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Leitfaden Akkus & PV von A-Z - 28 Balkonsolar & Balkonkraftwerk

 

28 Balkonsolar & Balkonkraftwerk

Hier dreht sich alles um Balkonsolaranlagen von der Berechnung der Wirtschaftlichkeit über den idealen Aufstellort bis zur Aufbauanleitung.

Empfehlungen für Bezugsquellen von steckerfertigen Komplettsets sowie auch Einzelkomponenten zur Optimierung findest Du hier ebenfalls.

 

Inhaltsverzeichnis:

28.1 das Wichtigte in Kurzform
28.2 Die Komponenten & Bezugsquellen
28.2.1 Balkonsolar-Komplettsets mit Zulassung
28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten
28.3 (Wann) rechnet sich das?
28.3.1 Begriffserläuterungen
28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen
28.3.3 die eigene Grundlast kennen
28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung
28.3.5 Balkonsolar muss nicht an den Balkon
28.3.6 Erspartes & Amortisationsdauer berechnen
28.3.7 Optimierungsmaßnahmen & mehr Einsparung herausholen
28.4 (Wie) kann ich das selbst machen?
28.4.1 handwerklich- technisches
28.4.2 rechtliche Rahmenbedingungen & Anmeldung

 

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28.1 das Wichtigste in Kurzform

 

Als Balkonsolaranlage oder auch Balkonkraftwerk, Steckersolar oder Mikro-PV bezeichnet man eine kleine Photovoltaik-Anlage mit folgenden Merkmalen

  • üblicherweise 600 Watt Leistung
  • Bestandteile sind:  2x Solarmodule, 1x Wechselrichter, Befestigungsmaterial für Balkon / das (Gartenhaus-)Dach / Carport / Fassade / Wiese
  • erzeugter Strom wird selbst verbraucht, Überschuss geht ohne Entgelt ins Netz
  • Kosten (Stand 2023) liegen bei um 700-800€ für ein Komplettset (Bezugsquellen weiter unten)
  • Energieeinsparung: 100 - 200€ pro Jahr --> Amortisationszeitraum:  5 - 7 Jahre je nach persönlicher Nutzung und Ausrichtung (Berechnungen dazu s. weiter unten)
  • niedrigerer bürokratischer Aufwand gegenüber großen PV-Anlagen
  • kann & darf zum Großteil in Eigenleistung installiert werden
  • ein Balkonkraftwerk muss nicht zwangsweise an den Balkon und darf auch auf einem Carport, Gartenhütte, Brennholzlager installiert oder einfach auf den Boden gestellt werden

 

28.2 die Komponenten & Bezugsquellen



Eine Balkonsolaranlage besteht im Grunde nur aus zwei Kern-Komponenten

  1. ein oder mehrere PV-Module -> erzeugt aus Sonnenenergie eine Gleichspannung
  2. ein Wechselrichter -> wandelt Gleichspannung in 230V Wechselspannung für die Steckdose um

 

Optionale Komponenten können sein:

  • Einspeisesteckdose z.B. von Wieland
  • Aufständerung für Flachdach / Garten oder sonstiges Befestigungsmaterial für Balkongeländer- oder Dachmontage
  • Energiemessgerät um den Sonnertrag zu visualisieren

 

Und was ist mit der Verkabelung?

Die Verkabelung ist denkbar einfach und kann auch weitestgehend von Nicht-Fachleuten durchgeführt werden denn

  1. PV Module sind bereits mit Kabeln ausgestattet
  2. der Anschluss der PV-Module an den Wechselrichter erfolgt mittels verpolungssicherer, eindeutiger, bereits montierter Stecker im sog. MC4 Standard
  3. der Anschluss des Wechselrichters an das Hausnetz kann ganz einfach erfolgen, indem man ihn mit seinem normalen 230V Schukostecker in eine beliebige Steckdose* in Haus / Wohnung einsteckt

Und damit wäre die Anlage bereits fertig verkabelt und bereit zum Arbeiten.

*Hinweis:

Die Benutzung einer normalen Steckdose bei Balkonsolar ist zwar im EU-Ausland sowie in vielen Regionen Deutschlands zulässig, aber nicht überall. Manche Stromnetzbetreiber fordern noch die Verwendung einer sog. "Einspeisesteckdose" von Wieland. Das ist eine speziellen Einbausteckdose, die von einem Elektrofachbetrieb installiert werden sollte.

Im Zweifelsfall muss man seinen eigenen, regional zuständigen Netzbetreiber fragen, ob er Schuko akzeptiert oder die Wielanddose fordert.

Mehr dazu weiter unten unter dem Punkt -> 28.4.2 rechtliche Rahmenbedingungen

 

Bezugsquellen:

Balkonkraftwerke findet man am besten im Internet, dort gibt es unzählige Onlineshopps, die dank hoher Stückzahlen zu guten Preisen verkaufen können.

Qualitätsmäßig unterscheiden sich diese Balkonsolar-Komplettsets in der Regel kaum. Worauf man allerdings unbedingt achten sollte ist die Zulassung nach VDE AR-N 4105 des Wechselrichters, denn ohne darf eine solche Anlage in Deutschland nicht betrieben werden.

Achtung - Vorsicht!

Leider gibt es auch viele Angebote von Komplettsets, die ohne diese Zulassung daherkommen wie z.B diese hier:

Balkonsolar nogo1 - Balkonsolar nogo2 - Balkonsolar nogo3

 

Die dort verwendeten Wechselrichter funktionieren zum Teil zwar sehr gut, wie bereits an anderer Stelle ausführlich dargestellt wurde s. -> Leitfaden Akkus & PV von A-Z - 24 WVC / SG / GMI / PVGS Mikroinverter

Jedoch ohne Zulassung kann eine solche Balkonsolaranlage nicht beim Energieversorger angemeldet werden und ist demnach nicht legal zu betreiben, weswegen ich davon abrate.

