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In 2022 habe ich mich mit einem Balkonkraftwerk d.h. mit einer kleinen Photovoltaik-Anlage, die man selbst installieren kann, beschäftigt.

Die Anlage war von Mitte Juli 2022 – Dezember 2022 mit einer Ost-West-Ausrichtung im Betrieb. Es ist also Zeit nach 6 Monaten ein kleines Fazit zu schreiben.

Für die ersten Monate ergibt sich folgende Leistung:

Es wurden also gesamt 234 kWh mit dem Balkonkraftwerk generiert. Davon wurden 29 kWh laut Stromzähler kostenfrei in das öffentliche Netz eingespeist. Es ergibt sich also ein Eigenverbrauch von 205 kWh nach einem groben halben Jahr Nutzung. Bei einem Bezugspreis von 0,3336 Euro pro kWh haben wir immerhin 66,50 Euro (da sich der Strompreis in 2022 geändert hat) gespart.

Meine Annahme war eine Jährliche Energieleistung von 624,6 kWh und eine Eigenverbrauchsquote von 80 % d.h. 499,68 kWh. Damit ergibt sich eine Amortisation von 5,42 Jahren. Den Autarkiegrad vom Stromnetz habe ich mir auch angeschaut, ist aber bei unserer kleinen Anlage nicht relevant.

Als Zwischenbilanz nach 6 Monaten ist das aus meiner Sicht in Ordnung. Aussagekräftig wird es aber erst nach einem gesamten Jahr, aber eine Tendenz ist zu sehen. Technisch gab es auch keine Probleme d.h. die Anlage wurde in Betrieb genommen und erledigt seitdem seinen Dienst.

Wie sind eure Erfahrungswerte mit Balkonkraftwerken? Welche Leistung wird bei euch generiert? Wie errechnet Ihr eure Amortisation?

Im Dezember 2022 lag bei uns vereinzelt doch etwas mehr Schnee. Was bringt nun eine Balkon-PV-Anlage im Winter wenn sie mit Schnee bedeckt ist? Kurz gesagt: Nichts.

Wenn meine zwei PV-Module mit Schnee bedeckt sind, dann bekomme ich grob zwischen 2 – 5 Watt Strom generiert. Räume ich die PV-Module vom Schnee frei (ähnlich wie im Bild), dann steigt die Generation auf 50 – 80 Watt (natürlich abhängig von der vorhandenen Sonneneinstrahlung).

Im Dezember 2022 werde ich mit der kleinen PV-Anlage grob zwischen 1 – 2 kWh generieren (Stand: 18.12.2022). Bei dieser Sonnenausbeute rentiert es sich überhaupt nicht mit der Leiter auf die Garage zu steigen und die Anlage vom Schnee zu befreien (wie in meinem Fall). Davon abgesehen, dass es dort oben recht rutschig und damit auch gefährlich ist. 🙂

In meinem konkreten Fall (also wenn die Anlage nicht einfach zu erreichen ist), bräuchte ich eine „PV-Heizung“.  Ich habe dazu schon etwas im Internet gesucht, aber nichts brauchbares gefunden. Davon abgesehen, dass es bei diesen Werten ertragstechnisch gar keinen Sinn machen würde (aber interessieren würde es mich trotzdem). 🙂

Ich bin auch gespannt wie wir in Deutschland die Energiewende mit PV-Anlagen / Sonnenenergie bewerkstelligen wollen. Ich denke im Winter werden wir uns über längere Zeit noch mit der konventionellen Energieerzeugung beschäftigen müssen. Im meinem Fall benötige ich im Winter mehr Energie, da die Wärmepumpe wesentlich mehr vom öffentlichen Stromnetz abhängig ist. Oder gibt es bereits Alternativen zur Sonnenenergie in den kalten und dunklen Wintermonaten für Deutschland?

Wie sind eure Erfahrungswerte mit Balkon-PV (PV-Anlagen) im Winter bei Eis und Schnee? Räumt Ihr eure Anlagen frei? Habt Ihr ggf. sogar eine Heizung um eure Module vom Schnee zu befreien?

Als erstes einmal vorweg: Der Bosswerk Wechselrichter ist aktuell nicht nativ in openHAB bei mir zu Hause integriert. Ich habe noch keine zufriedenstellende Lösung für mich gefunden! Habt Ihr ggf. eine Idee wie man einen solchen Wechselrichter komplett in openHAB integrieren kann?

Aktuell habe ich die Integration über einen Shelly bei mir in das System vorgenommen.

Integration Shelly in openHAB

Die Shelly-Lösung (auf Basis 1PM) ist für meinen Anwendungsfall aktuell ausreichend und liefert mir alle notwendigen Daten (für den Betrieb in den ersten „Test-Monaten“).

