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Wie funktionieren Balkonkraftwerke und Energiespeichersysteme im Winter?

“Solaranlagen funktionieren im Winter nicht” ist ein weit verbreitetes Vorurteil gegenüber der PV-Technik.
Hausbesitzer, die im Spätsommer oder Herbst eine Balkon-PV-Anlage installieren, können nach der Fertigstellung der Anlage zunächst etwas ernüchtert sein, da die neue Anlage nicht so schnell ihr volles Potenzial entfalten kann wie im Frühjahr oder Sommer. Interessenten und solche, die eine eigene Balkonkraftwerk planen, fragen sich vielleicht auch: Lohnt sich eine Balkonkraftwerk im Winter? Wie kann ich die Funktionstüchtigkeit meiner Balkonkraftwerk und des Energiespeichers im Winter aufrechterhalten?

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Können Balkon-PV-Anlagen im Winter richtig funktionieren?

Balkonkraftwerk können auch im Winter eine gute Stromerzeugung liefern. Natürlich produzieren Balkonkraftwerk im Winter weniger Strom als im Sommer, weil die Sonne nur wenige Stunden am Tag scheint und es häufiger bewölkte Tage gibt, die sogenanntes “diffuses” Licht liefern, das weniger Energie hat. Dennoch kann eine PV-Anlage im Winter sinnvoll eingesetzt werden, um eine Grundmenge an Strom für ein Haus zu liefern.

Wie viel Strom kann eine Solaranlage im Winter erzeugen?

Im Durchschnitt erzeugen Solaranlagen im Winter etwa ein Drittel ihres Jahresstroms. So kann beispielsweise eine 10-Kilowatt-Peak-Anlage (kWp) mit einer Fläche von 50 bis 60 Quadratmetern (eine übliche Größe für ein Einfamilienhaus) in Deutschland im Winter 2019 rund 2.710 Kilowattstunden (kWh) Solarstrom durch die auf die Erdoberfläche treffende Sonnenstrahlung erzeugen. Das entspricht dem durchschnittlichen Jahresstromverbrauch eines 3 Personen Haushalts. Selbst in den drei ertragsschwächsten Monaten (November, Dezember und Januar) lagen die Werte noch zwischen 2 und 3,5 Prozent des Jahresertrags.

Batteriespeicher für Balkonkraftwerk nachrüsten

Hausbesitzer, die eine Balkonkraftwerk installiert haben, können eine Energiespeichersystems in Erwägung ziehen, um den Eigenverbrauch zu erhöhen. Es ermöglicht die Nutzung der selbst erzeugten Solarenergie auszunutzen.
Ein Stromspeicher ist in den Wintermonaten ein treuer Begleiter in allen Lebenslagen.
Der Balkonkraftwerk mit Energiespeicher besteht in der Regel aus ein oder zwei PV-Modulen, einem Mikro-Wechselrichter und einem Energiespeicher.

Ein Energiespeicher ist in den dunklen Jahreszeiten immer nützlich. Nicht nur die Preise für PV-Anlagen sind gesunken, auch die Kosten für Energiespeicher sind in den letzten Jahren um rund 40 Prozent gesunken und werden damit immer erschwinglicher. Durch den Einsatz von Energiespeichern kann der Eigenverbrauch um bis zu 80 Prozent gesteigert werden, was bedeutet, dass die Stromkosten gesenkt werden können und sich die meisten Solaranlagen innerhalb weniger Jahre amortisieren.

Herausforderungen für Balkonkraftwerke mit Energiespeicher im Winter

Im Winter, vor allem in kalten Regionen Deutschlands, können Balkonkraftwerke mit Energiespeichern Probleme mit niedrigen Temperaturen haben, die ein ordnungsgemäßes Funktionieren der Anlagen verhindern. Diese niedrigen Temperaturen können sich negativ auf die Wechselrichter und die Speicherbatterien auswirken, und die Faktoren, die im Allgemeinen das ordnungsgemäße Funktionieren des Systems beeinträchtigen.

Kurze Sonnenscheindauer

Im Winter, wenn die Sonne spät auf- und früh untergeht, bedeutet, dass die Solarmodule nur für einen kürzeren Zeitraum Sonnenlicht empfangen können. Es verringert die Energiegewinnung und beschränkt die Fähigkeit des Systems zur Stromerzeugung ein.

niedrige Umgebungstemperaturen

Obwohl kaltes Wetter im Winter für PV-Paneele effizienter sein kann als im Sommer, kann es das Starten des Wechselrichters erschweren und sich negativ auf die Leistung der Speicherbatterien auswirken.
Derzeit ist die überwiegende Mehrheit der Wechselrichter auf dem Markt Betriebstemperatur von -25 ℃ ~ +60 ℃, in den kalten Winter, Wechselrichter-Start-up kann ein Problem sein, werden viele Wechselrichter nicht in der Lage sein, die Stromerzeugung zu starten und beeinträchtigen die Balkon Photovoltaikanlage Stromerzeugung.
Gleichzeitig kann sich, wenn der Energiespeicher in einer extrem kalten Umgebung arbeitet und die Innentemperatur ansteigt, Feuchtigkeit im Energiespeicher bilden und die Leiterplatten beschädigen, wodurch wiederum Feuchtigkeit entsteht, die aufgrund des übermäßigen Temperaturunterschieds einige Sicherheitsunfälle auslöst.

