Wer ein Steckersolargerät betreibt, kann den Solarstrom nicht zum jedem Zeitpunkt selbst vollständig verbrauchen, und verschenkt daher eine Menge Strom. Mit Stromspeicher steigt der Nutzungsgrad vom Balkonkraftwerk.
Balkonkraftwerke dürfen maximal 800 Watt in das Stromnetz einspeisen. Das ist deutlich mehr als Grundlast in den meisten Einfamilienhäusern, die 300 bis 400 Watt beträgt. Wer den Solarstrom eines Steckersolargerätes optimal nutzen will, kann gezielt seine elektrischen Verbraucher wie Waschmaschine oder Geschirrspüler einschalten, wenn die Sonne scheint. In der Praxis sind solche Lastverschiebungen aber nicht ganz einfach umzusetzen. Daher entscheiden sich immer mehr Nutzer:innen einen Stromspeicher zu installieren, der den Überschussstrom vom Balkonkraftwerk einspeichert und abends und nachts zur Verfügung stellt.
Die Batteriezellen in Stromspeichern für Steckersolargeräte unterscheiden sich nicht von denen größerer PV-Speicher. Meist nutzen die Hersteller LFP-Batteriezellen. Manche Steckersolarspeicher sind tragbar. Eine solche Powerstation können die Nutzer:innen bei manchen Herstellern von den Photovoltaik-Modulen abkoppeln und im geladenen Zustand mit zum Camping nehmen, um den Strom mobil zu nutzen. Solche Varianten von Steckersolarspeichern sind mit verschiedenen Ausgängen für Gleichstrom (DC) wie USB ausgestattet, um eine Vielzahl von Geräten aufladen oder betreiben zu können. Meist ist an Balkonspeichern auch eine 240-Volt-Wechselstromsteckdose vorhanden, die man zum Beispiel bei einem Stromausfall als Notstrom für übliche, mit Wechselstrom (AC) betriebene Geräte nutzen kann.
Photovoltaik-Mikrowechselrichter integriert
Oft ist in den Stromspeichern auch ein Photovoltaik-Mikrowechselrichter integriert, so dass man die Solarmodule direkt einstecken kann. Für die Nachrüstung bei bestehenden Balkonkraftwerken enthalten solche Modelle auch einen AC-Eingang von 800 Watt, an den man den vorhandenen Photovoltaik-Wechselrichter des Balkonsolargeräts einstecken kann. Andere Hersteller liefern Powerstation und Mikrowechselrichter als getrennte Geräte.
Für die Auslegung eines PV-Speichers kann man die Faustformel anwenden, die besagt, dass pro Kilowatt Solarleistung eine Kilowattstunde Speicherkapazität zur Verfügung stehen sollte. Für ein Balkonkraftwerk mit 800 Watt Leistung wären dann eine Speicherkapazität im Bereich von 0,8 kWh sinnvoll. Wer mehr Solarstrom nutzen will, kann die Speicherkapazität aber auch größer wählen. Auch wenn ein Steckersolargerät nur maximal 800 Watt in das Hausnetz einspeisen darf, so sind doch Solarleistungen von bis zu 2.000 Watt erlaubt. Wer diese Grenze ausreizt, sollte einen großen Batteriespeicher installieren, denn sonst ginge ein Großteil des Solarstromertrags ungenutzt verloren. Viele Hersteller bieten wie bei größeren netzgebundenen Photovoltaik-Anlagen auch für das Balkonkraftwerk modular erweiterbare Stromspeicher an. Mehrere Batteriemodule kann man dann platzsparend aufeinander stapeln.
Extreme Temperaturen reduzieren Lebensdauer vom Balkonkraftwerk-Stromspeicher
LFP-Batterienzellen vertragen weder sehr hohe noch sehr tiefe Temperaturen. Insbesondere das Laden bei Minustemperaturen vertragen die Zellen nicht. Eine typische Ladetemperatur für Steckersolarspeicher reicht von 0 bis 45 °C. Sinkt die Außentemperatur unter den Gefrierpunkt, stoppt das Batteriemanagementsystem die Beladung. Die Entladung ist meist bei minus 10 bis plus 45 °C möglich. Manche Hersteller setzen Heizungen ein, um den Betriebsbereich zu vergrößern. Diese Heizplatten befinden sich zwischen den Batteriezellen und werden mit dem erzeugten Solarstrom versorgt. Dann sind Betriebsbereiche von minus 20 bis plus 65 °C möglich. Eine Lagerung über längere Zeiträume hinweg in einer warmen Umgebung mit mehr als 35 °C oder bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ist aber nicht sinnvoll, denn sie reduziert die Lebensdauer des Geräts.
Um das Überhitzen zu vermeiden, sollten Betreiber:innen die Stromspeicher für Balkonkraftwerke nicht neben einer Wärmequelle aufstellen. Auch direktes Sonnenlicht sollten sie vermeiden. Bei der Aufstellung sollte man zudem beachten, dass sich unmittelbarer Nähe kein Wasser ansammeln kann.
