Stromnutzung und Lastprofile

Bereits 2025 habe ich das Thema Balkonsolar in einem Artikel über Hausautomatisierung angeschnitten. Seitdem haben wir in diesem Kontext sehr viel bewegt und mit 5 installierten Balkonkraftwerken einige Erfahrungen gemacht, welche ich gern teilen möchte. Nicht weil diese nicht grundsätzlich irgendwo vorhanden wären, sondern weil einige Dinge für mich nicht offensichtlich waren. Da hierzu einiges an verschiedenen Themen zusammen kommt, möchte ich auf dem letzten Artikel aufbauen und eine Serie beginnen.

1. Hausautomatisierung ohne Cloud
2. Balkonsolar im Mehrfamilienhaus
3. Stromnutzung und Lastprofile (dieser Artikel)
4. Batteriespeicher für/mit Balkonkraftwerke
5. Regelungstechnik in der Hausautomatisierung
6. Informationen sichtbar machen
7. Vom Balkonkraftwerk zum lokalen Energienetz

Stromerzeugung als Einstieg

Solaranlagen haben einen entscheidenden Nachteil: Sie erzeugen nur dann Strom, wenn ein Mindestmaß an Licht vorhanden ist. Überraschenderweise orientiert sich die Sonne dabei nicht an den persönlichen Gewohnheiten ihrer Nutzer.

Der Trick mit Solaranlagen besteht daher darin, den Strom einfach genau dann zu verbrauchen, wenn er erzeugt wird.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit, Ende des Artikels.

Nun gut, ganz so einfach ist es in der Praxis natürlich nicht. Schon Goethe schrieb in seinem Meisterwerk „Faust, der Tragödie erster Teil“:

Am Anfang war die Eigentümerversammlung.

Oder so ähnlich.

Die scheinbar endlosen Diskussionen um die absurdesten Banalitäten gehen anschließend nahezu nahtlos in einige Stunden körperlicher, aber durchaus auch kreativer Arbeit über. Wer hierzu mehr erfahren möchte, dem sei der vorhergehende Artikel ans Herz gelegt. Von diesen Kleinigkeiten abgesehen ist die Umsetzung jedoch erfreulich einfach: Stecker rein und gut. Die Erzeugung von Strom ist erstaunlich unkompliziert. Ein wenig Sonnenlicht genügt und schon dreht sich der Stromzähler etwas langsamer (oder die Zahlen im Display werden langsamer größer). Die eigentliche Herausforderung besteht jedoch darin, Erzeugung und Verbrauch möglichst gut aufeinander abzustimmen.

Tatsächlich beschreibt der einführende Satz bereits das eigentliche Problem. Solarmodule produzieren ihren Strom bevorzugt tagsüber. Viele größere Verbraucher hingegen verrichten ihre Arbeit eher morgens, abends oder genau dann, wenn niemand zuhause ist. Die Waschmaschine läuft in der Regel nach Feierabend, der Backofen wird selten um 11 Uhr vormittags benötigt – außer natürlich, man hat das Glück im Homeoffice arbeiten zu dürfen – und die Klimaanlage interessiert sich von Haus aus erstaunlich wenig für die aktuelle Einspeisekurve.

Genau an dieser Stelle tauchen Begriffe wie Grundlast, Lastprofile, Batteriespeicher und Hausautomatisierung auf. Und genau an dieser Stelle beginnt der Teil, welcher deutlich spannender ist als die Frage, wie viele Watt ein Solarmodul unter Idealbedingungen theoretisch liefern kann.

Die Grundlast als sichere Bank

Warum reden wir über Grundlast?

Der natürliche Feind der Balkonsolaranlage ist der Stromverbrauch zu den falschen Zeiten. Ihr bester Freund hingegen hört auf den Namen Grundlast.

Grundlast klingt zunächst wenig spektakulär. Es handelt sich dabei schlicht um jene Verbraucher, welche mehr oder weniger rund um die Uhr Strom benötigen. Router, Kühlschrank, Server, Ladegeräte, der Fernseher im Standby und zahllose kleine Geräte sorgen dafür, dass der Stromverbrauch niemals wirklich auf Null fällt. Berechenbar, zuverlässig und geradezu langweilig. Zumindest bis man den Taschenrechner bemüht.

