Balkonkraftwerk selbst zusammenstellen: Module, Wechselrichter, Halterung

Inhalt

1. Balkonkraftwerk selbst bauen: Was du darfst und was nicht
2. Diese Bauteile gehören dazu
3. Zusammenpassen: Rechenbeispiel Modul und Wechselrichter
4. Normkonformer Wechselrichter: Darauf achtest du
5. Module wählen: Beispiel Solakon 450 W
6. Stecker und Kabel richtig wählen
7. Halterung: Wind, Schnee, Absturzschutz
8. Anmelden und in Betrieb nehmen
9. Häufige Fragen

Balkonkraftwerk selbst bauen: Was du darfst und was nicht

Ein fertiges Set nimmt dir die Abstimmung der Teile ab. Wer sein Balkonkraftwerk selbst zusammenstellt, übernimmt diese Aufgabe. Das lohnt sich, wenn du bestimmte Module oder einen bestimmten Wechselrichter willst, etwa wegen der Maße am Geländer oder wegen einer App. Es setzt aber voraus, dass du Datenblätter lesen und vergleichen kannst.

Erlaubt ist das Zusammenstellen ausdrücklich. Die Verbraucherzentralen beschreiben die Installation eines Steckersolar-Sets so: Du befestigst die Module mechanisch, verlegst das Kabel und steckst die Bauteile zusammen. Eine Elektrofachkraft ist dafür in der Regel nicht nötig. Sobald Steckdosen montiert werden sollen oder du am Zustand deiner Elektroinstallation zweifelst, gehört der Fall in Fachhände.

Die folgende Tabelle zeigt, wann sich der Eigenbau gegenüber einem Komplettset lohnt und wann nicht.

Wenn du lieber ein abgestimmtes Gerät kaufst, findest du den Vergleich unter Balkonkraftwerk-Komplettsets. Der Rest dieser Seite zeigt, wie du eigene Bauteile sicher kombinierst.

Diese Bauteile gehören dazu

Ein Balkonkraftwerk besteht aus wenigen Teilen. Jedes hat Kennwerte, die du vor dem Kauf abgleichst.

Der Mikrowechselrichter ist das Herzstück. Welche Modelle wir im Vergleich einordnen, steht auf der Seite zu den Wechselrichtern fürs Balkonkraftwerk. Die Module findest du unter Solarmodule für das Balkonkraftwerk.

Zusammenpassen: Rechenbeispiel Modul und Wechselrichter

Der häufigste Fehler beim Eigenbau ist ein Modul, dessen elektrische Werte nicht zum Eingang des Wechselrichters passen. Vier Werte entscheiden: Spannung, Betriebsspannung, Strom und Leistung. Wir rechnen sie an einem Beispiel durch. Die Werte stammen aus Datenblättern. Das Modul ist das Solakon-Modul mit 450 W, dessen Datenblatt von Ulica Solar stammt. Der Wechselrichter ist der APsystems EZ1-M.

Wichtig: Solakon führt für das 450-W-Modul Datenblätter mehrerer Modulhersteller. Welches Fabrikat bei dir ankommt, steht auf dem Typenschild. Die Werte können sich unterscheiden. Rechne deshalb immer mit dem Datenblatt des gelieferten Moduls.

Schritt 1: Spannung bei Kälte

Solarmodule liefern bei Kälte mehr Spannung. Das Datenblatt nennt für die Leerlaufspannung einen Temperaturkoeffizienten von minus 0,25 Prozent je Grad. Bei minus 20 °C Zelltemperatur rechnest du: 35,14 V × (1 + 0,0025 × 45) = 39,1 V. Der Wechselrichter verträgt 60 V. Ein Modul je Eingang passt also mit viel Reserve. Zwei Module in Reihe an einen Eingang wären dagegen unzulässig: Zusammen kämen sie bei minus 20 °C auf rund 78 V. Hänge deshalb an jeden Eingang eines Mikrowechselrichters genau ein Modul.

Schritt 2: Betriebsspannung im MPP-Fenster

Der Wechselrichter sucht den Punkt mit der höchsten Leistung, den MPP. Dafür hat er einen Spannungsbereich, hier 28 bis 45 V. Die 29,61 V des Moduls liegen darin. Unter Betriebsbedingungen nennt das Modul-Datenblatt allerdings 27,24 V. Das ist knapp unter 28 V und noch im Betriebsbereich ab 26 V. Wie sich der Wechselrichter dort genau verhält, sagt sein Datenblatt nicht. Ein kleiner Ertragsverlust bei heißen Modulen ist deshalb nicht auszuschließen. Die Kombination ist kein Ausschlussgrund, aber eine Randlage, die du kennen solltest.

