März 2026 - Die ersten wirklich intelligenten und sinnvollen "Balkon-Kraftwerke" werden angeboten
Im März 2026 erscheint eine interessante Anzeige im Werbeblättchen eines der 5 großen Discounter, lieferbar jedoch nur über oder in deren online-Shop. Dort wird erstmal nur oberflächlich ein sogenanntes "Balkonkraftwerk" beworben und diesmal mit einem intelligentem Speicher (mit mehreren Akku-Packs) . Es stellt sich bei genauerem Hinsehen die Frage - was ist nun besser geworden ?
Das Grundgerät soll 650 Euro kosten mit einer 2 KW/h Batterie. Zubehör kostet extra. Z.B zwei 500W Panels kosten 100 Euro Aufpreis. 4 Panels können angeschlossen werden sowie ein zusätzlicher externer 230 V Wechselrichter.
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Dieses neue Grundgerät hat mehrere besondere Eigenschaften
In diesem Grundgerät der deutschen Firma SOLAKON sind jetzt die intelligenten Eigenschaften für die effiziente Nutzung des integrierten Energie-Speichers (des 2 KW/h Akkus) enthalten, die ich in 2023 bereits formuliert und gefordert hatte. Die wichtigste Eigenschaft ist der intelligente "Ent-Laderegler" des oder der Akkus. Der Entlade-Regler darf aus dem aufgeladenen Akku nur so viel Leistung in das Hausnetz einspeisen, wie ohne den Sonnenenergie-Zufluss wirklich gebraucht wird - bis der Akku entladen ist.
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Das wichtige Zauberwort heißt "Nulleinspeisung"
Das neue Fremdwort (oder der Fachbegriff) heißt "Nulleinspeisung". (Ich hatte damals vor 3 Jahren bei der intelligenten Entladetechnik eines zentralen Akkus von der "Nullsummen-Regelung" gesprochen - was in etwa das Gleiche bedeutet.)
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Der zentrale Microcontroller kennt die brandaktuelle vom Versorger abgerufene und zu bezahlende Leistung über den "Watt-Watcher" und liefert von der gespeicherten Akku-Leistung nur so viel Leistung in das Hausnetz aus, daß die gemessene abgerufene und zu bezahlende Leistung des Versorgers auf NULL absinkt (was diesem gar nicht gefällt .....).
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Das ist der erste Ansatz der Nutzung von Speicher-Intelligenz
Und das bedeutet, der zentrale Microcontroller benötigt einen USB Port zum Anschluß des Zähler-Adapters, eines Infrarot-Licht-Sensors. (bei uns ist - wäre - das der "Watt-Wätcher"). Weiterhin benötigt der Microcontroller einen LAN-Port zum Anschluß an unser Inhaus-Lan mit der großen W-Lan Feststation (das wäre zum Beispiel die Fritzbox, bei uns ein einfacher W-Lan Router), denn W-Lan ist nicht immer problemlos möglich. W-Lan und Bluetooth sind sogar schon seit längerem standardmäßig in die Microcontroller integriert.
Unser W-Lan Router - der keine Verbindung zum Internet hat - ist als sogenannter "Accees Point" (AP) konfiguriert.
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Wo sind die aktuellen Knackpunkte dieser Entwicklungs-Stufe ?
Dieses obige Balkonkraftwerk ist nur für eine 230 Volt Phase unseres Hausstrom-Netzes ausgelegt und damit erstmal für nur eine Wohnung geeignet.
Solakon beschreibt eine hilfsweise 3-Phasen Lösung, die aber nicht überzeugt. Dort hat jedes der 3 Grundgeräte seinen eigenen Akku, und das ist eine Hilfs-Krücke. Ein gemeinsamer Speicher ist die einzige sinnvolle Konzeption, eventuell sogar mehrere gemeinsame Speicher.
Das Grundgerät kann zwar bis zu 4 PV-Panels und 5 weitere Akku-Packs angeschlossen bekommen, darf aber nur bis zu 800 Watt(VA) in unser Hausnetz einspeisen. In den oder die eigenen Akku(s) dürften die 4 Panels jedoch ihre volle (Sonnenlicht-) Leistung (4 x 500 Watt - oder mehr ?) einspeisen.
Die Entwicklung und Produktion der PV-Panels wurde in China aus dringendstemund von der Energie-Not getriebenen Eigeninteresse erheblich vorangetrieben. Der Trumpsche Iran-Krieg im April 2026 hat nicht nur den Chinesen diese Notwendigkeit nocheinmal drastisch vor Augen geführt.