Vereisung und Schnee

Der Winter kann dazu führen, dass die Oberfläche der Module gefriert oder mit Schnee bedeckt wird. Die Schneebedeckung beeinträchtigt nicht nur die Durchdringung des Sonnenlichts und die Stromerzeugung durch die PV-Paneel, sondern übermäßiger Schnee kann auch leicht zu Verformungen oder sogar Schäden an den Modulen führen. Darüber hinaus kann die Schneedecke auch die Belastung der Module erhöhen und ihre Leistung verringern.

Wie kann ich sicherstellen, dass mein Balkon solaranlage mit speicher auch im Winter einwandfrei funktioniert?

Trotz der Herausforderungen des Winters können sinnvolle Vorkehrungen getroffen werden, damit unsere Balkon-Photovoltaik-Speichersysteme so weit wie möglich funktionsfähig bleiben.

Schutzmaßnahmen für Solarmodule und Wechselrichter

  • Regelmäßige Reinigung der Solarmodule: Im Winter ist das Wetter aufgrund der trockenen Witterung und der Heizung relativ trüb. Wenn das trübe Wetter lange anhält, sammeln sich die Partikel in der Luft auf der Oberfläche des PV-Moduls, die einen Schatten bilden, und es kann zu einem Hot-Spot-Effekt kommen, der zu einer Verringerung der Stromerzeugung oder sogar zu einem Brand führt. Zu diesem Zeitpunkt muss die Oberfläche des PV-Moduls rechtzeitig gereinigt werden, um Staubansammlungen zu vermeiden. Wenn Probleme mit dem PV-Modul festgestellt werden, muss es rechtzeitig ausgetauscht werden.
  • Installieren Sie einen Solartracker: Wenn möglich, installieren Sie einen Solartracker, um der Bewegung der Sonne zu folgen und die Energiegewinnungseffizienz der Module zu maximieren.
  • Routinemäßige Inspektion des Wechselrichters: In Umgebungen mit niedrigen Temperaturen sind die häufigsten Fehler des Wechselrichters, der Wechselrichter kann nicht starten, Komponenten oder Teile sind beschädigt, machen Sie eine gute Arbeit der routinemäßigen Inspektion, kann den normalen und stabilen Betrieb des Wechselrichters zu gewährleisten.

Schutzmaßnahmen für Energiespeichergeräte

  • Stellen Sie sicher, dass der gewählte Energiespeicher an die relativ niedrigen Temperaturen angepasst werden kann. Informieren Sie sich beim Kauf des Geräts über dessen Betriebstemperaturbereich und wählen Sie ein für kaltes Wetter geeignetes Modell.
  • Anpassung des Energiespeichersystems: Passen Sie die Einstellungen des Energiespeichersystems an die winterlichen Wetterbedingungen an. Dies kann eine Anpassung der Lade- und Entladeparameter an die kalten Temperaturen und die kürzeren Tageslichtstunden beinhalten.
  • Externer Schutz: Sorgen Sie für einen externen Schutz des Energiespeichers, indem Sie ihn z. B. in einem isolierten Schrank unterbringen, um zu verhindern, dass Schnee oder Eis das Gerät bedecken und zu Fehlfunktionen führen, oder indem Sie ihn in einem Innenraum unter einer Balkontür installieren oder über ein Flachkabel durch ein Fenster in den Innenraum stellen. Diese externen Schutzmaßnahmen können die Auswirkungen von Schnee oder Eis auf die Leistung des Geräts verringern.
Zendure Balkonkraftwerk mit Speicher
Bild: Facebook
Zendure Balkonkraftwerk und Mikrowechselrichter

Fazit

Balkonkraftwerke und Energiespeicher lohnen sich auch im Winter.
Viele Interessenten fragen sich immer noch, ob sich die Anschaffung einer Solaranlage & Speicher lohnt, weil sie befürchten, dass der Solarstrom im Winter nicht ausreicht, um einen sinnvollen Beitrag zur Kosteneinsparung zu leisten. Wir zeigen in diesem Artikel, dass das Gegenteil der Fall ist, denn:

  • Zwar sinkt die Solarstromerzeugung im Winter, aber immer noch werden fast 25 % der gesamten jährlichen Solarstromerzeugung im Herbst und Winter erzeugt.
  • Insbesondere in Verbindung mit Energiespeichern kann auch im Winter ein ausreichender Eigenverbrauch erreicht werden.
  • Wer zudem seinen Stromverbrauch an die aktuelle Situation anpasst, kann die Nachfrage nach überschüssigem Strom aus dem öffentlichen Netz deutlich reduzieren und Geld sparen.
  • Wirksame Präventivmaßnahmen und regelmäßige Wartung können die Leistung der Anlage deutlich verbessern.

Obwohl Photovoltaikanlagen im Winter weniger Strom produzieren als im Sommer, sind die Einsparungen bei den Stromkosten über das ganze Jahr hinweg dennoch beträchtlich. Vor allem im Sommer übersteigt der selbst erzeugte Strom oft den Eigenverbrauch, so dass die Besitzer von Solaranlagen von Einspeisetarifen profitieren können, die die geringere Erzeugung von PV-Anlagen im Winter teilweise ausgleichen.

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