 

Inhaltsverzeichnis:

28.1 das Wichtigte in Kurzform
28.2 Die Komponenten & Bezugsquellen
28.2.1 Balkonsolar-Komplettsets mit Zulassung
28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten
28.3 (Wann) rechnet sich das?
28.3.1 Begriffserläuterungen
28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen
28.3.3 die eigene Grundlast kennen
28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung
28.3.5 Balkonsolar muss nicht an den Balkon
28.3.6 Erspartes & Amortisationsdauer berechnen
28.3.7 Optimierungsmaßnahmen & mehr Einsparung herausholen
28.4 (Wie) kann ich das selbst machen?
28.4.1 handwerklich- technisches
28.4.2 rechtliche Rahmenbedingungen & Anmeldung

 

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28.2.1 Balkonsolar-Komplettsets mit Zulassung*

Balkonsolar Komplettset

 

Hier findest Du eine Vorauswahl an Komplettsets, die geprüft und in Deutschland zugelassen sind.

 

Inhaltsverzeichnis:

28.1 das Wichtigte in Kurzform
28.2 Die Komponenten & Bezugsquellen
28.2.1 Balkonsolar-Komplettsets mit Zulassung
28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten
28.3 (Wann) rechnet sich das?
28.3.1 Begriffserläuterungen
28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen
28.3.3 die eigene Grundlast kennen
28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung
28.3.5 Balkonsolar muss nicht an den Balkon
28.3.6 Erspartes & Amortisationsdauer berechnen
28.3.7 Optimierungsmaßnahmen & mehr Einsparung herausholen
28.4 (Wie) kann ich das selbst machen?
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28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten*

Je nach Einbauort und baulicher Gegebenheit benötigt man vielleicht noch das eine oder andere Zubehör, oder möchte sich sein Balkonkraftwerk aus Einzelkomponenten zusammenstellen.

 

Strom-Messgerät mit WLan & App um den Sonnenertrag sehen zu können

Balkonsolar Tuya Energy Meter Strommessgeraet

 

Solarkabel-Verlängerung auf eBay1 / eBay2 / eBay-Suche / Amazon1 / Amazon2 / Amazon-Suche

Balkonsolar Solarkabel Verlaengerung MC4

Y-Adapter um 2 Module an 1 Anschluss am Wechselrichter anzuschließen

Balkonsolar MC4 Y Verbinder Verteiler Solar Kabel

Kabelbinder zum ordentlichen Fixieren der Kabel auf Aliexpress1 / Aliexpress2 / Amazon1 / Amazon2 / eBay1 / eBay2

Solar-Trennschalter auf Aliexpress1 / Aliexpress2 / Aliexpress3 / Aliexpress4 / Aliexpress5 / Aliexpress-Suche / eBay-Suche / Amazon-Suche

Solar Trennschalter

Halterungen für Balkonmontage auf eBay1 / eBay2 / eBay3 / eBay4 / eBay5 / eBay-Suche / Amazon1 / Amazon2 / Amazon3 / Amazon-Suche

Balkonsolar Halterung Balkongelaender Aufsteanderung

Befestigungs-Komplettset für Montage auf Ziegel-Dach auf eBay1 / eBay2 / eBay-Suche / Amazon-Suche

Balkonsolar Montagematerial Befestigung Set Ziegel Dach

Befestigungs-Komplettset für Montage auf (Well-)Blech-Dach auf eBay1 / eBay2 / eBay-Suche / Amazon-Suche

Balkonsolar Montagematerial Befestigung Set Blech Wellblech Dach

 

Befestigungs-Komplettset für Montage auf Flach-Dach (Bitumen, Garage, Gartenhaus, Holzlager) auf eBay1 / eBay2 / eBay-Suche / Amazon-Suche

Balkonsolar Montagematerial Befestigung Set Flachdach Bitumen Garage Dach

Aufständerung für Flachdach, Carport, Garage oder Boden auf eBay1 / eBay2 / eBay-Suche / Amazon1 / Amazon2 Amazon-Suche

Balkonsolar Aufstaenderung

Wieland Einspeisesteckdose auf eBay1 / eBay2 / eBay-Suche / Amazon1 / Amazon2 / Amazon-Suche

Balkonsolar Wieland Einspeisesteckdose

mehr Montagematerial wie z.B. Aluprofilschienen und Dachhaken für Ziegeldach oder separate Sicherungskasten etc. findest Du hier

 

 

Wechselrichter mit gültiger VDE AR-N 4105:

Balkonsolar Hoymiles HM 600 Wechselrichter

Wechselrichter mit 800W Leistung:

Wechselrichter mit 800W Leistung:

 

Netzstecker für Hoymiles / Envertech / Deye Wechselrichter auf eBay / Amazon

Balkonsolar Wechselrichter Zubehoer Netzstecker

Solarmodule

empfohlene Kriterien:

  • 2x identische Module kaufen
  • Leistung je zwischen 330 und 450 Watt
  • monokristallin (= effizienter als polykristallin)
  • keine 12V oder 18V Campingmodelle - üblicherweise haben normale PV-Module zwischen 40 und 50 Volt
  • ansonsten sind Hersteller, Modell, Farbe des Alurahmens im Grunde egal, stattdessen die Versandkosten im Blick behalten

erhältlich auf eBay / Amazon

Balkonsolar PV Modul

 

flexible Solarmodule

ideal da, wo eine feste Montage nicht möglich ist (Camping, mobile Anwendung, keine massive Halterung am Balkongeländer möglich, ...)

Balkonsolar flexible Solarmodule

 

 

Inhaltsverzeichnis:

28.1 das Wichtigte in Kurzform
28.2 Die Komponenten & Bezugsquellen
28.2.1 Balkonsolar-Komplettsets mit Zulassung
28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten
28.3 (Wann) rechnet sich das?
28.3.1 Begriffserläuterungen
28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen
28.3.3 die eigene Grundlast kennen
28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung
28.3.5 Balkonsolar muss nicht an den Balkon
28.3.6 Erspartes & Amortisationsdauer berechnen
28.3.7 Optimierungsmaßnahmen & mehr Einsparung herausholen
28.4 (Wie) kann ich das selbst machen?
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28.3 (Wann) rechnet sich das?