Schritt 3: Strom mit Rückseitengewinn

Das Modul ist bifazial, es nutzt also auch Licht auf der Rückseite. Dann steigt der Strom. Das Datenblatt führt dazu eine Tabelle, die sich auf ein 460-W-Modul als Bezug bezieht. Bei 10 Prozent Rückseitengewinn nennt sie 17,85 A Kurzschlussstrom und 16,95 A im Leistungsmaximum. Bei 30 Prozent sind es 21,10 A und 20,03 A. Der Eingang des EZ1-M verträgt 20 A im Dauerbetrieb und 25 A Kurzschlussstrom. Bei hohem Rückseitengewinn, etwa vor heller Wand, rückt das Modul also an die Grenze. Bei der üblichen Montage am Geländer ist der Gewinn kleiner.

Schritt 4: Leistung und Stecker

Zwei Module ergeben 900 Wp, der Wechselrichter speist höchstens 799 VA ein. Das Verhältnis beträgt etwa 1,13. Mehr Modulleistung als Wechselrichterleistung ist zulässig. Das Gesetz erlaubt bis zu 2.000 Wp Modulleistung bei höchstens 800 W am Wechselrichter. Mit Schuko-Stecker gilt nach der Produktnorm zusätzlich eine Grenze von 960 Wp. Die 900 Wp liegen darunter: Schuko möglich

Ein Gegenbeispiel mit zu wenig Eingangsstrom

Nicht jeder Wechselrichter passt gleich gut. Die Produktseite des Hoymiles HMS-800W-2T nennt für die 800-W-Variante 65 V maximale Eingangsspannung, 2 × 14 A Eingangsstrom und typische Modulleistungen von 320 bis 540 Wp. Ein 450-Wp-Modul liegt im empfohlenen Leistungsbereich. Sein Strom im Leistungsmaximum beträgt 15,20 A und damit mehr als die 14 A des Eingangs. Der Eingang kann den Mehrstrom nicht verarbeiten, bei starker Einstrahlung bleibt deshalb voraussichtlich ein Teil der Modulleistung ungenutzt. Prüfe außerdem den zulässigen Kurzschlussstrom im Datenblatt. Das Beispiel zeigt, warum der Blick auf den Strom zählt und nicht nur auf die Wattzahl.

Normkonformer Wechselrichter: Darauf achtest du

Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom der Module in Wechselstrom um und sichert die Einspeisung. Seine Normangaben sind deshalb das wichtigste Auswahlkriterium. Die Verbraucherzentrale nennt als Maßstab die Produktnorm DIN VDE V 0126-95 oder die Anwendungsregel VDE-AR-N 4105, beide meist im Datenblatt angegeben. Die Produktnorm gilt seit ihrem Erscheinen im Dezember für Steckersolargeräte ohne Speicher.

• Festes Limit von 800 VA. Die Einspeiseleistung darf bei Steckersolargeräten höchstens 800 VA betragen. Wir empfehlen keine Wechselrichter, die sich per App oder Firmware über 800 VA stellen lassen. Prüfe die Modellbezeichnung genau: Der APsystems EZ1-M hat 600 VA oder 799 VA, die Schwestervariante EZ1-H führt 960 VA und ist für Steckersolargeräte nicht zulässig.
• Normangabe im Datenblatt. Das EZ1-M-Datenblatt listet VDE-AR-N 4105, nennt aber die Produktnorm nicht. Ob ein Gerät sie erfüllt, erfährst du beim Hersteller.
• Schutz beim Ziehen des Steckers. Die Produktnorm erlaubt den Schuko-Stecker, wenn die Sicherheit anders gewährleistet ist, etwa durch modifizierte Stecker, einen internen Trennschalter oder galvanische Trennung im Wechselrichter. Der EZ1-M hat laut Datenblatt eine galvanisch getrennte Auslegung mit Hochfrequenztransformator und ein integriertes Schutzrelais.
• Schutzart IP67. Das Gerät sitzt im Freien. Der EZ1-M erfüllt IP67 laut Datenblatt.
• Zwei MPPT-Eingänge. Jedes Modul bekommt dann seinen eigenen Tracker.

APsystems EZ1-M

Der EZ1-M ist ein kompakter Mikrowechselrichter mit zwei unabhängigen MPPT-Eingängen, WLAN und Bluetooth. Laut Datenblatt gilt: 60 V maximale Eingangsspannung, 20 A Eingangsstrom und 25 A Kurzschlussstrom je Eingang, Wirkungsgrad bis 96,7 Prozent, Betriebstemperatur von minus 40 bis plus 65 °C. Die Garantie beträgt 12 Jahre, sie gilt nicht bei Dachmontage. Das Gerät ist laut Datenblatt nur für Balkon, Garten, Garage und Carport vorgesehen. Er gehört hier als Beispiel für einen gut dokumentierten Wechselrichter in den Eigenbau.

