Ein Balkonkraftwerk erzeugt bei Sonnenschein Strom – trotzdem bleibt die Wohnung bei einem Netzausfall normalerweise dunkel. Der Grund liegt nicht an den Solarmodulen, sondern am Wechselrichter: Sobald Netzspannung und Netzfrequenz fehlen, beendet er aus Sicherheitsgründen die Einspeisung. Wer sein Balkonkraftwerk als Notstromquelle nutzen möchte, benötigt deshalb zusätzliche Technik.
Je nach System lassen sich damit einzelne Geräte, ausgewählte Stromkreise oder theoretisch sogar ein ganzes Gebäude versorgen. Zwischen einer einfachen Notstromsteckdose und einer vollwertigen Ersatzstromanlage bestehen jedoch erhebliche Unterschiede.
Warum ein normales Balkonkraftwerk beim Blackout abschaltet
Der Mikrowechselrichter eines Balkonkraftwerks arbeitet parallel zum öffentlichen Stromnetz. Er orientiert sich an dessen Spannung und Frequenz und speist den erzeugten Solarstrom in das Hausnetz ein.
Fällt das öffentliche Netz aus, muss der Wechselrichter die Einspeisung automatisch beenden. Der integrierte Netz- und Anlagenschutz verhindert, dass sich unbeabsichtigt ein lokales Inselnetz bildet. Andernfalls könnten Leitungen weiterhin unter Spannung stehen, obwohl sie von Technikern als abgeschaltet betrachtet werden.
Diese Abschaltung ist daher keine technische Schwäche, sondern eine vorgeschriebene Schutzfunktion. Sie greift auch dann, wenn die Solarmodule bei strahlendem Sonnenschein eigentlich ausreichend Energie erzeugen könnten. Die Vorgaben für das Netzverhalten entsprechender Erzeugungsanlagen finden sich in der VDE-AR-N 4105.
Ein herkömmliches Balkonkraftwerk mit Solarmodulen und Mikrowechselrichter ist somit keine automatische Notstromversorgung.
Ein Batteriespeicher allein reicht nicht immer
Viele Haushalte ergänzen ihr Balkonkraftwerk um einen Speicher. Dieser nimmt tagsüber überschüssige Energie auf und gibt sie später wieder an das Hausnetz ab. Das erhöht den Eigenverbrauch, bedeutet aber noch nicht automatisch, dass der Speicher bei einem Stromausfall verwendet werden kann.
Auch ein einfacher Balkonkraftwerkspeicher stellt seine Einspeisung ins Hausnetz ein, wenn das öffentliche Netz ausfällt. Entscheidend ist deshalb, ob das Gerät ausdrücklich eine Notstrom-, Backup- oder Inselbetriebsfunktion besitzt.
Einige Speicher bieten dafür eine separat gekennzeichnete Steckdose. Diese bleibt beim Netzausfall aktiv oder kann manuell eingeschaltet werden. Kühlschrank, Router, Beleuchtung oder Ladegeräte müssen dann direkt mit dieser Steckdose verbunden werden. Die übrigen Steckdosen und fest installierten Geräte im Haus bleiben ohne Strom.
Manche inselbetriebsfähigen Speicher können außerdem während des Stromausfalls weiterhin über die angeschlossenen Solarmodule geladen werden. Diese Fähigkeit sollte vor dem Kauf ausdrücklich überprüft werden, denn sie ist nicht bei jedem System vorhanden. Auch die Verbraucherzentrale weist darauf hin, dass nur bestimmte Steckersolar-Speicher im Inselbetrieb arbeiten und währenddessen Solarenergie zum Nachladen verwenden können.
Vier Lösungen für unterschiedliche Anforderungen
1. Speicher zur Eigenverbrauchsoptimierung
Die einfachsten Batteriespeicher verschieben Solarstrom vom Tag in den Abend. Sie können die Stromrechnung senken, bieten bei einem Netzausfall aber keinen zusätzlichen Nutzen.
Sobald das öffentliche Netz ausfällt, stoppt auch ihre Leistungsabgabe. Solche Geräte sind sinnvoll, wenn allein ein möglichst hoher Eigenverbrauch angestrebt wird. Als Vorbereitung auf einen Stromausfall eignen sie sich nicht.
2. Speicher mit Notstromsteckdose
Für viele Haushalte stellt ein Balkonkraftwerkspeicher mit eigener Notstromsteckdose die praktikabelste Lösung dar. Der Speicher bildet unabhängig vom öffentlichen Netz einen kleinen Stromkreis, an den ausgewählte Verbraucher direkt angeschlossen werden können.
Abhängig vom Modell stehen beispielsweise 1.000 bis 2.500 Watt zur Verfügung. Das kann für einen Kühlschrank, einen Internetrouter, einige Lampen, Ladegeräte oder einen Fernseher ausreichen. Mehrere Geräte lassen sich über eine geeignete Mehrfachsteckdose anschließen, sofern deren zulässige Gesamtleistung und die maximale Ausgangsleistung des Speichers nicht überschritten werden.