Ungünstig hohe und tiefe Temperaturen kann man vermeiden, wenn man den Steckersolarspeicher innen aufstellt. Für tragbare Powerstationen bieten Hersteller Flachkabel, mit denen die Photovoltaik-Module angeschlossen werden, die ohne Bohrungen einfach durch ein Fensters gelegt werden können. Für Balkonspeicher, die außen installiert sind, ist es empfehlenswert, sie in Frostperioden abzubauen und ins Haus zu holen. Dabei sollte ein Batteriespeicher nie ganz entladen, aber auch nicht voll aufgeladen sein. Am besten für die Lebensdauer ist es, wenn der Ladegrad in Ruhephasen 30 bis 60 Prozent der Nennkapazität beträgt.
Grundlast des Haushaltes einstellen
Ziel eines Stromspeichers für Balkonkraftwerke sollte sein, dass immer dann, wenn die Sonne scheint und Solarstrom zur Verfügung steht, dieser die Verbraucher im Haus versorgt und nur den Überschuss in den Speicher leitet. Doch wie erkennt das System, wie viel Strombedarf im Haushalt besteht? Einfache Balkonspeicher sind dazu nicht in der Lage. Bei solchen Geräten muss man die Grundlast des Haushaltes selbst einstellen. Bis zu diesem Wert fließt der Solarstrom ins Haus, alles darüber hinaus lädt den Speicher. Wenn abends kein Solarstrom mehr zur Verfügung steht, speist das System diese Grundlast aus dem Speicher ins Hausnetz ein.
Darüber hinaus verbessern Smart Plugs die Bilanz. Diese Smart Plugs steckt man in die Steckdose, mit der die Haushaltsgeräte versorgt werden. Nutzt man beispielsweise einen Smart Plug in der Steckdose der Waschmaschine, meldet es dem System, wenn die Waschmaschine Strom zieht und erhöht die Solarstromleistung, die ins Haus fließt. Läuft abends ein Fernseher, vergrößert sich die Entladung des Speichers um die benötigte Leistung des Gerätes. Die beste Nutzung des Solarstroms erfolgt, wenn das Batteriespeichersystem mit einem Smart Meter ausgestattet ist. Dann erkennt das System in Echtzeit, wie viel Strom der Haushalt benötigt und passt die Ladeleistung an den Überschuss an. Auch die Entladung in den Abendstunden kann so optimal an den jeweils aktuellen Strombedarf angepasst werden.
Wirtschaftlichkeit vom Stromspeicher für das Balkonkraftwerk
Da Batteriespeichern immer billiger werden, steigt auch die Wirtschaftlichkeit eines Balkonkraftwerkes mit Stromspeicher. Vorsicht ist aber mit den Angaben auf den Internetseiten von Anbietern geboten. Hier finden sich oft pauschale, nicht realistische Versprechungen für mögliche Einsparungen. Eine unabhängige Beurteilung bietet die Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin). Sie hat einen Stecker-Solar-Simulator im Internet eingerichtet, mit dem Nutzer:innen die möglichen Einsparungen und Amortisationszeiten berechnen können.
Wenn man damit eine Balkonsolaranlage mit 800 Watt Leistung simuliert, erhält man für einen 2-Personenhaushalt mit 2.100 kWh Stromverbrauch im Jahr eine jährliche Einsparung von 102 Euro. Die Anlage hat sich nach acht Jahren amortisiert. Der Nutzungsgrad für den Solarstrom beträgt 56 Prozent. Dieser Wert kommt bei einer Platzierung der Solarmodule am Balkongeländer mit 90-Grad-Neigung in Südausrichtung zustande. Stellt man die PV-Module flacher auf, verbessern sich der Solarstromertrag und damit auch die Einsparung.
Ergänzt man diese Anlage um einen Batteriespeicher mit 1,6 kWh Speicherkapazität und setzt dafür Kosten von 900 Euro an, so steigt die Einsparung auf 165 Euro für Jahr. Die Amortisationszeit verlängert sich dann auf elf Jahre, dafür steigt aber der Nutzungsgrad für den Solarstrom auf über 90 Prozent an. Die Ergebnisse können je nach Größe und Kosten der Solaranlage und des Speichers sowie der Ausrichtung der PV-Module und dem Stromverbrauch variieren. Eine Steckersolaranlage mit Speicher rechnet sich aber immer weniger als eine ohne.
In der Regel sind Stromspeicher für Balkonkraftwerke für das Laden mit Solarstrom konzipiert. Das Laden mit Netzstrom kann dann aber sinnvoll sein, wenn Nutzer:innen die Powerstation mit zum Camping nehmen wollen. Daher kann man tragbare Powerstationen meist mit Netzstrom laden. Das Laden mit Netzstrom kann zukünftig auch bei stationären Balkonspeichern zusätzliche Einsparungen bringen, wenn man dynamische Stromtarife nutzt. Seit Jahresbeginn 2025 müssen Stromanbieter solche Stromtarife anbieten, bei denen der Strompreis variiert und an den jeweiligen Börsenstrompreis gekoppelt ist. Dabei sollte der Batteriespeicher nur dann billigen Netzstrom einspeichern, wenn kein Solarstrom zur Verfügung steht. Ein funktionierendes Energiemanagementsystem, das den Solarstromertrag prognostizieren kann, ist dafür eine Grundvoraussetzung.
Autor: Jens-Peter Meyer