Module wählen: Beispiel Solakon 450 W

Bei der Wahl der Module zählen Leistung, Maße und Gewicht. Mit zwei 450-Wp-Modulen bleibst du unter der Schuko-Grenze und musst keine Einspeisesteckdose setzen lassen. Die Module sind mit 1.762 × 1.134 × 30 Millimetern und 24,2 Kilogramm laut Datenblatt Standardformat. Ihre Last tragen Rahmen und Halterung gemeinsam. Mehr zur Wahl findest du in unserem Vergleich der Solarmodule. Eine Einordnung der Glas-Glas-Bauweise steht im Glossar unter bifaziales Solarmodul.

Solakon Solarpanel 450 W

Das Modul ist ein N-Type-Modul mit TOPCon-Zellen, bifazial und in Glas-Glas-Bauweise, in Full Black. Das Datenblatt von Ulica Solar nennt 96 Halbzellen, einen Wirkungsgrad von 22,52 Prozent und einen Temperaturkoeffizienten der Leistung von minus 0,29 Prozent je Grad. Die Garantie beträgt 15 Jahre auf das Produkt und 30 Jahre auf die lineare Leistung. Für die mechanische Last nennt das Datenblatt eine Schneelast von 5.400 Pascal und eine Windlast von 2.400 Pascal. Das Amazon-Angebot enthält laut Titel zwei Module.

Stecker und Kabel richtig wählen

Zwischen Modul und Wechselrichter liegt die Gleichstromseite (DC), zwischen Wechselrichter und Steckdose die Wechselstromseite (AC). Beide haben eigene Stecker.

• DC-Seite: Die Module bringen ihre Kabel mit. Das Datenblatt des Solakon-Moduls nennt MC4-kompatible Stecker und ein Kabel mit 4 mm² Querschnitt. Der EZ1-M hat laut Datenblatt ebenfalls MC4-kompatible Eingänge. Gleiche die Steckertypen in den Anleitungen ab und stecke nur zusammen, was der Hersteller freigibt.
• AC-Seite: APsystems bietet ein Anschlusskabel mit 1,5 mm² Querschnitt und Schuko-Stecker an, standardmäßig mit 5 Metern Länge. Nutze das Kabel, das der Hersteller für sein Gerät vorsieht.
• Steckdose: Die Verbraucherzentralen verlangen eine Steckdose und keine Steckdosenleiste. Mehrfachsteckdosen sind laut Norm nicht gestattet. Prüfe vorab mit einer Lampe, ob die Außensteckdose aktiv ist.

Welcher Stecker erlaubt ist, hängt von der Modulleistung ab. Bis 960 Wp genügt ein Schuko-Stecker. Darüber bis 2.000 Wp verlangt die Produktnorm eine Energiesteckvorrichtung, den Wieland-Stecker. Die zugehörige Einspeisesteckdose setzt eine Elektrofachkraft. Die Einordnung dazu steht in Schuko oder Wieland, Kabelfragen beantwortet der Beitrag zu den Kabeln fürs Balkonkraftwerk.

Halterung: Wind, Schnee, Absturzschutz

Ein 24 Kilogramm schweres Modul am Geländer ist eine Last für Wind und Schnee. Die Verbraucherzentrale betont, dass das Modul nicht durch Wind gelöst werden oder durch sein Gewicht herabfallen darf. Gehe dabei so vor:

1. Maße abgleichen. Halterung und Modul müssen zusammenpassen. Beim Solakon-Modul sind das 30 Millimeter Rahmenhöhe und 1.134 Millimeter Breite.
2. Freigabe des Herstellers prüfen. Verwende nur Halterungen, die der Hersteller für dein Modul und deinen Montageort freigibt. Die Last des Moduls von 2.400 Pascal Wind und 5.400 Pascal Schnee gilt nur, wenn die Halterung sie mitträgt.
3. Untergrund bewerten. Geländer, Wand oder Flachdach müssen das Gewicht und die Windkräfte tragen. Im Zweifel fragst du den Eigentümer oder eine Fachkraft.
4. Absturz sichern. Plane eine Absturzsicherung ein und beachte die Montageanleitung der Halterung.
5. Zustimmung einholen. Mieter und Wohnungseigentümer brauchen die Zustimmung des Vermieters oder der Gemeinschaft, sie dürfen nur bei Unzumutbarkeit ablehnen. Mehr dazu im Ratgeber Balkonkraftwerk als Mieter oder Eigentümer.