Unsere ersten PV-Panele aus dem Frühjahr 2023 lieferten nur echte 350 Watt - und das bei prallester Sonne. Das hatte ich ingenieurmäßig gemessen. Der Rest zu den 380 Watt im Prospekt war Wunschdenken der Hersteller. Später gab es die ersten 420 Watt Panels und inzwischen liefern die Panelen echte 500 Watt (doch auch das muß ich noch nachmessen) - jeweils bei gleicher Fläche.
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Doch was mache ich, wenn in einem größeren Objekt die Leistungsentnahme auf mehrere Phasen unseres Drehstromnetzes verteilt wurde ? Oder wenn die PV-Panelen recht weit von dem Grundgerät entfernt liegen (müssen).
Das Grundgerät wiederum muß ganz dicht am zentralen Zählerschrank stehen, da die USB-Verbindung zum "Watt-Wächer" nur wenige Meter lang sein "sollte". Und die ist essenziell wichtig. Alleine das kollidert schon mit der Hausfrau, die diese dicken Leitungen nicht durchs Wohnzimmer verlegt haben möchte. Auch sind die Verluste bei längeren PV-Panel Ableitungen nicht mehr trivial. Doch davon später mehr .....
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Im Winter reichen diese 4 Panels nicht aus, die Akkus zu füllen
Da bei uns im Winter die schräg scheinende Sonne die Energie nur bescheiden abgibt, reichen die lokal angeschlossenen (zur Zeit) maximal 4 möglichen PV-Panels mit ihren maximalen aufsummierten 2000 Watt Leistung nicht aus, den oder die Akkus zu füllen.
So hat der Hersteller an dem Grundgerät einen speziellen 230 Volt Anschluß für einen (oder mehrere kaskadierte) weiteren 230 Volt Wechselrichter (zur Ladestrom-Aufbesserung) vorgesehen. Das ist damit zukunftsträchtig, weil nicht überall Süd- oder Süd-West- Flächen zur Verfügung stehen und die Entfernungen mit den PV-Panel Leitungen (max. 35 Volt) zu hohe Verluste bringen (im Vergleich zu den 230 Volt Leitungen).
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Was fehlt noch ?
Es gibt also schon die Technik des intelligenten Ladereglers, der von mehreren Wechelrichtern die eingewunkene Sonnen-Energie auf einen oder mehrere Akkus verteilen kann. Es gibt aber nur wenige Aussagen, ab wann der Speicher (die gestapelten 2 KWh Akku-Pcks) diese hohen Ladeströme nicht mehr annehmen kann. Der Ladestrom für LIPO Akkus ist nicht unbegrenzt groß.
Beispiel : Unsere 12V Auto-Akkus konnen / dürfen mit um die 15 Ampere Ladestom gefüllt werden, das sind knapp 200 Watt. Mehr verträgt diese Blei/Säure- Techik nicht. Blei/Gel Akkus liegen noch deutlich darunter.)
Der intelligente Ent-Laderegler zur Nulleinspeisung kann zur Zeit nur einen 230 Volt Ausgang (also 1 Phase) versorgen. In den großen (teuren) Kostal Wechselrichtern gab es bereits vor 15 Jahren den intelligenten sogenannten "Loadbalancer", der die eingewunkene Sonnenenergie geichmäßig aufteilte und zu je einem Drtittel an alle 3 Phasen eines Hausnetzes ablieferte. Also im Prinzip gibt es das schon, wobei die 3 Phasen des Hausnetzes aus den verfügbaren Akkus des Grundgerätes nur noch intelligent variabel gespeist werden müssten.
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Mehrere Ansätze sind in Arbeit bzw in der Entwicklung
Wie in den vorangegangenen Seiten erläutert, präferiere ich die dezentrale Low-Cost Lösung mit einzelnen Mini-Wechselrichtern (wegen der Redundanz).
Diese Low-Cost Mini-Wechselrichter können an einem Panel-Aschluß nur ein Panel bis ca. 40 Volt vertragen. Weder eine Reihenschaltung noch (zur zeit) eine Parallelschaltung von PV-Elementen ist machbar bzw. vorgesehen. Zum einen ist da die Grenze der VDE-Bestimmungen von Niederspannung (bis 50 Volt) und eine Parallelschaltung geht physikalisch (wie bei Autoakkus) nicht so einfach bzw. ist technisch sehr aufwendig.
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Gefragt wäre demnach ein intelligenter zentraler 230V Knoten (diekt in der Nähe der Akkus) mit mehreren 230 Volt Wechselrichter-Eingängen (Anschlüssen) und einem zentralen integrierten Gleichspannungs-Lade-Regler für ein oder mehrere zentrale Aku-Packs.
