Balkonkraftwerk aus alten Solarpanels selbst bauen

Viele Menschen wollen ein Balkonkraftwerk selbst bauen. Dazu haben wir einige Links und Hinweise zusammengestellt.

Grundsätzlich können Sie Balkonkraftwerke selbst zusammenstellen – im Grunde funktioniert jedes Solarmodul mit jedem Kleinwechselrichter, man muss nur auf wenige Angaben achten. Upcycling alter Solarmodule mit neuen Wechselrichtern ist ein wenig komplexer, weil die Solarmodule Schäden haben können, die mit bloßem Auge nicht wahrnehmnbar sind. Das kann den Ertrag zusammensacken lassen.

“Bei einem Upcycling-Projekt muss man oft nehmen, was an Modulen gerade angeboten wird. Das kann alles sein, von 20 Jahre alten Modulen mit jeweils 100 W Leistung bis zu 5 Jahre alten Modulen mit 300 W Leistung.
Bedenken Sie bei Ihrer Planung: Reicht es, eine Anlage für mich allein zu erstellen oder will ich ggf. mit einer größeren Bastelaktion möglichst viele Menschen aus meiner Umgebung ansprechen und versorgen? Große Bastelaktionen machen Spaß, sind aber auch sehr zeitaufwendig, u.a. weil die Vorkenntnisse sich z.T. sehr unterscheiden. Aus unseren Kursen wissen wir, dass vom Elektroingenieur im Ruhestand über den Hobbybastler bis hin zu Menschen mit wenig praktischer Ausbildung oder Erfahrung Interessenten zusammenkommen, die Anleitung brauchen. (…) Risiken bestehen hier wie bei allen Solarkonstruktionen vor allem beim Anbringen und Aufhängen: Man muss sicherstellen, dass das Solarmodul nicht herunterfallen kann oder dass beim Herstellen der elektrischen Verbindungen, beim sogenannten Crimpen, keine Fehler gemacht werden”

Auszug aus “Was brauche ich für ein Upcycling Projekt?”, Balkon-Photovoltaik-Anlagen von Rolf Behringer und Sebastian Müller, S. 101, unter: https://balkon.solar/buch

An gebrauchte Solarmodule zu kommen, ist etwas Glückssache, und das Angebot ist lokal sehr unterschiedlich. Gehandelt werden sie in größeren Stückzahlen unter anderem auf spezialisierten Websites wie www.secondsol.de, aber auch bei eBay und eBay-Kleinanzeigen wird man u.U. fündig. Möglicherweise klappt es auch durch eine Anzeige im lokalen Anzeigenblättchen oder durch Mund-Zu-Mund-Propaganda.

Örtliche Solargenossenschaften, Energieagenturen, Solarteure (Fachkräfte fü r Solartechnik), Elektriker, Solarvereine, das städtische oder Kreisumweltamt, das Makerlab, das Fablab oder der lokale Chaos Computerclub oder andere können eventuell mit ihren Kontakten helfen.

Welches Solarpanel

Behalten Sie stets die Kosten im Auge: Ein 20 Jahre altes 100-Watt Modul sollte nicht mehr als 10 € kosten (10 ct/Wattp). Ein neues Modul mit 400 Watt Leistung kostet derzeit ca. 60 €, also etwa 0,15 EUR pro Wattp. Rechnen sie vor einem Kauf die Preise durch. Wenn Sie kein altes Panel für einen sinnvollen Preis bekommen, dann kaufen Sie lieber ein neues mit höherer Leistung, Lebensdauer und Garantie.

Gebrauchte Panels teils ab 5 EUR bei ebay Kleinanzeigen, keine Angebote mit mehr als 40 EUR/Stück!, https://www.kleinanzeigen.de/s-gebrauchte-solarmodule/k0

Wechselrichter

Schauen sie bei der Auswahl auf unsere Liste guter Wechselrichter: https://balkon.solar/wechselrichter. Wir haben bisher mit Geräten von Hoymiles immer sehr gute Erfahrungen gemacht.

Werkzeuge

  • Crimpzange
  • Werkzeug zum öffnen von MC4 Stecker Verbindungen
  • Abisolierzangen

Wenn man nur mal so basteln wird reichen etwa die Crimpzangen, die man bei Amazon in Paketen mit MC4 Steckern und Öffnungswerkzeugen oft etwa um die 20 EUR bekommt.

Zum Durchmessen brauchen sie entweder ein Solarpanel Multimeter oder ein normales Multimeter.

Ablauf

“Grob vorsortieren kann man verschiedene Module nach ihrem Typenschild auf der Rückseite, falls dies vorhanden und noch lesbar ist. Dort kann man die maximale Leistung und die Modulspannung ablesen. Wenn diese Informationen nicht mehr lesbar sind, sollte man die auf der nächsten Seite beschriebenen Messungen durchführen. Mit den Daten vom Typenschild oder den Messergebnissen kann bestimmt werden, wie man den Wechselrichter optimal durch Zusammenschalten passender Module auslastet.
Gemessen wird wie folgt: Legen Sie das Modul in die Sonne. Auch an einem bewölkten Tag kann man einige Messungen vornehmen, allerdings sind die Aussagen bezü glich Leistung dann weniger aussagekräftig. Wir verbinden die Kabel des Moduls mit einem Multimeter. Dabei den Messbereich bis 200 V DC einstellen.”