Fest angeschlossene Verbraucher werden dadurch nicht versorgt. Dazu gehören beispielsweise ein Elektroherd, eine Wärmepumpe, eine fest verdrahtete Heizungssteuerung oder die normale Deckenbeleuchtung. Auch die übrigen Steckdosen der Wohnung bleiben spannungslos.
Vor dem Kauf sollten folgende Punkte geprüft werden:
- Welche Dauer- und Spitzenleistung liefert der Notstromausgang?
- Schaltet die Steckdose automatisch oder erst nach manueller Aktivierung ein?
- Können die Solarmodule den Akku während des Blackouts weiter aufladen?
- Ist ein Kaltstart bei vollständig ausgefallenem Stromnetz möglich?
- Bleibt die Notstromfunktion auch ohne WLAN, Internetzugang und Cloud-Verbindung nutzbar?
- Welche Mindestladung reserviert das System für einen Stromausfall?
Hier ein paar Modelle, die diese Kriterien erfüllen:
| Modell | Kapazität | Leistung der Notstromsteckdose | Besonderheit |
|---|---|---|---|
| Zendure SolarFlow 2400 Pro | 2,4 kWh | 2.400 W, kurzzeitig 3.600 W | Direkter Anschluss von Solarmodulen, erweiterbar |
| Marstek Venus E Gen 3.0 | 5,12 kWh | 2.500 W | Großer AC-gekoppelter Speicher |
| Anker SOLIX Solarbank 3 E2700 Pro | 2,69 kWh | 1.200 W | Vier MPPT-Eingänge, direkt für Balkonkraftwerke |
| EcoFlow STREAM Ultra X | 3,84 kWh | bis 2.300 W | Mehrere AC-Ausgänge, großer integrierter Speicher |
| Anker SOLIX Solarbank 2 E1600 Pro | 1,6 kWh | 1.000 W | Kompakter und günstiger Einstieg |
3. Fest installiertes Ersatzstromsystem
Wer nicht nur einzelne Geräte, sondern ausgewählte Stromkreise oder das gesamte Gebäude weiterbetreiben möchte, benötigt ein echtes Ersatzstromsystem. Dieses trennt die Hausinstallation bei einem Netzausfall sicher vom öffentlichen Stromnetz und baut anschließend ein eigenes Inselnetz auf.
Eine solche Anlage besteht typischerweise aus einem geeigneten Hybridwechselrichter, einem Batteriespeicher, einer Umschalteinrichtung und einer entsprechend vorbereiteten Elektroinstallation. Planung und Anschluss gehören in die Hände eines Elektrofachbetriebs.
Die Anlage kann je nach Auslegung beispielsweise Kühlschrank, Heizung, Beleuchtung und mehrere Steckdosenstromkreise versorgen. Eine vollständige Versorgung des Hauses ist ebenfalls möglich, erfordert aber deutlich mehr Wechselrichterleistung und Batteriekapazität.
Für ein klassisches Balkonkraftwerk ist dieser Aufwand häufig unverhältnismäßig. Bei einer größeren Dachanlage kann ein Ersatzstromsystem dagegen sinnvoll sein.
4. Mobile Powerstation
Eine Powerstation vereint Akku, Wechselrichter, Ladeelektronik und Steckdosen in einem transportablen Gehäuse. Bei einem Stromausfall lässt sie sich direkt dort einsetzen, wo Energie benötigt wird.
Viele Geräte können über faltbare oder fest installierte Solarmodule geladen werden. Größere Modelle stellen genügend Leistung für Kühlschränke, Computer oder kleinere Kochgeräte bereit. Gegenüber fest installierten Heimspeichern kosten Powerstations pro Kilowattstunde Kapazität allerdings meist mehr. Leistungsfähige Modelle sind außerdem schwer und nur noch eingeschränkt mobil.
Für Mieter, Camper und Haushalte ohne Möglichkeit zu einer festen Installation kann eine Powerstation dennoch die flexibelste Notstromlösung sein.
Hier ein paar Beispiele:
| Modell | Akkukapazität | Dauerleistung | Solarladung | Gewicht |
|---|---|---|---|---|
| EcoFlow DELTA 3 Plus | 1.024 Wh | 1.800 W | bis 1.000 W | ca. 12,5 kg |
| Anker SOLIX C1000 Gen 2 | 1.024 Wh | 2.000 W | bis 600 W | ca. 11,3 kg |
| DJI Power 1000 V2 | 1.024 Wh | 2.600 W | je nach Zubehör bis 1.800 W | ca. 14,2 kg |
| Bluetti AC180P | 1.440 Wh | 1.800 W | bis 500 W | ca. 16 kg |
| Jackery Explorer 2000 v2 | 2.042 Wh | 2.200 W | bis 400 W | ca. 16,6 kg |
Notstrom ist nicht automatisch unterbrechungsfrei
Die Begriffe Notstrom, Ersatzstrom und USV werden häufig gleichgesetzt, beschreiben aber nicht immer dieselbe Funktion.
Eine Notstromsteckdose kann nach dem Ausfall manuell aktiviert werden oder erst nach einigen Sekunden Strom liefern. Empfindliche Geräte schalten sich in dieser Zeit aus. Eine USV-Funktion – kurz für unterbrechungsfreie Stromversorgung – überbrückt den Ausfall dagegen so schnell, dass angeschlossene Geräte im Idealfall weiterlaufen.
