Was ist eine Mini-Solaranlage und wann lohnt sie sich?

Photovoltaikanlagen, die üblicherweise auf Privathäusern installiert werden, haben in der Regel eine Nennleistung von 3 bis 20 Kilowatt-Peak. Sie werden fest installiert und sind für den Betrieb über mehrere Jahrzehnte ausgelegt. Im Gegensatz dazu können Mini-Solaranlagen von Nutzern selbst installiert und mit geringem Aufwand wieder entfernt werden. Mini-Solaranlagen sind kleiner und damit auch günstiger als herkömmliche Photovoltaikanlagen, produzieren aber deutlich weniger Solarstrom. 

Kleine Solaranlagen für den Eigenverbrauch gibt es in verschiedenen Ausführungen. Die Mini-PV-Anlagen für die Steckdose werden auch als „Plug-and-play“-Solaranlagen, Steckdosen-Module oder Balkonkraftwerke bezeichnet. Übliche Modelle bestehen aus ein bis zwei Standard-Solarmodulen und einem Wechselrichter, über den die Verbindung mit dem öffentlichen Netz erfolgt. Derzeit ist in Deutschland die Einspeiseleistung des Wechselrichters auf 600 Watt begrenzt. Zwar können die Solarmodule eine höhere Leistung bringen – z. B. bei Kombination von zwei Modulen mit jeweils 420 Watt-Peak –, die Einspeiseleistung wird dann jedoch über den Wechselrichter abgeregelt.

Im Jahr 2023 könnte diese Begrenzung auf 800 Watt angehoben werden. Der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. (VDE) hat im Januar dazu ein Positionspapier veröffentlicht und unterstützt diese Erhöhung. Sie ist derzeit (Stand: Mai 2023) jedoch noch nicht gültig. Neben den Balkonkraftwerken gibt es auch deutlich kleinere Varianten der Mini-PV-Anlagen, die mit in den Park oder zum Zelten mitgenommen werden können. Die häufig faltbaren und sehr leichten Module (auch als „mobile Module“ bezeichnet) für den Inselbetrieb dienen dazu, Gleichstromverbraucher wie das Smartphone oder ein Radio direkt mit Strom zu versorgen. Werden diese relativ leistungsschwachen mobilen Module mit einer Batterie mit integriertem Wechselrichter verbunden, spricht man auch von einem „Solargenerator“, der das Speichern von Solarstrom und den Betrieb von Wechselstromverbrauchern erlaubt. Im Folgenden gehen wir vor allem auf fest installierte Mini-PV-Anlagen ein.

Mit dem wachsenden Bewusstsein für den Klimawandel möchten viele Menschen dazu beitragen, die Erderwärmung zu verlangsamen. Photovoltaikanlagen leisten dazu einen wichtigen Beitrag, da sie sauberen Ökostrom produzieren. Wer nicht die Möglichkeit hat, eine Photovoltaikanlage auf dem eigenen Hausdach zu installieren, findet in einer Mini-PV-Anlage eine Alternative.

Sofern die Mini-Solaranlage an einem geeigneten Standort eingesetzt wird, lassen sich damit die jährlichen Stromkosten senken – zumindest zu einem kleinen Teil. Eine größere Unabhängigkeit vom Strommarkt und eine gegebenenfalls völlig autarke Versorgung sind damit jedoch nicht möglich. Kleine Solaranlagen verringern aber den Anteil an Strom, der aus dem öffentlichen Netz zugekauft werden muss.

Mini-Photovoltaikanlagen sind auch an Orten ohne öffentliche Stromversorgung, zum Beispiel im abgelegenen Garten, einsetzbar. Dann handelt es sich um Inselsysteme, die ganz ohne Anschluss an das öffentliche Stromnetz funktionieren. Mit solchen Anlagen können kleinere Haushaltsgeräte betrieben werden, solange die Sonne scheint. Manche Mini-Solaranlagen sind mit einem Speicher ausgerüstet, um die gewonnene Energie später zu nutzen. Die Verbraucherzentrale empfiehlt den Kauf solcher Geräte allerdings nicht, da sie sich selten rentieren.

