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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?

Warum ein Balkonkraftwerk bei uns zu Hause?

Der Stromverbrauch unserer verwendeten Geräten wird immer höher z.B. im Haushalt (Kühlschrank), Rechner (Router, WLAN, NAS etc.), aber auch das Arbeiten im HomeOffice benötigt mehr Energie. Ich habe mich schon länger mit dem Thema Sonnenenergie befasst und habe hier über das Thema Balkonkraftwerk und SmartHome gelesen. Wir hatten uns beim Hausbau auch schon mit dem „energieautarken“ Haus befasst (das war damals von den Kosten aber nicht realistisch umsetzbar).

Warum aber dann nur nur „ein kleines Kraftwerk“ mit 600 Watt? Aktuell haben wir kein Elektro-Auto und damit auch keine Wallbox. Auch ist aktuell keine Speicherung in einem Akku geplant (wir führen jetzt den ersten Test mit dem Balkonkraftwerk durch und dann kann die Batterie immer noch nachgerüstet werden). Unsere Wärmepumpe benötigt auch Strom (diese ist aber aktuell noch nicht an der PV angeschlossen). Wahrscheinlich wäre es aber perspektivisch günstiger als den Tag- und Nachtstrom an einem eigenen Zähler zu verwenden, da dann die Wärmepumpe in warmen Monaten zur Warmwassergenerierung untertags effizienter betrieben werden kann.

Ich benötige zwar mehr als die 600 Watt, aber mehr darf ich gesetzlich nicht generieren. Ein wichtiger Punkt war für mich, dass man das System selbst aufbauen und in Betrieb nehmen kann.

Ein paar Hürden gab es im Vorfeld zu betrachten. Da wir die Hauseigentümer sind, ist der Aufbau für uns kein Problem. Der Netzbetreiber muss darüber informiert werden (diese haben aus meiner Sicht kein Interesse an den Anlagen, da dann weniger Strom durch ihr Netz fließt). Außerdem mussten wir noch den Zähler tauschen (eine Rücklaufsperre muss vorhanden sein). Die Befestigung auf unserem Flachdach auf der Garage war auch kein großes Problem (die Anlage ist dort geschützt und es ist wenig Wind vorhanden).

Der Anteil der Photovoltaik ist in Deutschland die letzten Jahre stark gestiegen (Statista). Es gibt Bereits ca. 40.000 Stecker-PV-Anlagen in Deutschland (die genaue Zahl ist unklar, da nicht alle Anlagen angemeldet sind). In der c’t 2022, Heft 15 wird von ca. 10.000 Anlagen zum 01.06.2022 berichtet.

Solar Panels – https://unsplash.com/photos/iK6tB_STQtI

Vorteile Balkonkraftwerk

Der größter Vorteil der gängigen Medien ist das man einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz leistet. Sonnenenergie wird allgemein als sauber, nachhaltig klassifiziert und reduziert die Verwendung fossiler Rohstoffe.

• Geld sparen
  • Die durchschnittliche Strompreisentwicklung steigt kontinuierlich (2000 bei ca. 15 Cent, 2022 bei grob 35 Cent)
  • Die Anlagen werden günstiger und verfügen über eine höhere Leistung pro Panel
  • Die Entwicklung der Einspeisevergütung ist rückläufig (2013 ca. 20 Cent, 2022 ca. 8 Cent)
  • Steigende Stromkosten durch mehr Verbraucher
  • Senkung der laufenden Verbräuche z.B. Kühlschrank, Router etc.
  • Immer mehr Arbeit im HomeOffice und damit auch mehr Energie notwendig
• In regenerative Stromerzeugung einsteigen
  • Umweltfreundlichkeit von Solaranlagen
  • Herstellung von PV-Anlagen benötigt viel Energie (die Ökobilanz ist aber positiv wegen der lange Lebensdauer)
  • Module können auch giftige Stoffe enthalten z.B. Blei, giftige Kunststoffe, Cadmium, Selen oder Antimon (Risiken für Umwelt und Gesundheit sind aber durch ordnungsgemäße Entsorgung zu vermeiden)
  • Nachhaltigkeit durch Recycling ist vorhanden
• Einfache Installation
  • War mir wichtig, da ich keinen Handwerker kommen lassen wollte (wenn die aktuell überhaupt Zeit für „Kleinstprojekte“ haben)