Am Ausgang würde dann ein intelligenter Drehstrom-Ent-Lade-Regler aus diesen Akku-Packs alle 3 Phasen ganz gezielt und variabel bis zur Nulleinspeisung pro Phase füttern.
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Damit wäre das Problem der längeren Leitungslängen (mit niedrigen Strömen und geringeren Leitungsverlusten) in größeren Objekten vom Tisch und eine Ausbaufähigkeit des Speichers wäre auch je nach Bedarf gegeben.
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Wann wird das ganze finanziell attraktiv ?
Das ist überhaupt die große Frage - Lohnt sich das alles ?
Mit einem Balkonkraftwerk mit 2 Panelen je 500 Watt ist selbst bei Südausrichtung im Winter nicht viel Staat zu machen. Dazu scheint die Sonne zu wenig. Vom sinnvollen Aufwand her vertretbar ist eine Kombination von Süd/Ost und Süd und Süd/West Ausrichtungen von mindestens 6 Panelen je 500 Watt, damit im Winter tagsüber ein 4 kWh Akku öfter voll geladen werden kann.
Bei unserer nächtlichen Grundlast von mindestens ca. 200 Watt mal 12 bis 14 Stunden plus 3 oder 4 Stunden PC-Betrieb am Abend kommen da schon 4 KWh zusammen, sodaß der oder die Akkus am Morgen nahezu leer sind. und die muß ich in den wenigen Stunden mit der Winter-Sonne wieder aufladen können
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Die räumlichen Gegebenheiten und die W-Lan-Entfernungen
Der zentrale Standpunkt des Steuergerätes mit W-LAN-Antenne sowie den Akkus mit dem Watt-Wächter (per USB am Hauptstrom-Zähler) und Entladeregler wäre in der Nähe des Leistungsmessers in der Hausverteilung. Dort ist auch der vernünftigste Punkt der Einspeisung, weil dort (jedenfalls bei uns) die 3 Phasen zur Einspeisung anschließbar sind.
Doch dort in meinem Objekt habe ich nur eine Wand mit Südausrichtung und Platz für 2 Panelen. Die weiteren Süd-, Süd/Ost- und Süd/West- Ausrichtungen sowie die dortigen Miniwechselrchter sind ca. 50m weit entfernt. Das bedingt weitere Überlegungen bezüglich der möglichen Leitungsverluste und - ganz wichtig . des W-LAN Empfanges.
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Das bedeutet, alle PV Komponenten kommunizieren per W-Lan
Und für diese Entfernungen sind die allermeisten PV-Geräte (in meinem LowCost-Bereich) mit den kleinen bzw. kurzen Antennen nicht ausgelegt. Am Zählersschrank (bei uns im 1. OG im Vorderhaus zur Straße zu) steht der wichtige Access Point (AP) mit gefordertem zusätzlichen LAN- Anschluß, an dem die Leistungsmessung per Raspi Controller angeschlossen ist.
Irgendwo in der Mitte der Entfernung zum am weitesten entfernten Microwechselrichter muß deshalb ein W-Lan Repeater installiert werden, der die Reichweite erhöht. Denn bei uns werden auch an sogenannten W-Lan- Funksteckdosen wichtige Verbraucher angeschlossen, damit man (zukünftig) aus der Ferne solche Verbraucher ein- und ausschalten kann.
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Ein (einziger) Microcontroller muß das ganze System steuern
Heute schon machbar ist, daß mehrere unterschiedliche Micro-Wechselrichter (MWRs) einen einzigen zentralen Akku speisen - wenn die Sonne scheint. - Auch machbar ist, daß der inzwischen vorgeschriebene moderne Hausstromzähler mit den aktuell transferierten und gemessenen Leistungen (in beide Richtungen) auf allen 3 Phasen abgefragt wird und die nächtliche Einspeisung aus dem zentralen Akku die Leistungsentnahme aus dem Netz des Versorgers auf 0 ausgleicht - die sogenannte Nulleinspeisiung - jedenfalls solange der Akku noch Energie hat.
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Hier nocheinmal die Aufzählung der Grundfunktionen
Welche Grundfunktionen sollten in einem modernen Gesamtsystem enthalten sein ?
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- Mehrere Mikrowechselrichter mit bis zu 4 x 500 Watt Panelen im ganzen Objekt verstreut speisen über die 230 Volt Leitungen einen zentralen Laderegler-Knoten für den zentralen Akku.