Was kostet Grundlast?

Im vorhergehenden Artikel wurde bereits erwähnt, dass die Grundlast in meinem Fall bei ungefähr 150 W liegt. Das klingt zunächst nicht nach besonders viel. Tatsächlich entsprechen 150 W jedoch bereits 3,6 kWh pro Tag beziehungsweise rund 1.300 kWh im Jahr.

Genau diese Zuverlässigkeit der Grundlast erweist sich als großer Vorteil. Während der Strombedarf für Kochen, Waschen oder Kühlen stark schwankt und sich nur bedingt beeinflussen lässt, wartet die Grundlast geduldig und zuverlässig auf jedes einzelne Watt, welches die Solarmodule liefern können. Sie stellt keine Fragen, interessiert sich nicht für die Tageszeit und benötigt auch keine komplizierten Regelalgorithmen.

Man könnte sogar sagen, dass sich die Grundlast ausgesprochen kooperativ verhält.

Insbesondere in den Sommermonaten erweist sich dies als ausgesprochen angenehm. Zwischen etwa 6 Uhr morgens und 21 Uhr abends steht nahezu durchgehend Solarstrom zur Verfügung. Jede Kilowattstunde, welche in dieser Zeit direkt von der Grundlast aufgenommen wird, muss nicht für etwa 35 Cent aus dem Netz bezogen werden. Selbst im Winter stehen häufig noch zwischen 9 Uhr und 18 Uhr nennenswerte Erträge zur Verfügung.

Im Mittel lassen sich dadurch ungefähr 1,8 kWh pro Tag beziehungsweise rund 650 kWh pro Jahr unmittelbar durch die Grundlast aufnehmen. Bei einem Strompreis von 35 Cent pro Kilowattstunde entspricht dies Einsparungen von etwa 230 Euro pro Jahr. Und das ganz ohne Batteriespeicher, Home Assistant oder komplizierte Optimierungsstrategien.

Genau deshalb erwies sich auch der ursprünglich eher als „Dekoration“ gedachte hintere Balkon als deutlich nützlicher als zunächst erwartet. Selbst an regnerischen Tagen oder bei dichter Bewölkung liefern die Module häufig noch zwischen 50 und 100 W. Das mag zunächst wenig erscheinen, entspricht aber immerhin einem Drittel bis zwei Dritteln der dauerhaften Grundlast. Auch Kleinvieh macht bekanntlich Mist.

Mit der Grundlast zur Amortisierung

Die Kosten für das Balkonkraftwerk selbst lagen bei rund 830 Euro inklusive Versand. Hinzu kamen noch 40 Euro für die IKEA-METOD-Montageschienen sowie längere Schrauben und anderer Kleinkram. Insgesamt ergaben sich damit Kosten von ungefähr 900 Euro. Bereits die Grundlast alleine würde damit rechnerisch zu einer Amortisationszeit von etwa vier Jahren führen. Größere Verbraucher, Batteriespeicher oder Hausautomatisierung sind hierbei noch gar nicht berücksichtigt.

Spätestens nach 3,9 Jahren haben sich die Balkonkraftwerke amortisiert – allein durch die Grundlast.

Dabei handelt es sich eher um eine konservative Betrachtung. Versandkosten verteilen sich bei Sammelbestellungen naturgemäß auf mehrere Anlagen. Auch die Montagekonstruktion profitiert davon, wenn mehrere Balkone gleichzeitig ausgestattet werden. Jeder Frontbalkon benötigt eineinhalb IKEA-METOD-Schienen, diese werden jedoch nur in ganzen Einheiten verkauft. Glücklicherweise ergeben zwei Balkone genau drei benötigte Schienen, sodass sich die Materialkosten nahezu perfekt aufteilen lassen. Fast als hätte da jemand mitgedacht.

Das Traurige daran ist, dass bereits vor Beginn des Projektes noch eine halbe Schiene vorhanden war. Da jedoch eine gerade Anzahl an Frontbalkonen versorgt werden sollte, ging die Rechnung jedes Mal exakt auf. Zwei Balkone benötigen drei Schienen, vier Balkone sechs Schienen und so weiter.