Geld sparen mit Balkonsolar Photovoltaik

Eine Balkonsolaranlage wird für die meisten Leute interessant sein, da sie es mit überschaubaren Kosten ermöglicht, die eigenen Stromkosten zu reduzieren.

Doch ab wann und für wen rechnet sich das?

Kurz und knapp wurde die Frage ja bereits eingangs pauschal beantwortet:  innerhalb von 5 - 7 Jahren rechnet sich eine Balkonsolaranlage.

 

Für alle, die es jedoch genauer wissen möchten und ggf. auch mit ein paar Stellschrauben diese Zeit um ein, zwei Jahre verbessern möchten stellt sich eine weitere Frage, und zwar

Wie berechnet man das?

Die Antwort darauf findest Du im nächsten Kapitel.

 

28.3.1 Begriffserläuterungen

Um ein paar Grundbegriffe kommt man nicht herum, wenn man Photovoltaik verstehen und genaue Werte errechnen möchte.

Balkonsolar DIY selber machen2 Pixabay

 

Solarzelle / Module / Platten

Gleich vorneweg:  man spricht nicht von "Platten". Es gibt

a) Solarzellen

b) Photovoltaik Module

Dabei sind Solarzellen die kleinstmögliche Baugröße, um Strom aus Sonnenenergie zu gewinnen, diese sehen so aus

Balkonsolar Solarzelle Pixabay

Ein Photovoltaik (oder PV-) Modul besteht idR entweder aus 60 einzelnen Solarzellen oder aus 72 Stück je nach Bauform

Balkonsolar Solarmodul Pixabay

 

Wechselrichter / Gleichrichter / Wandler

Auch hier vorweg:  Gleichrichter / Wandler sagt man im Zusammenhang mit Photovoltaik nicht. Man spricht vom Wechselrichter da das Gerät aus der Gleichspannung der PV-Module eine Wechselspannung erzeugt.

Balkonsolar Wechselrichter

 

Da der Umgang mit Strom für viele Menschen (auch Handwerker) fremd und "unheimlich" ist, wohl auch da man ihn nicht sehen kann versuche ich an dieser Stelle Vergleiche zu einem Gartenschlauch zu ziehen.

Der Vergleich ist nicht zu 100% perfekt aber es gibt einige Parallelen, die es anschaluch erklären lassen.

 

Volt [V] = Spannung

In etwa vergleichbar mit dem Druck auf einem Gartenschlauch. Ist der Druck niedrig, da der Schlauch z.B. nur an einem Regenfass angeschlossen ist kommt weniger Wasser raus, als am Wasserhahn.

Andererseits ist bei einem Hochdruckreiniger der Druck ganz enorm hoch, aber es kommt trotzdem keine Wassermenge zusammen, da der Schlauchdurchmesser sehr gering ist.

Je höher die elektrische Spannung, desto höher der "Druck".

  • Gleichspannung:  fester Pluspol und Minuspol. z.B. Autobatterie mit 12V. Ein PV-Modul hat typischerweise 40 - 50V. Gleichspannung wird ab 120V lebensgefährlich
  • Wechselspannung: Plus- und Minus wechseln ständig z.B. Steckdose 230V, wechselt 50x pro Sekunde. Wechselspannung wird ab 50V lebensgefährlich

 

Ampère [A] = Stromstärke

Etwa vergleichbar mit dem Schlauchdurchmesser. Wasserdruck und Schlauchdurchmesser zusammen bestimmen, wieviel Wassermenge am Schlauchende rauskommt.

 

Watt [W] oder kW = Kilowatt = 1.000 Watt = Leistung

Vergleichbar mit der Wassermenge. Dicker Schlauchdurchmesser und niedriger Wasserdruck kann dieselbe Wassermenge befördern wie dünner Schlauchdurchmesser und hoher Druck.

So ist es beim Strom auch, hierzu wird Spannung und Stromstärke multipliziert:

12V x 10A = 120 Watt

24V x 5A = 120 Watt

240V x 0,5A = 120 Watt

 

Kilowattstunde [kWh] = Energiemenge

kWh findet man auf der Stromabrechnung und auch als Bezeichnung von Akkugrößen z.B. am eBike (meist Wh also Wattstunde) oder Elektroauto.

1 kWh Stromverbrauch hat man, wenn man z.B.

  • 1.000W Fön 1 Stunde lang läuft
  • 100W Glühbirne 10 Stunden brennt
  • 1W Standby-LED 1.000 Stunden brennt

ein eBike-Akku hat typischerweise um 600Wh = 0,6 kWh Speicherkapazität und kann damit z.B.

  • einen 600W Motor für 1 Stunde betreiben
  • eine 60W LED für 10 Stunden
  • eine 1W Standby-LED für 600 Stunden

 

Zusammenfassung:

Wichtig im Zusammenhang mit Balkonsolar ist das Verständnis für; sowie die Unterscheidung von Watt und kWh um später die Wirtschaftlichkeit zu berechnen

 

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28.1 das Wichtigte in Kurzform
28.2 Die Komponenten & Bezugsquellen
28.2.1 Balkonsolar-Komplettsets mit Zulassung
28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten
28.3 (Wann) rechnet sich das?
28.3.1 Begriffserläuterungen
28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen
28.3.3 die eigene Grundlast kennen
28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung
28.3.5 Balkonsolar muss nicht an den Balkon
28.3.6 Erspartes & Amortisationsdauer berechnen
28.3.7 Optimierungsmaßnahmen & mehr Einsparung herausholen
28.4 (Wie) kann ich das selbst machen?
28.4.1 handwerklich- technisches
28.4.2 rechtliche Rahmenbedingungen & Anmeldung

 

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28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen

Ein paar Beispiele von typischen Verbräuchen gängiger Haushaltsgeräte

Notebook 50 W
Zimmerbeleuchtung als Glühbirne 60 W
Zimmerbeleuchtung als LED 6 W
Herd 4.000 W
Wasserkocher / Geschirrspüler / Waschmaschine (Heizphase) 2.500 W
Fön 2.000 W
50" LED Fernseher 100 W
Playstation 150 W
elektrischer Heizlüfter 3.000 W
Kühlschrank 0 - 90 W
Kaffeemaschine 1.000 W
Heizungs-Umwälzpumpe (Hocheffizienz. / alt) 30 / 300 W
Handy laden 5 W
Handyladegerät nur in Steckdose eingesteckt 0,5 W
WLan-Router 10 W

 

Die angegebenen Verbräuche sind Durchschnittsverbräuche können sich natürlich je nach verwendetem Gerät unterscheiden.