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- Mit Priorität 1 wird mit der gesamten Sonnenenergie der zentrale Akku (Speicher) geladen
- mit Priorität 2 wird bei gefülltem Akku (Speicher) die Leistungsentnahme aus dem Versorger-Netz für alle 3 Phasen kontrolliert und (bei Dunkelheit) mit der Leistung aus dem Akku auf Null kompensiert (die sogenannte 3-Phasen Nulleinspeisung)
- sie Priorität 3 wird jetzt erst aktiviert, nämlich die dann noch überschüssige elektrische (Sonnen-Energie-) Leistung in das Versorgernetz einzuspeisen - per intelligentem Loadbalancer ausgeglichen auf alle 3 Phasen
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Eine weitere Forderung Nr. 4 könnte werden, den im E-Fahrzeug vorhanden Speicher zum zentralen stationären Haupt-Speicher zuzuschalten und damit eine erhöhte oder verlängerte Leistungsentnahme (mit gewissen Grenzen) zu puffern.
Weiterhin wäre eine Forderung Nr. 5, - die netzausfalltechnik - bei Ausfall des Versorgernetzes im Zählerschrank die gesamte Haustechnik samt der PV-Technik vom Versorger per Hochlastrelais abzukoppeln und das Objekt komplett aus dem zentralen Speicher zu versorgen.
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Alle diese Bedingungen unter einen Hut zu bekommen .........
.... ist jetzt überhaupt nicht mehr trivial. Denn .....
Der Transport von elektrischer Energie enthält (verursacht) auch Leitungsverluste. Je niedriger die Spannung (in Volt) und desto höher die Ströme (in Ampere) ..... desto größer die Verluste. So ist man gehalten, die Leitungen der PV-Panelen so kurz wie möglich zum Mikro-Wechselrichter (MWR) zu führen und von dort die Leistung über 230 Volt Leitungen zum zentralen Laderegler-Knoten zu verbinden. Die moderneren MWRs arbeiten inzwischen hocheffizient.
Jedoch müssen die 230V Ausgänge aller im Objekt verteilten MWRs synchron laufen. Das ist nicht trivial, geht aber inzwischen problemlos. Der intelligente Laderegler-Eingangsknoten muß die einzelnen über 230 Volt angelieferten Leistungen einsammeln, aufsummieren und damit den eigentlichen Aku-Laderegler füttern.
Dieser Laderegler muß dem zentralen Controller mitteilen, wie weit der stationäre Speicher gefüllt ist. Ist der Speicher-Füllstand erreicht, soll die verfügbare Leistung zur Nullsummen-Regelung verwendet werden.
Ist auch hier die Null erreicht, kann weitere verfügbare Leistung an den Versorger abgegeben (verkauft) werden.
Und all das muß !!! in "sogenannter" Echtzeit erfolgen, also in weniger als 1 Sekunde aktualisiert werden.
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Fällt Ihnen auf, wie oft das Wort "muß" vorkommt ?
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Im Winter wird es eng mit dieser Theorie - weil .....
.... wir ernten weit weniger Sonnenenergie als im Sommer und wir brauchen mehr Energie als im Sommer. Es wird kälter. Der zentrale Speicher wird immer öfter nicht mehr oder gar nicht aufgefüllt.
Im Sommer trocknet die Wäsche auf dem Balkon und Mittags wird draußen gegrillt, der Herd bleibt aus. Die Haus-Beleuchtung bleibt im Winter viel länger an als im Sommer. Dazu kommt noch eine eventuelle Unterstützung der Heizung. Die Wärmepumpe läuft auf einmal ununterbrochen.
Jetzt käme der Zukauf von zeitabhäng günstiger elektrischer Leistung des Versorgers in Betracht, um den zentralen Speicher aus dem Versorgernetz kostengünstig für die Nacht aufzuladen. Dazu bedarf es eines intelligenten Zählers, der vollautomatisch die Tarife umschaltet und dies auch dem Microcontroller zeitnah mitteilt. Der kann jetzt zu günstigen Konditionen billigere Leistung vom Versorger abholen (zukaufen).
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Gleichzeit kann bei leerem Speicher und höchster Tarifstufe ein Teil der Verbraucher vom Hausnetz über intelligente Funk-Schalt-Steckdosen abgeschaltet werden, zum Beispiel der 5 Liter Warmwasserspeicher am Handwaschbecken in Gästeklo. Schaun sie mal in unsere Grundlast-Aufstellung rein.
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Und das ist auch noch lange nicht alles, das zu beachten ist.
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es geht bald weiter ......
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