Wichtig: der richtige Standort

Auch Solar-Kleinanlagen lohnen sich nur, wenn sie so installiert werden, dass sie ausreichend Solarstrom produzieren können. Für die Montage an einem Balkon oder an einer Fassade ist eine Süd-, Südost- oder Südwest-Ausrichtung ideal. Aufgrund der meist vertikalen Anbringung fällt das Sonnenlicht nicht im optimalen Winkel auf die Module, sodass der Ertrag während der Sommermonate geringer ausfällt. Dafür kann auch im Winter noch Solarstrom gewonnen werden, wenn die Sonne tiefer am Himmel steht. 

Mit einer entsprechenden Aufständerung ist es aber auch möglich, die Solaranlage auf einer Terrasse oder auf einem Haus- oder Schuppendach bzw. einem Carport anzubringen. Hier ist ein Neigungswinkel zwischen 30 und 35 Grad die beste Wahl.

Mobile Kleinanlagen lassen sich ohne Schwierigkeiten nach dem aktuellen Stand der Sonne ausrichten. Dazu kann die mitgelieferte Aufständerung genutzt werden.

Mini-Solaranlagen für den Balkon können über einen Schutzkontaktstecker (gewöhnlicher Haushaltsstecker) oder eine Wieland-Steckdose mit dem Haushaltsstromkreis verbunden werden. Die Solarmodule produzieren Solarstrom, der mithilfe eines Wechselrichters von Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und so für den Haushalt nutzbar gemacht wird. Da Mini-PV-Anlagen in aller Regel nicht ausreichend Strom produzieren, wird zusätzlich Strom aus dem öffentlichen Stromnetz zugekauft.

Anders als größere Photovoltaikanlagen sind Kleinanlagen nicht dafür gedacht, den produzierten Solarstrom ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen. In Anbetracht der Tatsache, dass die derzeitige Einspeisevergütung niedrig ist, wäre das ohnehin nicht lohnenswert. Eine Mini-Solaranlage rentiert sich also vor allem dann, wenn der produzierte Strom möglichst vollständig selbst genutzt wird.

Im Sommer und während der Mittagsstunden wird tendenziell am meisten Strom produziert. Wer tagsüber nicht zu Hause ist, kann dennoch von einer Mini-PV-Anlage auf dem Balkon oder einer Dachfläche profitieren. Geräte, die im Standby-Modus sind, oder auch das WLAN benötigen stets Strom, der mithilfe der Anlage erzeugt werden kann. In der Regel ist es sinnvoll, die Mini-PV-Anlage so zu dimensionieren, dass dieser Grundbedarf abgedeckt wird. Überschüsse zu speichern lohnt sich meist nicht, denn eine kleine Solaranlage mit Speicher ist nur in den seltensten Fällen rentabel.

Der Ertrag einer Mini-Solaranlage ist von der Sonneneinstrahlung sowie von Ausrichtung und Neigung der Anlage abhängig. Häufig sind diese Parameter bei Balkonkraftwerken nicht ideal, hinzu kommen typische Verschattungen, z. B. durch Nachbargebäude. Laut der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) in Berlin erzeugt eine kleine Solaranlage mit einer Nennleistung von 600 Watt-Peak pro Jahr etwa 400 Kilowattstunden Strom.

Zum Vergleich: Ein Vier-Personen-Haushalt verbraucht durchschnittlich etwa 4.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr. Daher kann eine kleine Photovoltaikanlage zwar einen Beitrag dazu leisten, die Stromkosten zu reduzieren, fällt jedoch nicht annähernd so ins Gewicht, wie eine übliche Dach-Photovoltaikanlage. Mithilfe von Stromzählern für die Steckdose können Nutzer selbst überwachen, wie viel Strom tatsächlich produziert wird. 