Für einen Kühlschrank spielt eine kurze Unterbrechung kaum eine Rolle. Bei einem Server, Computer, Aquarium oder medizinischen Gerät kann die Umschaltzeit dagegen entscheidend sein. Käufer sollten deshalb nicht nur auf die Bezeichnung „Notstrom“ achten, sondern die angegebene Umschaltzeit und die Eignung für den jeweiligen Verbraucher prüfen.
Wie lange reicht ein Balkonkraftwerkspeicher?
Die mögliche Laufzeit hängt von drei Größen ab:
1. nutzbare Kapazität des Speichers,
2. Leistungsaufnahme der angeschlossenen Geräte,
3. möglicher Solarertrag während des Ausfalls.
Die theoretische Laufzeit lässt sich näherungsweise so berechnen:
Laufzeit in Stunden = nutzbare Speicherkapazität in Wh ÷ Gesamtleistung der Verbraucher in W
Ein Speicher mit 2.000 Wh stellt in der Praxis nicht seine vollständige Nennkapazität zur Verfügung. Entladereserve und Umwandlungsverluste reduzieren die nutzbare Energiemenge. Werden beispielhaft 1.700 Wh nutzbar angenommen und laufen Geräte mit zusammen 100 Watt, ergibt sich eine rechnerische Laufzeit von etwa 17 Stunden.
Bei 500 Watt sinkt sie unter denselben Bedingungen auf ungefähr 3,4 Stunden. Ein Wasserkocher mit 2.000 Watt könnte die Kapazität rechnerisch in weniger als einer Stunde verbrauchen – sofern der Wechselrichter diese Leistung überhaupt bereitstellen kann.
Für Kühlschränke eignet sich die momentane Leistungsaufnahme nur eingeschränkt zur Berechnung. Der Kompressor arbeitet nicht ununterbrochen. Aussagekräftiger ist der Energieverbrauch pro Tag, der auf dem Energielabel oder mithilfe eines Strommessgeräts ermittelt werden kann. Gleichzeitig muss der Speicher den höheren Anlaufstrom des Kompressors verkraften.
Solarstrom kann die Laufzeit verlängern
Kann der Speicher während des Inselbetriebs weiter von den Modulen geladen werden, hängt die mögliche Betriebsdauer nicht allein von der Akkukapazität ab. Bei ausreichender Sonneneinstrahlung können Verbraucher direkt versorgt und überschüssige Energie für die Nacht gespeichert werden.
Im Winter ist diese Reserve jedoch deutlich kleiner als im Sommer. Bewölkung, Schnee, Verschattung und kurze Tage reduzieren den Ertrag. Die auf den Modulen genannte Watt-Peak-Leistung wird zudem nur unter festgelegten Prüfbedingungen erreicht.
Ein System, das im Sommer Kühlschrank und Router über längere Zeit versorgen kann, muss im Winter nicht dieselbe Laufzeit erzielen. Für eine realistische Notfallplanung sollte daher mit ungünstigen Erträgen gerechnet werden.
Rückspeisung über eine Steckdose ist keine Lösung
Ein Notstromausgang darf nicht mithilfe eines Kabels mit zwei Steckern an eine Haushaltssteckdose angeschlossen werden, um damit das Wohnungsnetz zu versorgen. Solche Konstruktionen sind lebensgefährlich. Sie können Leitungen und offenliegende Kontakte unter Spannung setzen, Schutzmechanismen umgehen und Strom in Bereiche einspeisen, die eigentlich spannungsfrei sein sollen.
Soll die feste Hausinstallation im Blackout versorgt werden, ist eine normgerechte Netztrennung und Umschalteinrichtung erforderlich. Diese muss passend zur Anlage geplant und von einem Elektrofachbetrieb installiert werden.
So findet man das passende System
Für die Auswahl ist zunächst entscheidend, welche Geräte bei einem Stromausfall weiterlaufen sollen.
Wer lediglich die Stromkosten reduzieren möchte, benötigt keine Notstromfunktion. Für Kühlschrank, Router, Mobiltelefone und einige Lampen genügt häufig ein Speicher oder eine Powerstation mit separatem Inselstromausgang.
Sollen dagegen Heizung, feste Beleuchtung oder mehrere Räume versorgt werden, reicht eine einzelne Steckdose nicht aus. In diesem Fall ist ein installiertes Ersatzstromsystem erforderlich. Dabei sollten nicht nur die Batteriekapazität, sondern auch Dauerleistung, Spitzenleistung, Umschaltzeit und Solarladefähigkeit berücksichtigt werden.
Ein Balkonkraftwerk kann somit einen sinnvollen Beitrag zur Notfallvorsorge leisten. Die Solarmodule allein genügen dafür jedoch nicht. Erst ein ausdrücklich inselbetriebsfähiger Speicher oder eine dafür geplante Ersatzstromanlage sorgt dafür, dass der erzeugte Solarstrom auch während eines Netzausfalls tatsächlich genutzt werden kann.