 

Den eigenen Verbrauch bestimmen

Um den Stromfressern im eigenen Haushalt auf die Schliche zu kommen und um sich mal einen Eindruck zu verschaffen, wo der Stromverbrauch am Jahresende auf der Stromrechnung eigentlich herkommt empfiehlt es sich unbedingt

  1. ein Strommessgerät anzuschaffen (kostet um 20€)
  2. nacheinander die eigenen Geräte mal für mindestens 24 Stunden (besser eine Woche) am Strommessgerät stecken zu lassen
  3. Verbrauch ablesen und notieren -> multiplizieren mit dem aktuellen Strompreis (um 0,40€ / kWh)

 

Beispiel: 

Fernseher 1 Woche lang messen ergibt z.B. 2,1 kWh gemessener Stromverbrauch

  • 2,1 kWh x 0,40€ = 0,84€ für diese eine Woche
  • 0,84€ x 52 Kalenderwochen = 43,68€ pro Jahr

 

Danach kann man wunderbar abschätzen, ob es sich lohnt bei einzelnen Verbrauchern die Einschaltdauer zu begrenzen (z.B. Playstation oder TV auf Dauer-An) oder gegen ein energieeffizienteres Modell auszutauschen (z.B. Glühbirne, Kühlschrank)

 

Strommessgeräte gibt es entweder als einzelnes Gerät

Balkonsolar Energiemessgeraet

Bezugsquelle:* 

 

 

oder mit Smartphone App zur einfachen Auswertung

Balkonsolar Tuya Energy Meter Strommessgeraet

Bezugsquelle:*  

 

 

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28.3.3 die eigene Grundlast kennen

Balkonsolar Stromzaehler Grundlast Pixabay

Grundlast - was ist das?

Die Grundlast ist der Verbrauch, der in der Wohnung / am Haus permanent anliegt und setzt sich zusammen aus der Summe der Verbräuche derjenigen Geräte, die immer an sind wie z.B.

  • Kühlschrank
  • Gefriertruhe
  • WLan-Router
  • Heizungsumwälzpumpe
  • SAT-Verteiler
  • eingesteckte Netzteile
  • diverse Geräte im Standby
  • ...

 

wie hoch ist meine Grundlast?

Das lässt sich ganz einfach bestimmen und zwar in drei Schritten:

  1. abends vor dem Zubettgehen am Stromzähler den Zählerstand + Uhrzeit der Ablesung notieren (über Nacht sollte dann keine Waschmaschine o.ä. laufen und auch sonst alle anderen Personen im Haushalt zu Bett gegangen sein)
  2. morgens direkt nach dem Aufstehen, vor dem Kaffeekochen erneut den Zählerstand + Uhrzeit notieren
  3. die Zählerstandsdifferenz dividieren durch die Anzahl der Stunden zwischen den beiden Ablesungen

 

Beispiel:

  1. um 23.00 Uhr abends ablesen -> 243546 kWh
  2. um 7.00 Uhr morgends ablesen -> 243549 kWh
  3. Differenz 3 kWh / 8 h = 0,375 kW oder 375 Watt

-> die Grundlast beträgt 375 Watt d.h. der Haushalt verbraucht ständig und permanent 375 Watt. Ohne, dass ein Wasserkocher oder ein Backofen zusätzlich an ist.

 

Diese Zahl ist wichtig

denn die Grundlast ist genau das, was ein Balkonkraftwerk sicher und zumindest tagsüber dauerhaft ausgleichen kann.

 

 

Randnotiz:

Das hat im Grunde nicht direkt etwas mit Balkonsolar zu tun aber 375 W Grundlast sind für ein Einfamilienhaushalt sehr hoch, ein guter Wert wäre eher 200 Watt.

Falls Du einen höheren Verbrauch hast lohnt es sich umso mehr, das vorherige Kapitel nochmal durchzulesen und die eigenen Verbräuche zu bestimmen, denn durch Reduzierung der Grundlast kann man sofort und dauerhaft bares Geld sparen.

Beispielrechnung:

  • 375 Watt Grundlast x 24h = 9 kWh pro Tag x 365 Tage = 3.285 kWh im Jahr x 0,40€ pro kWh = 1.314€ die pro Jahr an Stromkosten anfallen alleine für Dauerverbraucher und Standby
  • 200 Watt Grundlast = 700,80€

bedeutet:  10 Watt eingesparte Grundlast bringen 35€ Ersparnis. Jedes Jahr.

 

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28.3 (Wann) rechnet sich das?
28.3.1 Begriffserläuterungen
28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen
28.3.3 die eigene Grundlast kennen
28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung
28.3.5 Balkonsolar muss nicht an den Balkon
28.3.6 Erspartes & Amortisationsdauer berechnen
28.3.7 Optimierungsmaßnahmen & mehr Einsparung herausholen
28.4 (Wie) kann ich das selbst machen?
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28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung

Der Ertrag von PV-Modulen ist am höchsten, wenn die Sonne im rechten Winkel = 90° auftrifft.

Berücksichtigt man noch, dass die Sonne wandert (von Ost über Süd nach West) sowie im Winter tiefer steht als im Sommer ergibt sich nachfolgendes Bild

Ausrichtung Neigung Photovoltaik Wirkungsgrad

 

Das bedeutet, dass bei exakter Südausrichtung mit einem Neigungswinkel der PV-Module zwischen 30° und 45° der Ertrag maximal hoch ist.