Die HTW hat einen Stecker-Solar-Simulator entwickelt, mit dem Verbraucher selbst prüfen können, mit welchen Erträgen an ihrem Standort zu rechnen ist. Der Simulator berücksichtigt unter anderem die Montageart, Neigung und Ausrichtung, Verschattungen sowie die möglichen Kosten und zeigt an, ob sich die Investition voraussichtlich auszahlen wird.

Annahmen:

Eine kleine Solaranlage mit einer Nennleistung von 600 Kilowatt-Peak produziert bei guten Standortbedingungen etwa 400 Kilowattstunden Strom pro Jahr. Ein Haushalt kann davon 80 Prozent nutzen. Das entspricht 320 Kilowattstunden pro Jahr. 

Bei einem aktuellen Strompreis (Stand: Mai 2023) von 40 Cent pro Kilowattstunde (Strompreisbremse) ergibt sich eine jährliche Ersparnis von 320 × 0,40 Euro = 128 Euro für den nicht zugekauften Strom.

Tendenziell ist es jedoch leichter, in einem Mehrpersonenhaushalt mehr Solarstrom selbst zu nutzen. In einem Einpersonenhaushalt mit einer Eigennutzung von nur 40 Prozent ergäbe sich eine Ersparnis von lediglich 64 Euro im Jahr. Zudem ist nicht jeder Standort geeignet. Ob es sich lohnt, eine Photovoltaik-Kleinanlage zu kaufen, muss daher immer individuell beurteilt werden.

Beim Kauf von Mini-Solarmodulen sollten Sie in jedem Fall darauf achten, dass der enthaltene Wechselrichter mit einer Konformitätserklärung (VDE AR 4105) ausgestattet ist. Er muss außerdem die Einspeiseleistung auf 600 Watt begrenzen, solange die geplante Erhöhung auf 800 Watt noch nicht durchgesetzt wurde.

Jede Mini-Solaranlage, die per Steckdose mit dem Stromkreis verbunden wird, muss angemeldet werden. Die Anmeldung erfolgt über das Marktstammdatenregister bei der Bundesnetzagentur sowie beim eigenen Netzbetreiber. Diese doppelte Anmeldung könnte zukünftig entfallen, derzeit ist sie aber noch notwendig. Von der Pflicht zur Anmeldung ausgenommen sind nur Inselanlagen. 

Eine Genehmigung von staatlicher Seite brauchen Sie nicht. Allerdings muss die Anlage korrekt und sicher installiert werden. Wer in einer Mietwohnung lebt oder einer Eigentümergesellschaft angehört, muss eventuell entsprechende Genehmigungen vom Hausbesitzer oder Vermieter einholen. Unter Umständen sind auch Bestimmungen für den Denkmalschutz oder bauaufsichtliche Vorschriften zu berücksichtigen.

Zu beachten ist zudem, dass herkömmliche Stromzähler mit mechanischen Drehscheiben („Ferraris-Zähler“) in Verbindung mit einer Mini-Solaranlage rückwärts laufen können. Das ist verboten. In diesem Fall muss der Zähler mit einer Rücklaufsperre ausgestattet bzw. ausgetauscht werden, was zusätzliche Kosten verursacht.

Mini-Solaranlagen sind eine erschwingliche und einfache Möglichkeit, den ökologischen Fußabdruck zu verkleinern und die eigenen Stromkosten zu reduzieren. Aus finanzieller Sicht ist die Installation einer kleinen Solaranlage immer dann sinnvoll, wenn die Anlage einen ausreichend hohen Ertrag erreicht. Zu diesem Zweck muss der Standort geprüft werden: Eine ungünstige Ausrichtung, Neigungen oder Verschattungen beeinträchtigen den Ertrag.

Außerdem müssen Sie eine Mini-Solaranlage, die ans Stromnetz angebunden wird, anmelden. Ansonsten hält sich der bürokratische Aufwand aber in Grenzen. Wer eine ausreichend große Dachfläche zur Verfügung hat, profitiert in aller Regel jedoch mehr von einer größeren, gut geplanten Photovoltaikanlage.