Selbst der einzelne Balkon im benachbarten Haus, bei dessen Ausstattung wir in absehbarer Zeit unterstützen dürfen, benötigt meine halbe Schiene nicht. Dort verfügt das Geländer nämlich über vier tragende Elemente und kommt folglich ohne diese Konstruktion aus. Ausgerechnet jene halbe Schiene, welche die Idee für die aktuelle Konstruktion ausgelöst hat liegt bis heute ungenutzt herum.

Was sind eigentlich Lastprofile?

Betrachtet man diese überschlagenen Zahlen, so ist die Grundlast der ideale Abnehmer einer Balkonsolaranlage. Sie ist stets zuhause, beschwert sich nie und nimmt dankbar jedes Watt entgegen, welches die Sonne gerade übrig hat. Aber natürlich geht da noch mehr, an dieser Stelle sollten wir über Lastprofile reden.

Unter einem Lastprofil versteht man nichts anderes als die zeitliche Verteilung des Stromverbrauchs. Oder anders ausgedrückt: Die Antwort auf die Frage, wann im Tagesverlauf eigentlich wie viel Strom benötigt wird.

Das klingt zunächst nach einem Thema, welches ausschließlich Netzbetreiber, Kraftwerksbetreiber und Menschen mit zu viel Freizeit – zum Beispiel mich – interessieren dürfte. In der Praxis liegen hier jedoch deutliche Einsparpotentiale. Immerhin ist der Stromverbrauch vieler Haushalte erstaunlich wenig an der Erzeugung von Solarstrom orientiert.

Der Alltag folgt häufig einem recht ähnlichen Muster. Morgens wird geduscht und gefrühstückt, tagsüber sind viele Menschen außer Haus und am Abend wird gekocht, gespült, gewaschen oder ferngesehen. Die Pizza wandert gegen 19 Uhr in den Backofen, der Geschirrspüler wird nach dem Abendessen eingeräumt und gestartet und der Fernseher sorgt dafür, dass bis 22:30 Uhr noch ein paar (hundert) zusätzliche Watt durch die Leitungen fließen.

Während die Solarmodule ihre Höchstleistung häufig zwischen spätem Vormittag und frühem Nachmittag erreichen, beginnt der größere Teil des Stromverbrauchs vieler Haushalte erst am Abend. Das Problem sind dabei nicht Waschmaschinen, Geschirrspüler oder Backöfen. Das Problem sind vielmehr wir selbst, schließlich gestalten wir das Lastprofil.

Optimierung des Lastprofiles

Die gute Nachricht lautet allerdings, dass die erste Stufe der Optimierung weder kompliziert noch besonders teuer ist. Bevor man sich mit Batteriespeichern, Hausautomatisierung oder anderen technischen Spielereien beschäftigt, lohnt es sich, zunächst die eigenen Gewohnheiten zu hinterfragen.

Beispielsweise bedeutet der Wunsch, eine Aufgabe im Kopf abhaken zu können, nicht zwangsläufig, dass das entsprechende Gerät auch sofort laufen muss. Nur weil die Waschmaschine um 19 Uhr beladen wurde, bedeutet dies nicht automatisch, dass sie zwischen 19 Uhr und 23 Uhr arbeiten muss. Häufig reicht es vollkommen aus, wenn die Wäsche irgendwann am nächsten Tag fertig ist. Die Verlagerung auf die Mittagsstunden spart nicht nur Stromkosten, sondern dürfte in vielen Mehrfamilienhäusern auch die Nachbarn erfreuen.

Ähnlich verhält es sich beim Geschirrspüler. Nur weil das Abendessen beendet und das Geschirr eingeräumt wurde, muss die Maschine nicht zwangsläufig sofort starten. In vielen Haushalten kommt am nächsten Morgen ohnehin noch etwas Geschirr hinzu. Die Frage lautet daher weniger, ob der Geschirrspüler sofort laufen soll, sondern vielmehr, ob er nicht genauso gut tagsüber seine Arbeit verrichten könnte.