“Die entscheidenden Fragen lauten: Liefert das Modul eine Spannung (in Datenblättern und Typenschildern als Open-Circuit-Voltage, OPEN CKT oder VOC bezeichnet), die sinnvoll erscheint und dem Typenschild bzw. der Zahl der Solarzellen (abzählen) entspricht? Ist das Typenschild nicht mehr lesbar und auch kein Datenblatt auffindbar, kann man einfach mehrere Module unter gleichen Bedingungen hintereinander messen und die Werte vergleichen. Wenn eines stark nach unten abweicht, ist es wahrscheinlich defekt. Auch bei leicht bedecktem Himmel sollte die Leerlaufspannung etwa der Angabe auf dem Modul entsprechen. Welchen Kurzschluss-Strom (auch als short-circuit current, SHORT CKT, Isc bezeichnet) liefert das Modul? Diesen messen wir, indem wir das Multimeter auf den größten Gleichstrom-Messbereich einstellen und die Plus-Messleitung in die dazugehörige Buchse des Multimeters stecken. Der Kurzschluss-Strom sollte dann bei voller Sonneneinstrahlung etwa gleich wie der angegebene Modul-Nennstrom sein”

“Zur Sicherheit messen wir noch den Rahmenwiderstand. Dazu wird das Multimeter auf Widerstandsmessung gestellt und die Messspitzen mit dem Minus-Pol des Solarmoduls und dem Rahmen verbunden: Hier sollte ein sehr hoher Wert im Megaohm-Bereich oder ein unendlicher Widerstand (oft als OL) angezeigt werden.
Wenn das Modul diese Vorgaben nicht erfüllt, sollte es ebenfalls ausgemustert und entsorgt werden.”

Aus Balkon-Photovoltaik-Anlagen, Rolf Behringer und Sebastian Müller. S. 106 folgende, unter https://balkon.solar/buch

Elektrische Verkabelung: Die Eingangsspannung des Wechselrichters muß zur Erzeugung der Module passen, gehe ich mit mehreren kleineren Modulen an den Wechselrichter, dann kann ich die in Serie Schalten (Bild oben), die Spannung addiert sich. Oder my Y-Kabeln, dann addiert sich die Spannung nicht, aber die Stromstärke.

“Sind die Module mit Steckverbindern versehen, so verbinden wir, je nach Leistung der Einzelmodule, zwei bis vier Module per Kabel mit dem Wechselrichter. Bei der Wahl der Modul-Verschaltung sind die Leistungsdaten des Wechselrichters zu beachten. Es kann sinnvoll sein, zwei Module in Reihe zu schalten”

“Dem Datenblatt des Wechselrichters entnehmen wir, in welchem Spannungsbereich dieser am besten arbeitet: Da heißt es z.B.: „Optimaler Spannungsbereich (V) für den MPP-Tracker”. Beim Hoymiles HM-600 liegt dieser Bereich bei 29 bis 48 Volt. Als maximale Eingangsspannung sind für diesen Wechselrichter 60 V zulässig. Wir könnten also hier gerade noch zwei dieser Module in Reihe schalten.
Es kann also erforderlich sein, Module parallel zu schalten und Plus mit Plus und Minus mit Minus zu verbinden. Das kann am einfachsten mit einem sogenannten Y-Kabel oder Y-Adapter erfolgen. Y-Kabel kann man fertig kaufen. Eine Liste von Händlern findet sich auf den Seiten 80 und 81.
Haben wir die Solarmodule entsprechend an den Wechselrichter angeschlossen, stecken wir den Schukostecker des Wechselrichters in die Steckdose. Mittels Energiemessgerät für Steckdosen kann überprüft werden, ob Strom erzeugt und ins Netz geliefert wird. Je nach Wechselrichter kann es mehrere Minuten dauern, bis der Wechselrichter die Netzspannung erkennt und mit der Einspeisung beginnt. Das Energiemessgerät sollte so eingestellt werden, dass es die Leistung in Watt (W) anzeigt. Gute Erfahrungen haben wir mit dem Energiemessgerät CTM oder dem Revolt Energiekostenmessgerät mit Schuko-Steckdose gemacht.
Auch am Wechselrichter kann man erkennen, dass Strom erzeugt[…]”

Aus: Balkon-Photovoltaik-Anlagen, von Rolf Behringer und Sebastian Müller, S. 109 folgende, https://balkon.solar/buch

Crimpen

Man sollte auf jeden Fall eine gute Crimpzange habe. Diese hat sich Sebastian Müller gekauft.

“Beim MC4-Stecker gibt es eine einfache Regel: Das große Runde muss in’s kleine Runde. Der große runde Metallstift muss in den kleinen dünnen Plastikstecker und der dicke Metallstift muss in den kleineren Plastikstecker.”

Wie bekomme ich MC4 Stecker wieder auseinander

“Oft wird bei MC4-Steckern ein praktisches Gerät mitgeliefert, mit dem man die beiden Plastikholme zusammendrücken und so die Steckverbindung öffnen kann. MC4 Stecker rasten ein, wenn man sie zusammensteckt. Um sie von Hand zu lösen, braucht es etwas Übung und Fingerkraft. Hilfreich sind diese MC4-Schlüssel, damit lassen sich die Stecker einfach lösen.”

Solar Werkzeugschlüssel gibt es oft in den Sets mit Crimpzange dazu: https://www.amazon.de/ZHITING-Werkzeugschl%C3%BCssel-Solarpanel-Kabel-PV-Systemdraht-MC4-Steckverbinder/dp/B07SGPTHK2

Vorsicht MC4 Evo und Standard MC4 gehen oft nur schwer auseinander.

Was sie brauchen:

Solarmodul-Halterung selber bauen

Hier gibt es etwa einen Vorschlag.

Solartisch von Guido Burger

Eine Bauanleitung für diesen Solartisch findet sich auf https://www.hackster.io/fablabeu/solartisch-91a1d8

Anleitung aus dem Make Magazin

Die Anleitung ist schon aus dem Jahr 2022, aber durchaus noch weitgehend richtig.

DIY-Balkonsolar-Make-Magazin-1-2022Herunterladen