Aber:

das bedeutet auch, dass

  1. vormittags und nachmittags kaum Sonne auf die PV-Module scheint
  2. mittags die vollen 600 W des Balkonkraftwerks produziert werden aber bis auf die Grundlast nur selten mehr ausgenutzt werden können -> der Rest geht ungenutzt ins öffentliche Netz, ohne dass wir etwas davon haben

 

Besser wäre es also, wenn unser Balkonkraftwerk möglichst lange über den Tag verteilt Strom produzieren würde wobei das durchaus weniger als 600 W sein darf, anstatt zur Mittagszeit Spitzenwerte zu produzieren, die wir nicht oder nur selten ausnutzen können.

 

Lösung:

Ost-West-Ausrichtung

Balkonsolar Photovoltaik Solarmodule ausrichten Ost West Pixabay neu

Bildquelle:  E.T. @ science-at-home.de

 

Wenn es der eigene Platz erlaubt ist eine Ausrichtung der Balkonsolaranlage mit 1x Modul nach Osten, 1x Modul nach Westen ideal, um den ganzen Tag über Sonnenstrom produzieren und nutzen zu können.

Wichtig:

dazu müssen beide Module parallel an den Wechselrichter angeschlossen werden.

Entweder der Wechselrichter besitzt bereits mehrere gesonderte Eingänge (was die meisten haben) dann ist der richtige Anschluss automatisch erledigt,

oder falls der Wechselrichter nur einen Anschluss hat dann benötigt man einen solchen Y-Adapter

Balkonsolar MC4 Y Verbinder Verteiler Solar Kabel

Bezugsquellen:*

 

Grundsätzlich gilt aber, dass jede Ausrichtung, egal ob Ost, Süd oder West, egal ob 45° Neigung, flach auf dem Boden / Garagendach oder senkrecht an der Fassade Strom produzieren wird und dabei helfen wird, den eigenen Stromverbrauch zu reduzieren.

 

Hier ein Vergleich bzw. eine Übersicht, wieviel Leistung eine Balkonsolaranlage bringt abhängig von der Ausrichtung

Balkonsolar Ausrichtungen im Vergleich

Balkonsolar Ausrichtungen im Vergleich Tabelle

Bildquelle:  ddvo.github.io/Solar

 

Noch genauer abschätzen, wie sich die Ausrichtung auswirkt kann man mit dem kostenlosen Online-Tool PVGIS, welches weiter unten vorgestellt wird unter dem Punkt 28.3.6 Erspartes & Amortisationsdauer berechnen

 

Inhaltsverzeichnis:

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28.2 Die Komponenten & Bezugsquellen
28.2.1 Balkonsolar-Komplettsets mit Zulassung
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28.3.3 die eigene Grundlast kennen
28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung
28.3.5 Balkonsolar muss nicht an den Balkon
28.3.6 Erspartes & Amortisationsdauer berechnen
28.3.7 Optimierungsmaßnahmen & mehr Einsparung herausholen
28.4 (Wie) kann ich das selbst machen?
28.4.1 handwerklich- technisches
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28.3.5 Balkonsolar muss nicht an den Balkon

Wenn man von einem Balkonkraftwerk oder einer Balkonsolaranlage spricht denkt man möglicherweise zuerst an das, wozu es genau ursprünglich gedacht war - die Anlage muss an einen Balkon montiert werden so wie hier.

Balkonsolar Balkonmontage Pixabay

 

Aber dem ist nicht so, es gibt viele andere, mögliche Installationsorte, hier ein paar Beispiele:

 

auf dem Gartenhaus

Bild von Balkonsolar

 

oder Brennholzlager

Bild von

 

Hallendach

Balkonsolar Aufstaenderung5 Pixabay

 

auch senkrechte Montage ist möglich, idealerweise dann nach Süden, gut für tiefstehende Sonne der Wintermonate

Bild von

 

oder auch so

Bild von

 

auch Carport oder Flachdach funktioniert mit Hilfe einer Aufständerung (fertige Aufständerungen aus Aluminium s. 28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten)

Balkonsolar Aufstaenderung1 Pixabay

 

eine Aufständerung als Freiflächenanlage in der Wiese ist auch möglich

Balkonsolar Aufstaenderung2 Pixabay

 

hier als ganz simple, selbstgebaute Ausführung

Balkonsolar Aufstaenderung3 Pixabay

 

 

jede ungenutzte Fäche ist nutzbar

Bild von

 

Mit der Idee im Hinterkopf, welche Montageorte in Frage kommen und dem Wissen über die Ideale Ausrichtung aus dem vorangegangenen Kapitel können wir nun als nächstes einige Wirtschaftlichkeitsberechnungen anstellen.

 

Inhaltsverzeichnis:

28.1 das Wichtigte in Kurzform
28.2 Die Komponenten & Bezugsquellen
28.2.1 Balkonsolar-Komplettsets mit Zulassung
28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten
28.3 (Wann) rechnet sich das?
28.3.1 Begriffserläuterungen
28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen
28.3.3 die eigene Grundlast kennen
28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung
28.3.5 Balkonsolar muss nicht an den Balkon
28.3.6 Erspartes & Amortisationsdauer berechnen
28.3.7 Optimierungsmaßnahmen & mehr Einsparung herausholen
28.4 (Wie) kann ich das selbst machen?
28.4.1 handwerklich- technisches
28.4.2 rechtliche Rahmenbedingungen & Anmeldung

 

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28.3.6 Erspartes & Armortisationsdauer berechnen

Im Internet finden sich mehrere Tools für Photovoltaikanlagen. Doch die meisten zielen nur darauf ab, dass man hinterher etwas beim Anbieter des jeweiligen Rechner-Tools kauft, oder sie sind nur für große PV-Anlagen gedacht.

 

Hier stelle ich drei Tools zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit, vor, die ich selbst nutze und sehr brauchbar finde.

 

1. Steckersolar-Simulator der HTW Berlin

Eine schnelle, wenn auch sehr grobe Abschätzung lässt sich mit dem "Steckersolar-Simulator" der HTW Berlin berechnen.