Erstaunlich viele moderne Geräte bringen die dafür notwendigen Funktionen bereits mit. Sowohl Waschmaschinen als auch Geschirrspüler verfügen häufig über Startzeitvorwahlen oder ähnliche Funktionen. In meinem Fall beherrschen beide Geräte diese Funktion bereits ab Werk.

Wer nun besonders ehrgeizig ist, kann sich bereits an die Königsklasse wagen. Diese besteht weder aus dem Einsatz künstlicher Intelligenz noch aus Hausautomatisierung, sondern aus ein wenig Kopfrechnen. Wenn Waschmaschine und Geschirrspüler ohnehin tagsüber laufen sollen, stellt sich nämlich die Frage, ob beide wirklich gleichzeitig arbeiten müssen. Zwei Geräte, welche nacheinander laufen, benötigen im Zweifel genauso viel Energie, verteilen diese jedoch über einen längeren Zeitraum. Das erhöht den Eigenverbrauch und reduziert den Netzbezug, ohne dass auch nur ein zusätzliches Gerät angeschafft werden müsste.

Und falls dabei einmal etwas Mathematik erforderlich sein sollte, hält sich diese erfreulicherweise in Grenzen. Wer ausrechnen kann, dass eine Waschmaschine drei Stunden benötigt und der Geschirrspüler zwei, hat die wesentlichen Voraussetzungen bereits erfüllt.

Allein diese kleine Veränderung der Gewohnheiten kann bereits einen erstaunlich großen Einfluss auf den Eigenverbrauch haben. Und das Beste daran: Sie kostet keinen einzigen Euro.

Grenzen der Optimierung

Natürlich lassen sich nicht alle Verbraucher beliebig verschieben. Irgendwann stößt man an die Grenzen des Konzepts. Das Ziel eines Balkonkraftwerks besteht schließlich nicht darin, völlige Autarkie zu erreichen, sondern den Netzbezug zu reduzieren. Und dazu gehört auch die Erkenntnis, dass man nicht jeden Verbraucher mit Solarstrom versorgen kann.

Die drei Kilowatt des Backofens, die 2,5 Kilowatt der Kaffeemaschine oder die zwei Kilowatt des Föhns lassen sich durch ein Balkonkraftwerk eben nur teilweise abfedern. Mehr als 800 W stehen aufgrund gesetzlicher Vorgaben nun einmal nicht zur Verfügung. Und das ist auch vollkommen in Ordnung. Selbst wenn die Solaranlage während des Kaffeekochens nur ein Viertel der benötigten Leistung bereitstellt, reduziert sie den Netzbezug in genau diesem Moment um ein Viertel. Und das spart Geld.

Perfektion ist nicht das Ziel.

Ausblick Speicher

Es gibt jedoch auch unerwartete Verbraucher, welche sich überraschend gut zur Optimierung einsetzen lassen. Die Klimaanlage gehört beispielsweise zu den wenigen Geräten, deren Nutzungsfenster sich erstaunlich gut mit denen der Solarmodule vereinbaren lassen. Heiße Sommertage und hohe Solarerträge treten schließlich häufig gemeinsam auf.

Noch spannender wird die Situation, wenn man die Wohnung selbst als eine Art thermischen Speicher betrachtet. Wenn am Nachmittag noch Solarstrom übrig ist, spricht schließlich wenig dagegen, die Räume ein wenig weiter herunterzukühlen. Die dadurch gespeicherte „Kälte“ steht auch Stunden später noch zur Verfügung.

Allerdings betreten wir an dieser Stelle bereits das Gebiet der Speicher, der Regelungstechnik und sogar der Klimaanlagen. Zu letzterem Thema wartet bei mir derzeit allerdings noch eine Mischung aus Angeboten, Lieferzeiten und der Suche nach geeigneter Technik auf eine endgültige Entscheidung – zumindest ist das Thema bereits durch die Eigentümerversammlung durch. Falls sich dieses Projekt irgendwann materialisieren sollte, wird es vermutlich einen eigenen Artikel wert sein.

Bis dahin genügt zunächst die Erkenntnis, dass sich mit erstaunlich wenig Aufwand bereits ein großer Teil des selbst erzeugten Stroms sinnvoll nutzen lässt.