel zu hängen, habe ich mich aber verabschieden müssen. Denn das ist bei den Balkonkraftwerken nicht vorgesehen. Vielmehr wird der von den Solarzellen gesammelte Strom von einem Mikrowechselrichter in 230 Volt Wechselstrom umgewandelt. Der Strom wird dann ins (Haus-)netz eingespeist und allen Verbrauchern zur Verfügung gestellt.
Um das E-Bike zu laden geht es den üblichen Weg über eine Steckdose und das Ladegerät des E-Bikes zum Akkus. Die effizienteste Art ist das nicht.
Dafür wird aber, hängt gerade kein E-Bike-Akku an der Steckdose, der vom Balkonkraftwerk erzeugte Strom von anderen Verbrauchern im Haushalt genutzt und verpufft nicht.
Balkonkraftwerk – woher nehmen?
Balkonsolaranlagen erleben gerade, bedingt durch die einfache Installation und den problemlosen Betrieb, eine hohe Nachfrage. Ich habe mich für eine Anlage von B.W. Vertrieb GmbH entschieden. Der Kontakt kam durch den Test des Totem E-Bikes „Delta“ zu Stande.
TOTEM E-Bike: Die Entdeckung des Jahres 2022
Das Balkonkraftwerk wird als komplettes Set mit allen wichtigen Komponenten ausgeliefert:
- 2x Solarmodule mit je 410 Watt Peak
- 1x Marken Solar-Wechselrichter
- 1x Schuko Plug and Play Anschlusskabel
- Passendes Montagezubehör
- 4 Montageständer für die Flachdach-Aufständerung
Die beiden Solarpanele erzeugen maximal 410 Watt Leistung, die vom Wechselrichter aber auf maximal 600 Watt begrenzt werden. Was im ersten Moment widersinnig klingt, macht aber Sinn: Durch zwei Panele wird die beschienene Fläche vergrößert. Das steigert den Ertrag auch bei bedecktem Himmel.
Normalerweise werden die beiden Panele nebeneinander auf die Flachdach-Aufständerung geschraubt. In meinem Fall ist das Dach der Garage aber in Südrichtung nicht breit genug. Deshalb ist der Plan, beide Panele getrennt voneinander und hintereinander versetzt zu montieren. Auf diese Weise erhalte ich durch die Wanderung der Sonne im Tagesverlauf den maximalen möglichen Solarertrag.
Außerdem kann ich mit zwei Panelen in einem Versuchsaufbau zwei Wechselrichter ausprobieren: Den WVC600W von Absaar und den Deye SUN600.
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Weitere InformationenVersuchsaufbau
Der Versuchsaufbau findet auf der Terrasse statt und ist schnell erledigt. Es dauert länger die Aufständerung zu montieren als die Verkabelung zusammenzustecken. Doch das klingt schlimmer als es ist: Alles in allem hat die Grundmontage je Solarpanel nicht länger als 30 Minuten gedauert.
Allerdings empfehle ich, bei der Montage Handschuhe zu tragen. Die Kanten der Aufständerung sind oft scharfkantig. Doch damit kann ich leben, denn normalerweise muss man nach dem Aufbau nicht mehr an die Teile ran.
Richtig clever gelöst sind die Klemmvorrichtungen für die Panele, zumal bei meiner Aufständerung Gewinde bereits an den passenden Stellen vorhanden waren. So ist die Ausrichtung der Panele auf dem Ständer zur Not auch allein möglich.
Mit einer Helferin oder einem Helfer geht es aber leichter, da die Panele zwar nicht schwer, aber mit gut 170 cm Länge doch etwas unhandlich sind.
Dank der passgenau vorgefertigten und teils vormontierten Teile ist der Aufbau der Aufständerung keine große Herausforderung, wie man hier auf dem Video von B.W. Vertrieb GmbH sehen kann.
Mikro-Wechselrichter
Beim Anschluss ist der Wechselrichter von Absaar leicht im Vorteil: Die Verkabelung ist beim WVC600 W etwas einfacher, da die Anschlüsse beschriftet sind. Beim SUN600 ist das nicht so. Aber: Beide kann man nicht falsch verkabeln, da die Stecker durch die Bauform kodiert sind und nur in die richtigen Anschlüsse passen.
Beide Solarpanele sind in meinem Aufbau parallel zueinander ausgerichtet. Das bedeutet, dass beide nahezu identisch von der Sonne beschienen werden. Die Frage ist jetzt also, was bei den jeweiligen Wechselrichtern hinten raus kommt.
Gemessen habe ich das jeweils mit einer Fritz!DECT 210 Steckdose von AVM. Gut, dass ich noch zwei im Haushalt im Einsatz hatte, die ich kurzfristig verwenden konnte. Meine letzte habe ich 2021 gekauft, damals zum Preis von rund 50€.
Davon kann man heute nur träumen. Denn unter anderem wohl die Nachfrage nach den Balkonkraftwerken hat die Preise für das praktische Teil von AVM stark steigen lassen – so es denn überhaupt lieferbar ist.