  • Vorteil: recht genaue Abschätzung von Ertrag, Verbrauch und Amortisation in einem Tool, relativ einfach in der Bedienung
  • Nachteil: um den Anschaffungspreis der eigenen Balkonsolaranlage oder Modulleistungen abweichend von 600W händisch eintragen zu können muss man teilweise noch ein, nicht auf den ersten Blick ersichtliches, Schloss-Symbol anklicken.

Balkonsolar Rechner Amortisation HTW Berlin Stecker Solar Simulator

 

Hier geht's -> zum Stecker-Solar-Simulator

 

 

2. PV-Ertragsrechner von Solarserver

Der Rechner von Solarserver ist sehr einfach in der Bedienung. Ausrichtung der Module eingeben nebst Leistung (600 Watt = 0.6 kW, wichtig hier ist einen Punkt zu benutzen und kein Komma) und auf der Karte den eigenen Standort anzuklicken.

  • Vorteil: einfach & schnell gemacht
  • Nachteil: man erhält nur den Ertrag also die produzierte Strommenge der Anlage, kann aber nicht den eigenen Verbrauch angeben

Das Ergebnis sieht dann so in etwa aus:

Balkonsolar Ertragsrechner Solarserver

 

Hier geht's -> zum PV-Ertragsrechner von Solarserver

 

 

 

3. PVGIS - Profi-Tool der EU

Dieses Online-Tool errechnet den Photovoltaikertrag auf basis von Wetterdaten aus den letzten 50 Jahren und ist daher sehr genau, wenn man abschätzen möchte, wieviel Sonneneinstrahlung am eigenen Standort zu erwarten ist.

  • Vorteil: sehr aussagekräftig, Profitool. Als Ergebnis erhält man den zu erwartenden Ertrag pro Monat
  • Nachteil: nicht ganz einfach in der Bedienung und in der Deutung. Zu allererst unterhalb der Karte den eigenen Standort eingeben, dann die restlichen Daten ausfüllen

Balkonsolar Rechner PVGIS

 

Hier geht's -> zum PVGIS Rechner


Inhaltsverzeichnis:

28.1 das Wichtigte in Kurzform
28.2 Die Komponenten & Bezugsquellen
28.2.1 Balkonsolar-Komplettsets mit Zulassung
28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten
28.3 (Wann) rechnet sich das?
28.3.1 Begriffserläuterungen
28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen
28.3.3 die eigene Grundlast kennen
28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung
28.3.5 Balkonsolar muss nicht an den Balkon
28.3.6 Erspartes & Amortisationsdauer berechnen
28.3.7 Optimierungsmaßnahmen & mehr Einsparung herausholen
28.4 (Wie) kann ich das selbst machen?
28.4.1 handwerklich- technisches
28.4.2 rechtliche Rahmenbedingungen & Anmeldung

 

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28.3.7 Optimierungsmaßnahmen & mehr Einsparung herausholen

Um Ertrag bzw. Wirtschaftlichkeit einer Balkonsolaranlage zu optimieren bieten sich drei Maßnahmen an

Bild von

 

 

1. Ausrichtung der Solarmodule optimieren

Diese Maßnahme wurde bereits erläutert unter 28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung

Dennoch an dieser Stelle nochmal eine Zusammenfassung

  • eine reine Südausrichtung produziert mehr Strom als selbst genutzt werden kann und lässt unnötig viel Strom ungenutzt ins öffentliche Netz fließen
  • besser:  zwei PV-Module unterschiedlich ausrichten, Ost+West oder Ost+Süd oder Süd+West
  • eine steilere Neigung (60 - 70° Aufstellwinkel) bringt mehr Ertrag in den sonnenschwachen Wintermonaten

 

2. Überbelegung

Um die nicht optimale Ausrichtung der Module aus dem vorherigen Tipp zu kompensieren macht es Sinn, obwohl der Balkonsolar-Wechselrichter nur 600 Watt Leistung erbringen kann, PV-Module mit mehr als 600 Watt anzuschließen.

So wird ein beispielsweise 400 Watt Modul, dass mit steilen 70° Aufstellwinkel nach Westen ausgerichtet ist dennoch rund 300 Watt produzieren können, während ein knapp bemessenes 300 Watt Modul an gleicher Stelle vielleicht nur noch 200 Watt produzieren würde.

Das Anschließen von höherer Solarleistung als der Wechselrichter liefern kann nennt man Überbelegen.

Das ist unschädlich für den Wechselrichter denn es ist nicht so, dass die PV-Module ihre Leistung in den Wechselrichter "drücken" sondern der Wechselrichter nimmt sich nur soviel von den PV-Modulen, wie er selbst verarbeiten kann.

 

3. Eigenverbrauch optimieren

Wir erinnern uns an die Grundlast aus dem vorangegangenen Punkt 28.3.3 die eigene Grundlast kennen

Ein Balkonkraftwerk kann hauptsächlich die tagsüber anliegende Grundlast des eigenen Haushalts abdecken. Stromerzeugung, die größer ist als diese Grundlast geht ungenutzt ins öffentliche Netz.

Und genau hier liegt ein weiteres Optimierungspotential. Wie?

Indem wir versuchen, unsere Gewohnheiten so zu ändern, dass wir elektrische Haushaltsgeräte mit hohem Stromverbrauch dann benutzen, wenn die Balkonsolaranlage viel Strom produziert.

 

Balkonsolar Grundlast Schema Ertrag Finanztip

 

Bilderklärung:

  • die rot gestrichelte Linie ist die dauerhaft anliegende Grundlast, die tagsüber durch das Balkonkraftwerk gedeckt wird
  • wenn die Sonne richtig scheint und die PV-Module gut ausgerichtet sind produziert die Anlage über die Mittagszeit mehr Strom, als verwendet werden kann = die zwei roten Flächen
  • da hier im Bild ein lediglich 400W starkes Balkonkraftwerk verwendet wird werden bei 600W deutlich mehr und größere rote Flächen zu sehen sein

 

damit so wenig Strom wie irgend möglich "verschenkt" wird ist es sinnvoll, in den sonnenreichen Stunden stromhungrige Geräte anzuschalten damit möglicht viel eigener Sonnenstrom ausgenutzt werden kann

  • Waschmaschine
  • Geschirrspüler
  • Kochen / Backen
  • Wasserkocher, Kaffeemaschine
  • elektrische Gartengeräte
  • Laden von Akkus z.B. eBike, Tablet, Handy
  • ...