Nachteile Balkonkraftwerk

• Amortisation erst nach ca. 6 – 7 Jahren
  • Je nach Berechnung kommt man bei den Preisen auf Einsparung nach 5 – 10 Jahren
• Rechtliche Vorgaben in Deutschland sind teilweise verwirrend
  • Hier scheint es, als ob die Betreiber den Verbrauchern Steine in den Weg legen wollen
  • Zum Teil kann man aber auch die Max. 600 Watt pro Leitung mit Elektrotechnik begründen
• Netzeinspeisung wird nicht vergütet
  • Man trägt zur Energiewende in Deutschland bei, aber profitiert in diesem Fall nicht davon
• Die Effizienz der Stromerzeugung ist abhängig vom gewählten Aufstellungsort
  • Aufstellungsort beachten (je nach Anwendungsfall ist dieser unterschiedlich)
  • Gefährdung des Umfelds beachten z.B. Geländer eines Balkons und Anlage stürzt wegen falscher Befestigung ab

Start der Artikelserie

Mit diesem Artikel starte ich jetzt eine neue Artikelserie über PV mit folgenden Beiträgen:

• Ein Balkonkraftwerk für unseren Haushalt
• Kosten und Amortisation eines Balkonkraftwerks
• Aufbau und Anschluss eines Balkonkraftwerks
• Anmeldung eines Balkonkraftwerks
• Smartes Auswerten eines Balkonkraftwerk
• Integration unseres Balkonkraftwerks in openHAB

Gibt es noch Themen die euch über PV-Anlagen mit Fokus auf SmartHome / openHAB interessieren würden?

Wie bei jedem IT-Gerät ist es nicht nur wegen Funktionserweiterungen und Fehlerhebungen wichtig auf die aktuellen Versionen zu aktualisieren. In letzter Zeit finden sich auch immer mehr Sicherheitsthemen in den Updates. Firmeware-Updates der HomeMatic CC2 und deren angeschlossenen Geräte können einfach über die Web-Oberfläche durchgeführt werden.

Dazu einfach die WebUI der HomeMatic-Zentrale öffnen und von dort das gewünschte Update durchführen. Auf der Startseite wird direkt die „Aktuelle Firmewareversion“ der installierten Komponenten angezeigt.

Es wird auch das „CCU2-Update“ angezeigt das wir im ersten Schritt wie folgt aktualisieren:

• Update der CCU2 auswählen
• Neue Software herunterladen (hier ist KEIN Changelog vorhanden)
• Firmeware für das Update auswählen
• Datei auf die CCU2 hochladen (ca. 80 MB)
• Update starten (das Update hat ca. 5 Minuten benötigt)

Am Ende wird dann empfohlen die aktuelle Browser-Sitzung zu beenden, den Cache des Webbrowsers zu löschen und danach den Browser neu starten. Nach dem Update sollte man dann einen Funktionstest entsprechend seiner konfigurierten Szenarien durchführen.

Im zweiten Schritt können „Geräte-Update“ auch die Firmeware-Updates für angeschlossene Geräte aktualisiert werden:

• Das manuelle Update durchführen (hier eine Beschreibung)
• Entsprechende Firmeware-Version laden (das Changelog der Version liegt dem Update auch bei)
• In der WebUI unter „Einstellungen“ dann „Geräte-Firmware“ auswählen und anschließend auf „Neu“ die notwendige Firmeware hochladen
• Danach unter „Einstellungen“ unter „Geräte“ das gewünschte Geräte auswählen und dort auf „Einstellen“ klicken
• Dann wird das Update auf dem Endgerät dargestellt und kann durchgeführt werden

Wie aktualisiert Ihr eure HomeMatic-Geräte? Nutzt Ihr automatische Update-Funktionen oder aktualisiert Ihr manuell?

Amazon hat die Alexa-API etwas aufgeräumt und einige Funktionen abgekündigt. Die Funktion die ich für das Abspielen von Radio-Sendern genutzt hat, ist leider auch dabei.

Das betrifft aber nicht nur openHAB, sondern auch andere SmartHome-Systeme bzw. auf auf alexa.amazon.de ist die Funktion nicht mehr zur Verfügung. Das Problem wird im Forum hier besprochen. 