Der Shelly wird einfach per openHAB Binding in das System integriert. Das Ergebnis sieht in der Visualisierung dann bei mir so aus.

Things

Nach der Installation habe ich manuell das Thing in der Konfiguration erstellt.

/* Shelly 1 PM */

Thing shelly:shelly1pm:xxx "Shelly 1 PM - xxx" @ "Garage" [deviceIp="xxx.xxx.xxx.xxx", userId="", password=""]

Items

Die Items habe ich auch entsprechend manuell angelegt.

/* Shelly 1 PM */
Switch shelly_xxx_Relay_Output                     "Betrieb"           {channel="shelly:shelly1pm:xxx:relay#output"}
Switch shelly_xxx_Relay_Input                      "Eingang"           {channel="shelly:shelly1pm:xxx:relay#input"}
Number:Power shelly_xxx_Meter_CurrentWatts         "Leistung"          {channel="shelly:shelly1pm:xxx:meter#currentWatts"}
Number shelly_xxx_Meter_TotalKWH                   "Gesamtverbrauch"   {channel="shelly:shelly1pm:xxx:meter#totalKWH"}
Number shelly_xxx_Device_WifiSignal                "Signalstärke"      {channel="shelly:shelly1pm:xxx:device#wifiSignal"}
Number shelly_xxx_Gesamt                           "PV [%.1f €]"
Number shelly_xxx_Dummy                            "PV [%.1f kWh]"

Rules

In der Regel habe ich ein paar Anpassungen an den Werten für den Strompreis vorgenommen. Leider werden die Werte vom Shelly auch nur bis zum nächsten Neustart dort gespeichert d.h. ein manuelles Hinzufügen der bereits generierten kWh kann hier Sinn ergeben.

rule "Convert Wh to KWh"
when
    Item shelly_xxx_Meter_CurrentWatts received update
then
    logInfo("INFO", "Shelly.rules - PV (Generiert): " + shelly_xxx_Meter_TotalKWH.state)
    shelly_xxx_Dummy.postUpdate((shelly_xxx_Meter_TotalKWH.state as Number) + 76.574)
    // 37,6 kWh für vorherigen Betrieb vor Regel eingefügt
    logInfo("INFO", "Shelly.rules - PV (Total kWh): " + shelly_xxx_Dummy.state)
end

rule "Generierter Strom"
when
    Item shelly_xxx_Dummy received update
then
    shelly_xxx_Gesamt.postUpdate(shelly_c45bbe7995cb_Dummy.state as DecimalType * 0.3)
    // 0,30 Cent pro kWh angenommen
    logInfo("INFO", "Shelly.rules - PV (Total Euro): " + shelly_xxx_Gesamt.state)
end

Sitemap

Für die Visualisierung wurde die Sitemap entsprechend ergänzt.

        Text label="Shelly" icon="solarplant" {
            Switch item=shelly_xxx_Relay_Output label="Betrieb" icon="lightbulb"
            Text item=shelly_xxxb_Device_WifiSignal label="Signalstärke" icon="network"         
            Text item=shelly_xxxb_Meter_CurrentWatts label="Leistung" icon="energy"
            Text item=shelly_xxxb_Meter_TotalKWH label="Gesamtverbrauch" icon="energy"
            Text item=shelly_xxxb_Gesamt label="Gesamt" icon="piggybank"
            Text item=shelly_xxx_Dummy label="Total" icon="piggybank

            Frame label="Shelly - Aktuelle Leistung (W)" {
                Switch item=Chart_Zeitraum_D_W_M_Y label="" mappings=[0="Tag", 1="Woche", 2="Monat", 3="Jahr"]
                Chart item=shelly_xxx_Meter_CurrentWatts  service="rrd4j" period=D refresh=15000 visibility=[Chart_Zeitraum_D_W_M_Y==0, Chart_Zeitraum_D_W_M_Y=="Uninitialized"]
                Chart item=shelly_xxx_Meter_CurrentWatts  service="rrd4j" period=W refresh=15000 visibility=[Chart_Zeitraum_D_W_M_Y==1]
                Chart item=shelly_xxx_Meter_CurrentWatts  service="rrd4j" period=M refresh=15000 visibility=[Chart_Zeitraum_D_W_M_Y==2]
                Chart item=shelly_xxx_Meter_CurrentWatts  service="rrd4j" period=Y refresh=15000 visibility=[Chart_Zeitraum_D_W_M_Y==3]
            }