 

Tipp:

Hier lohnt sich die Verwendung eins Strommessgeräts wie unter Punkt 28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen in welches der Wechselrichter des Balkonkraftwerks eingesteckt ist um die erzeugte Leistung in Echtzeit sehen zu können und dann entsprechend zusätzliche Verbraucher anzuschalten, damit der selbsterzeugte Sonnenstrom möglichst gut ausgenutzt ist.

 

Inhaltsverzeichnis:

28.1 das Wichtigte in Kurzform
28.2 Die Komponenten & Bezugsquellen
28.2.1 Balkonsolar-Komplettsets mit Zulassung
28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten
28.3 (Wann) rechnet sich das?
28.3.1 Begriffserläuterungen
28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen
28.3.3 die eigene Grundlast kennen
28.3.4 die perfekte Sonnenausrichtung
28.3.5 Balkonsolar muss nicht an den Balkon
28.3.6 Erspartes & Amortisationsdauer berechnen
28.3.7 Optimierungsmaßnahmen & mehr Einsparung herausholen
28.4 (Wie) kann ich das selbst machen?
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28.4 (Wie) kann ich das selbst machen?

 Balkonsolar DIY selber machen1 Pixabay neu

Die Frage, ob und wie man eine solche Steckersolaranlage selbst installieren kann ist naheliegend.

Hierzu eine Unterteilung in die beiden Aspekte, die es zu betrachten gilt.

 

 

28.4.1 handwerklich- technisches

Balkonsolar Schema

Vom Handwerklichen her ist die  Installation einer Balkonsolaranlage denkbar einfach.

Die Stecker zum Verbinden von Photovoltaik-Modulen und Wechselrichtern sind genormt und verpolungssicher, d.h. der "Plus" am Modul passt auch nur auf den "Plus" am Wechselrichter, der Minus nur auf den Minus.

Balkonsolar MC4 Pixabay

Das sind so.g MC4 Stecker bzw. MC4-kompatible Stecker (so ähnlich wie mit "Tesa" oder "Tempo" ist auch "MC4" ein Markenname und es gibt unzählige, kompatible weitere Hersteller), Werkzeug braucht man dazu nicht.

Der Wechselrichter wird dann entweder direkt in eine beliebige Steckdose eingesteckt oder mittels Wieland-Einspeisesteckdose.

 

Die Installation der PV-Module und des Wechselrichters darf auch ohne weiteres selbst durchgeführt werden, da gibt es keinerlei Vorschrift, die dagegen spricht.

Einzig die Installation einer Einspeisesteckdose darf nur durch einen Elektro-Fachbetrieb durchgeführt werden, näheres dazu im nächsten Punkt.

 

Inhaltsverzeichnis:

28.1 das Wichtigte in Kurzform
28.2 Die Komponenten & Bezugsquellen
28.2.1 Balkonsolar-Komplettsets mit Zulassung
28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten
28.3 (Wann) rechnet sich das?
28.3.1 Begriffserläuterungen
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28.4.2 rechtliche Rahmenbedingungen & Anmeldung

Balkonsolar legal illegal Gesetz Normen Regeln VDE Pixabay

Es gibt eine knappe handvoll rechtlicher Rahmenbedingungen, die relevant sind,

diese werden hier kurz und einfach aufgeführt und erklärt.

 

 

1. Art des Wechselrichters

Balkonsolar Hoymiles HM 600 Wechselrichter neu

 

Da der Wechselrichter eine 230V Spannung erzeugt und in das Hausnetz sowie bei Überschuss auch in das öffentliche Stromnetz einspeist muss er den Anforderungen der VDE = Verband Deutscher Elektriker entsprechen und zwar ganz konkret der

VDE AR-N 4105

Wechselrichter ohne diese Zertifizierung dürfen nicht verwendet werden und man kann sie auch nicht beim Netzbetreiber anmelden, was zwingend erforderlich ist für einen legalen Betrieb s. auch weiter unten unter 4. Anmeldung der Anlage.

Vorsicht: Im Internet findet man auch viele Angebote mit Wechselrichtern ohne gültige VDE

Bezugsquellen für erlaubte Wechselrichter findest Du unter -> 28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten

 

 

2. Anschluss des Wechselrichters

Balkonsolar Wieland Einspeisesteckdose 

nach aktuellem Stand* (03.2023) darf der Wechselrichter eines Balkonkraftwerkes nur angeschlossen werden

  • entweder mittels spezieller Wieland (= Markenname) Einspeisesteckdose - diese muss von einem Fachbetrieb installiert werden
  • oder fest verdrahtet mittels z.B. Aufputz-Verteilerdose - diese muss ebenfalls von einem Fachbetrieb installiert werden

Bezugsquellen für eine solche Einspeisesteckdose findest Du unter -> 28.2.2 Zubehör & Einzelkomponenten

Leider sind alle VDE-Normen nicht frei zugänglich, müssen gegen eine recht hohe Lizenzgebühr erworben werden um sie einsehen zu können, deswegen hier ein Zitat der VDE-Webseite zu diesem Punkt, wo es auch eine Zusammenfassung zu Balkonkraftwerken gibt:

Der Anschluss der Anlagen darf nur über eine spezielle Energiesteckvorrichtung unter Berücksichtigung der Anforderungen nach DIN VDE V 0100-551 und DIN VDE V 0100-551-1 erfolgen

Quelle:  VDE.com

 

*Anmerkung:  die VDE selbst schlägt Anfang 2023 mit einem ausgiebigen Positionspapier nun vor, ihre eigenen Vorgaben zu lockern und per Gesetz abzuändern. Eine der Änderungen soll sein, dass die Einspeisesteckdose nicht mehr benötigt wird und stattdessen jede normale Steckdose benutzt werden darf. Allerdings ist diese Neuerung Stand 03.2023 noch nicht umgesetzt

-> zur Pressemitteilung des VDE vom 11.01.2023: VDE schlägt einfachere Regeln für Balkonkraftwerke vor

{phocadownload view=file|id=83|target=b}

 

3. Art des Stromzählers

Balkonsolar Stromzaehler Grundlast Pixabay neu

Beim Stromzähler gilt die Vorgabe, dass dieser nicht rückwärtsdrehend sein darf.