In der AmazonEchoControl-Binding-Dokumentation kann man die Details dazu lesen. Hier wird beschrieben das man nun den textCommand-Channel für diese Varianten nutzen muss:

• AmazonMusicTrackId
• AmazonMusicPlayListId
• AmazonMusic

Ob auch die RadioStationId betroffen ist, kann ich aus der Dokumentation nicht genau lesen. Ggf. wurde das in der Dokumentation vergessen oder hier gibt es noch ein anderes Problem.

Aufräumen der aktuellen Installation

Folgende Elemente kann man also aus seine Items-Datei entfernen:

/*String Echo_Child_AmazonMusicTrackId    "Amazon Music Track Id"               (Alexa) {channel="amazonechocontrol:xxx:xxx:xxx:amazonMusicTrackId"}
String Echo_Child_AmazonMusicPlayListId "Amazon Music Playlist Id"              (Alexa) {channel="amazonechocontrol:xxx:xxx:xxx:amazonMusicPlayListId"}
Switch Echo_Child_AmazonMusic           "Amazon Music"                          (Alexa) {channel="amazonechocontrol:xxx:xxx:xxx:amazonMusic"}*/

//Text    item=Echo_MultiRoom_Groundfloor_AmazonMusicTrackId
//Selection    item=Echo_MultiRoom_Groundfloor_AmazonMusicPlayListId  mappings=[ ''='Off', 'Heavy Metal'='Heavy Metal', 'Hardrock'='Hardrock' ]
//Switch  item=Echo_MultiRoom_Groundfloor_AmazonMusic

Integration des neuen Ablaufs

String Echo_Office_TextCommand           "Text Command"                          (Alexa_Office) {channel="amazonechocontrolxxx:xxx:xxx:textCommand"}

rule "TEST"
when
    Item Licht_xxx received update ON
then
    //Echo_Office_TextCommand.sendCommand("Spiele TOP FM auf TuneIn")
    //Echo_Office_TextCommand.sendCommand("Spiele ROCK ANTENNE auf TuneIn")
    //Echo_Office_TextCommand.sendCommand("Stopp")
end

Trotz aller Automatismen und Regeln gibt es im SmartHome immer mal die Notwendigkeit eines manuellen Eingriffs in die Automatik. Wir hatten den Fall bei uns mit der automatischen Schaltung der Weihnachtsbeleuchtung. Hier ist aktuell eine feste Zeitregel hinterlegt (und keine Schaltung anhand von Astro-Daten). In manchen Fällen soll dann die Beleuchtung bereits etwas früher geschalten werden oder nicht an den genau hinterlegten Zeiten aktiviert werden.

In diesem Beitrag habe ich den Ansatz für eine Lösung gefunden – LINK. Auch wenn ich es nicht als schöne Lösung, sondern eher als Workaround sehe.

Items in openHAB

Im ersten Schritt wird ein virtuelles Item für das Schalten der Lichter in der Item-Datei erstellt.

Switch      Weihnachtsbeleuchtung_Manuell          "Lichter manuell schalten"

rule "Weihnachtsbeleuchtung Morgen Ein"
    when
        Time cron "0 30 5 * * ?" or
        Item Weihnachtsbeleuchtung_Manuell changed from OFF to ON or
        Item Weihnachtsbeleuchtung_Manuell received command ON
    then
        // Weihnachtsbeleuchtung Aktionen ausführen ...
end

Sitemap in openHAB

Im letzten Schritt muss das manuelle Schalten noch in die eigene Sitemap integriert werden.

        Text label="Weihnachtsbeleuchtung" icon="garden" {
            Frame {
                Switch item=Weihnachtsbeleuchtung_Manuell mappings=[ON="Ein"]
                Switch item=Weihnachtsbeleuchtung_Manuell mappings=[OFF="Aus"]
            }
        }

Fazit

Nun kann ich über die openHAB-App bzw. über die Weboberfläche beliebig die hier hinterlegten Regeln manuell aktivieren. Habt Ihr eine bessere Idee, um Regeln in openHAB manuell zu starten?

Für 2022 werde ich über den Sonnenaufgang und den Sonnenuntergang im Astro-Binding die Zeiten noch etwas optimieren. Die Vorbereitungen sind schon getroffen. 🙂