Das Deutsche Institut für Bautechnik hat laut Verbraucherzentrale festgelegt, dass Steckersolar-Geräte keine Bauprodukte sind. Besondere Vorgaben für Glasmodule über 4 Meter Höhe entfallen damit. Die Verbraucherzentralen empfehlen trotzdem, an hohen Balkonen leichtere Module zu erwägen. Passende Halterungen findest du unter Halterungen für das Balkonkraftwerk.

Anmelden und in Betrieb nehmen

Nach dem Aufbau meldest du die Anlage an. Das gilt für ein Set ebenso wie für den Eigenbau. Die Anmeldung ist nach der Marktstammdatenregisterverordnung Pflicht und muss innerhalb eines Monats nach Inbetriebnahme erfolgen. Eine Anmeldung beim Netzbetreiber entfällt seit dem Solarpaket I.

1. Benutzerkonto anlegen. Du startest auf marktstammdatenregister.de, legst ein Konto an und bestätigst die E-Mail.
2. Anlagenbetreiber und Balkonkraftwerk registrieren. Der vereinfachte Assistent fragt Standort, Inbetriebnahmedatum, Gesamtleistung der Module in Watt, Wechselrichterleistung und Zählernummer ab.
3. Leistung richtig eintragen. Die Modulleistung addierst du aus den Datenblättern, im Beispiel 900 W. Die Grenzen im Register liegen bei 2.000 W Modulleistung und 800 W Wechselrichterleistung.
4. Bestätigung sichern. Lade die Registrierungsbestätigung herunter und lege sie zu den Belegen.

Der vollständige Ablauf steht im Ratgeber Balkonkraftwerk anmelden. Ein Speicher löst zusätzliche Pflichten aus. Dafür gelten eigene Regeln, die Seite zu den Speichern erklärt sie.

Häufige Fragen

Darf ich ein Balkonkraftwerk selbst zusammenstellen?

Ja. Die Verbraucherzentralen beschreiben die Installation als mechanische Befestigung, Kabelverlegung und Zusammenstecken, wofür in der Regel keine Elektrofachkraft nötig ist. Du musst Bauteile aber selbst abstimmen. Für Steckdosen oder Zweifel an deiner Elektroinstallation holst du eine Fachkraft, ebenso für eine Einspeisesteckdose.

Welche Module passen zu meinem Wechselrichter?

Die Leerlaufspannung des Moduls bei Kälte muss unter der maximalen Eingangsspannung bleiben, die Betriebsspannung im MPP-Bereich liegen und der Strom unter dem Eingangsstrom. Außerdem darf die Modulleistung die Grenze deines Steckers nicht überschreiten. Vergleiche alle Werte im Datenblatt des gelieferten Moduls, nicht nur die Wattzahl.

Darf die Modulleistung über der Wechselrichterleistung liegen?

Ja. Der Wechselrichter darf höchstens 800 VA einspeisen, die angeschlossene Modulleistung darf laut EEG bis 2.000 Wp betragen. Mit Schuko-Stecker gilt nach der Produktnorm eine Grenze von 960 Wp. Beispiel: Zwei Module mit je 450 Wp ergeben 900 Wp und bleiben darunter.

Brauche ich für den Eigenbau eine Elektrofachkraft?

Für das Aufstellen und Einstecken eines Sets in der Regel nicht. Eine Elektrofachkraft brauchst du, wenn eine Einspeisesteckdose gesetzt werden soll, was bei Modulleistungen über 960 Wp mit Wieland-Stecker nötig ist, oder wenn du am Zustand der Leitungen zweifelst. Eingriffe an Zähler oder Sicherungskasten sind immer ihre Aufgabe.

Schuko oder Wieland: Welcher Stecker passt zu meinem Eigenbau?

Bis 960 Wp Modulleistung genügt ein Schuko-Stecker, wenn der Wechselrichter für diese Nutzung ausgelegt ist. Bis 2.000 Wp verlangt die Produktnorm eine Energiesteckvorrichtung, den Wieland-Stecker, den eine Elektrofachkraft installiert. Frag den Hersteller, ob er den Schuko-Betrieb deines Wechselrichters ausdrücklich vorsieht.

Muss ich ein selbst zusammengestelltes Balkonkraftwerk anmelden?

Ja, wie jedes Steckersolargerät. Du registrierst es online im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur, und zwar innerhalb eines Monats nach der Inbetriebnahme. Dafür gibst du unter anderem Modulleistung, Wechselrichterleistung, Standort und Zählernummer an. Eine Anmeldung beim Netzbetreiber ist seit dem Solarpaket I nicht mehr nötig. Die Registrierungsbestätigung bewahrst du bei den Belegen auf.