            Frame label="Shelly - Gesamte Leistung (kWh)" {
                Switch item=Chart_Zeitraum_D_W_M_Y label="" mappings=[0="Tag", 1="Woche", 2="Monat", 3="Jahr"]
                Chart item=shelly_xxx_Dummy  service="rrd4j" period=D refresh=15000 visibility=[Chart_Zeitraum_D_W_M_Y==0, Chart_Zeitraum_D_W_M_Y=="Uninitialized"]
                Chart item=shelly_xxx_Dummy  service="rrd4j" period=W refresh=15000 visibility=[Chart_Zeitraum_D_W_M_Y==1]
                Chart item=shelly_xxx_Dummy  service="rrd4j" period=M refresh=15000 visibility=[Chart_Zeitraum_D_W_M_Y==2]
                Chart item=shelly_xxx_Dummy  service="rrd4j" period=Y refresh=15000 visibility=[Chart_Zeitraum_D_W_M_Y==3]
            }
        }

Integration Bosswerk (SOLARMAN) in openHAB

Alternativ vor vorherigen Lösung ist eine Integration des Bosswerk Wechselrichters auch per aktivierter API möglich.

Ein Lösungsvorschlag wird hier im Forum diskutiert. Man greift die Daten über die API (RESTful) entsprechend ab und übergibt Sie über den Call direkt an openHAB.

Meine Tests sind aktuell nur mi postman durchgeführt worden. Über die Dokumentation und die Beispiele ist ein Zugriff per Webservice sehr Einfach auf die Daten möglich. Die komplette Intgetration in openHAB über ein Binding habe ich aber noch nicht vorgenommen (das ist dann eher etwas für den nächsten Winter).

Fazit

Die Integration über den Shell ist sehr einfach mit Bordmitteln in openHAB möglich (hier über den Weg der manuellen Konfiguration oder über die GUI). Die Integration der nativen API benötigt etwas mehr Einarbeitung und Wissen über Webservices (darum habe ich dies erst einmal nach Hinten gestellt).

Mit dem oben beschriebenen Weg ist es aber sehr schnell und einfach möglich den Bosswerk Wechselrichter (und auch jeden anderen Wechselrichter) in ein openHAB-System zu integrieren.

Grundsätzlich sind Balkonkraftwerke meldepflichtig d.h. es muss eine Eintragung bei der Bundesnetzagentur im Marktstammdatenregister vorgenommen und auch  beim Netzbetreiber registriert werden. 

Im ersten Schritt habe ich die Registrierung im Marktstammdatenregister vorgenommen. Durch diesen Prozess wird man nach der Registrierung recht gut geführt und die Ergebnisse können öffentlich eingesehen werden.

Etwas schwieriger hat sich die Registrierung bei meinem Netzbetreiber (Bayernwerk) dargestellt. Erst einmal war es nicht so einfach die richtigen Kontaktadressen beim Netzbetreiber zu finden. Danach soll man eine PDF-Datei ausfüllen und unterschrieben einsenden. Leider habe ich auch nach ca. 5 Wochen noch keine Antwort erhalten, ob die Registrierung damit für mich „erledigt“ ist.

Wie sind eure Erfahrungswerte bei der Registrierung eures Balkonkraftwerks? 

Die ersten Wochen ist unser Balkonkraftwerk jetzt im Betrieb und generiert fleißig Strom aus der Sonne. Wie sieht es jetzt aber mit den Kosten und der kompletten Amortisation unseres kleinen Kraftwerks aus?

https://unsplash.com/photos/kkACMU0GYko

Kosten des Balkonkraftwerks

Einen etwas ausführlicheren Artikel findet Ihr hier. 

Ich hatte das Komplettpaket für unsere 600 Watt Anlage bei GreenAkku bestellt. Folgende Kosten sind dafür entstanden:

• Insgesamt 1.022,96 Euro ausgegeben
• 941,50 Euro für das Komplettpaket (Kabel, Module, Wechselrichter, Flachdach-Montage, Spedition)
• 81,46 Euro für Kleinteile (Kabelkanäle, Shelly, Bautenschutzmatte, Pflastersteine etc.)

Die Anlage haben wir selbst aufgebaut d.h. Kosten für die eigene Arbeitszeit sind keine angefallen (das würde die Amortisation natürlich verringern).

Amortisation des Balkonkraftwerks

Hier findet ihr auch noch einen Artikel über den ROI eines Balkonkraftwerks. Für meine Kalkulation habe ich den Solarertrag in Süddeutschland von hier übernommen.

Hier meine Tabelle mit der ich grob die Amortisation für unsere Investition gerechnet habe:

Fazit

Im Gegensatz zu meiner ersten Annahme (mit 9,94 Jahren Amortisation) habe ich bei der genaueren Berechnung eine Amortisationsdauer von 5,42 Jahren errechnet. Ich denke die Wahrheit ist irgendwo in der Mitte und ich würde von 7 – 8 Jahren grob kalkulieren. Die Annahme basiert jetzt auch darauf, dass die nächsten Jahre der Strompreis konstant bleibt.

Wie sind eure Erfahrungswerte in der Berechnung der Amortisationsdauer von Balkonkraftwerken? Wie kalkuliert ihr eure Investition?