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Weitere InformationenDas Ergebnis meines Versuchs mit den beiden Wechslrichtern war nach wenigen Tagen erstaunlich eindeutig:
Im Zeitraum vom 31.01. bis 11.02. erzeugte der Absaar WVC600W 1,645 kWh. Der Deye SUN600 brachte es im gleichen Zeitraum auf 6,04 kWh!
Der Unterschied ist so beträchtlich, dass ich einen Defekt im Absaar vermute. Auf jeden Fall macht das Ergebnis die Wahl des Wechselrichters für mich klar: Der Deye SUN600 bleibt, der Absaar WCV600W geht zurück.
Endausbau
Nach Ende des Versuchs haben wir das Balkonkraftwerk demontiert und zu zweit auf dem Dach der Garage montiert. Wie gesagt hintereinander und leicht versetzt. Damit das funktionierte war noch je eine Verlängerung für die Anschlüsse des zweiten Panels nötig.
Am ersten Panel hängt jetzt der Deye SUN 600 Wechselrichter. Zur Zeit ist noch Winter, die Sonne steht flach und der Himmel ist oft bedeckt. Trotzdem hat das Garagen- bzw. Balkonkraftwerk in den letzten drei Wochen seit dem 11.02.2023 bisher 18,87 kWh ins Haushaltsnetz eingespeist.
Sehr vereinfacht gerechnet: Bei einer angenommenen Akkukapazität von 600 Wh beim E-Bike hätte ich damit mehr als (18,87 kWh/ 0,600kWH=) 31 Akkus laden können – wenn diese denn leer gewesen wären. Was sie in den meisten Fällen nicht sind.
Die Energie, die ich nicht zum Laden der Akkus nutze, wird dem Haushalt zur Verfügung gestellt und von Kühlschrank und Unterhaltungselektronik vielfacher Art verbraucht. Das senkt den Strombezug vom Energielieferanten. Um wieviel genau kann ich aktuell aber noch nicht sagen.
Wer das Balkonkraftwerk am namensgebenden Balkon montieren will, schaut sich besten das Video hier an:
Auch auf einem Dach (z. B. der Gartenhütte) kann ein solches Kraftwerk installiert werden:
Balkonkraftwerk-Bürokratie
Dem Energielieferanten muss der Betrieb der Anlage übrigens anzeigt werden, eine Abnahme ist jedoch ebenso wenig nötig wie eine Anmeldung beim Finanzamt. Jedoch muss eventuell der Stromzähler getauscht werden – das jedoch auf Kosten des Energieversorgers.
Zusätzlich muss nach aktuellem Stand in das Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur unter www.marktstammdatenregister.de eingetragen werden. „Nach aktuellem Stand“ ist hier ein wichtiger Zusatz. Denn zur Zeit ist im Bereich der Regelungen für Balkonkraftwerke viel Bewegung drin.
Ausnahmsweise geht es dabei einmal um Erleichterungen! So ist nach der Einschätzung der Bundesnetzagentur der Anschluß eines Balkonkraftwerks per Schukostecker ausreichend. Bisher war man dort ein Verfechter des Anschluß per speziellem Steckverbinder, dem sogenannten „Wielandstecker“.
Es kommt aber noch besser: Der VDE (Verband der Elektrotechnik) ist dafür, die aktuelle Leistungsgrenze von 600 Watt auf 800 Watt anzuheben! Darüber hinaus soll der Betrieb der Balkonanlage auch an einem alten Stromzähler legalisiert werden, der sich bei Stromeinspeisung rückwärts dreht. (Quelle: c’t)
Lohnt sich das alles?
Bei all dem stellt sich die Frage danach, ob sich das ganze lohnt. Eine präzise Voraussage ist aber sehr schwierig. Denn es sind viel Variablen zu berücksichtigen, beispielsweise die Anzahl der Sonnenstunden, der Verbrauch im Haushalt oder auch der Strompreis.
Die Spezialisten der Fachzeitschrift c`t gehen von einer Stromkosteneinsparung von 90 bis 100€ im Jahr aus (Ausgabe 15/22, Seite 21). Für Wirtschaftlichkeitsberechnungen wird im gleichen Artikel der Stecker-Solar-Simulator der Berliner Hochschule für Technik empfohlen.
Ich habe übrigens etwas zu früh gekauft: Seit dem Jahresbeginn 2023 entfällt die Umsatzsteuer auf die Anschaffung eines Balkonkraftwerks. Der Kauf rentiert sich also jetzt früher.
Doch jenseits aller Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen ist es einfach ein gutes Gefühl ein klein wenig zur Energiewende beizutragen – und mit der Kraft der Sonne E-Bike zu fahren.
Ich halte euch mit weiteren Artikeln zu „meiner“ Balkonanlage auf dem Laufenden. Vor allem bin ich gespannt, wie sich der Ertrag im Verlauf des Jahres verändert.
[Text:[at], Fotos: VeloStrom]
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