Das sind generell schonmal alle schwarzen Stromzähler mit Drehscheibe, die sog. "Ferraris Zähler" - hat man einen solchen verbaut ist der Betrieb eines Balkonkraftwerkes nicht zulässig, der Zähler muss vorher getauscht werden.

Aber auch bei den neueren, digitalen Zählern muss man hinschauen ob dieser eine sog. Rücklaufsperre hat.

Wenn Dein Zähler eines der beiden untenstehenden Symbole aufgedruckt hat dann besitzt er eine Rücklaufsperre und kann benutzt werden. Falls das Symbol fehlt muss er getauscht werden.

Balkonsolar Ruecklaufsperre Symbol

 

Wer tauscht den Stromzähler und was kostet das?

Das wird leider regional unterschiedlich gehandhabt. Manchmal genügt ein Anruf beim zuständigen Netzbetreiber und dieser tauscht, mit einer gewissen Vorlaufzeit, den Zähler aus gegen einen neuen, oftmals auch kostenfrei denn es werden sowieso gerade deutschlandweit nach und nach die alten Zähler gegen neue getauscht. Manche Netzbetreiber lassen sich den (vorzeitigen) Tausch jedoch bezahlen oder sperren sich gänzlich.

Das ist auch ein Punkt, der nach den neuen VDE-Normen geändert werden soll. Ziel: der Netzbetreiber soll künftig den Zähler tauschen müssen, bis dahin sollen auch die alten Zähler in Verbindung mit Balkonsolar erlaubt sein.

 

 

 

4. Anmeldung der Anlage

Balkonsolar Anmeldung Papierkram Behoerde Registrierung Pixabay

Vorweg die gute Nachricht:  die meisten Netzbetreiber erlauben mittlerweile das sog. "vereinfachte Anmeldeverfahren" sodass viele bürokratische Gängeleien weggefallen sind

  • kein mehrseitiges Anmeldeformular inkl. Inbetriebnahmeprotokoll mehr
  • keine Anmeldung mehr durch Fachbetrieb notwendig sondern darf selbst vorgenommen werden
  • keine Gebühren für die Anmeldung
  • keine Prüfung vor Ort
  • keine Anmeldung beim Finanzamt erforderlich
  • kein zusätzlicher Aufwand bei der Steuererklärung (auch keine Umsatzsteuer)

 

was bleibt sind zwei Anmeldeschritte, die gemacht werden müssen

1. beim Netzbetreiber

2. beim Marktstammdatenregister

Beide Anmeldungen können in wenigen Minuten selbst durchgeführt werden und sind kostenfrei. Eine ANleitung dazu findest Du nun nachfolgend.

 

 

Anmeldung 1 - beim zuständigen Netzbetreiber

Hinweis:  der Netzbetreiber ist nicht zwangsläufig der Stromlieferant.

Mit dem Stromlieferanten hast Du einen Vertrag über Strombezug, dieser kann auch in einem ganz anderen Bundesland sitzen und ist frei wählbar.

Der Netzbetreiber hingegen unterhält die Stromleitungen und Trafostationen vor Ort, ist demnach auch nicht frei wählbar. Viele Netzbetreiber haben zusätzlich auch eine Vertriebssparte als Stromlieferant, aber das ist nicht zwangsläufig so und deswegen muss man unterscheiden, um schlussendlich die ANmeldung auch an der richtigen Stelle durchzuführen.

Im Saarland ist der Netzbetreiber in fast allen Regionen die "Energis Netzgesellschaft".

Hier nun das Anmeldeformular, welches als Pdf gedownloaded, selbst ausgefüllt und per Mail zurück an die Energis Netzgesellschaft geschickt werden kann bzw. muss (Anklicken zum Download)

Balkonsolar Energis Anmeldeformular Screenshot

Sollte der Download mal nicht funktionieren hat die Energis vermutlich ein neues Formular herausgebracht. Dann am besten die Energis anrufen und um Zusendung des Formulars per Mail bitten.

 

Hinweis:  das oben gezeigte und verlinkte Formular gilt nur für die Energis Netzgesellschaft. Du musst beim für Dich zuständigen Netzbetreiber dessen eigenes Anmeldeformular benutzen! Hierzu einfach auf der jeweiligen Webseite stöbern / Google bemühen / dort anrufen und nachfragen.

 

 

Mit der Übermittlung der Zählernummer an den Netzbetreiber wird dieser auch in seinem System nachschauen, um welchen Zählertyp es sich handelt und Rückmeldung geben, falls der Zähler für ein Balkonkraftwerk unzulässig ist.

In diesem Fall kannst Du dann vereinbaren, wie oder ob ein Zählertausch erfolgen wird.

Daher mein Tipp:  unbedingt vor dem Kauf einer Anlage das Formular ausfüllen und abschicken und auf Rückmeldung des Netzbetreibers warten um sicher zu gehen, dass der verbaute Zähler entweder bereits passt oder dass ein Zählertausch in absehbarer Zeit durchgeführt wird.

 

Anmeldung 2 - beim Marktstammdatenregister MaStR

Balkonsolar Marktstammdatenregister Anmeldung MaStR Logo

Die Anmeldung im MaStR dient rein statistischen Zwecken und ist verpflichtend für alle Betreiber einer Photovoltaik-Anlage.

Auch diese Anmeldung kann einfach selbst durchgeführt werden, ist kostenlos und in 5 Minuten erledigt.

Hier geht's zur Anmeldung -> Anmeldung der Balkonsolaranlage im MaStR

 

 

Das war's  😀

 

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28.3.2 Verbräuche üblicher Haushaltsgeräte bestimmen
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