{"id":108813,"date":"2025-08-14T02:21:00","date_gmt":"2025-08-14T00:21:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=108813"},"modified":"2025-08-13T10:02:21","modified_gmt":"2025-08-13T08:02:21","slug":"lohnt-sich-ein-balkonkraftwerk","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/lohnt-sich-ein-balkonkraftwerk\/","title":{"rendered":"Lohnt sich ein Balkonkraftwerk?"},"content":{"rendered":"\n

HSBI-Studierende entwickeln Tool zur Entscheidungsfindung. <\/p>\n\n\n\n

Schwarz-gl\u00e4nzend, mit bl\u00e4ulichem Schimmer oder einfach in der Sonne glitzernd: Photovoltaikmodule an Balkongel\u00e4ndern oder an Hausw\u00e4nden sind immer \u00f6fter zu sehen. <\/p>\n\n\n\n

Im „Praxisprojekt Angewandte Wissenschaft“ haben Studierende am Campus Minden der Hochschule Bielefeld jetzt ein Tool entwickelt, mit dem sich herausfinden l\u00e4sst, ob sich die Installation eines solchen sogenannten Balkonkraftwerks im individuellen Fall lohnt.<\/p>\n\n\n\n

Weit vor Veranstaltungsbeginn sitzen die Studierenden schon im Seminarraum. Die Laptops aufgeklappt, stecken sie die K\u00f6pfe zusammen, besprechen offene Fragen, testen die Pr\u00e4sentation. Als Prof. Dr. Frank Hamelmann dazukommt, \u00e4ndert sich an der Arbeitsweise nicht viel. „Ich bin in diesem Fall nur eine Art Mentor, die Studierenden organisieren sich selbst“, erkl\u00e4rt der Physiker und Experte f\u00fcr Solaranlagen am Campus Minden<\/a> der Hochschule Bielefeld (HSBI). Schlie\u00dflich geht es um das Projekt Angewandte Wissenschaft (PAW) „Simulation der Nutzung einer Photovoltaikkleinanlage“.

Studierende bearbeiten praxisnahe Aufgabenstellung eigenverantwortlich<\/strong>
PAWs sind fester Bestandteil der praxisintegrierten Studieng\u00e4nge Elektrotechnik<\/a>, Maschinenbau<\/a> und Wirtschaftsingenieurwesen<\/a> am Campus Minden, in denen die Bachelor-Studierenden zugleich in Unternehmen besch\u00e4ftigt sind und abwechselnd Praxisphasen im Betrieb und Theoriephasen an der Hochschule durchlaufen. Die PAWs, durchgef\u00fchrt im sechsten Semester, verbinden Theorie und Praxis im gesch\u00fctzten Rahmen. „Die Studierenden bearbeiten eine konkrete, praxisnahe Aufgabenstellung frei und eigenverantwortlich im interdisziplin\u00e4ren Team, sie t\u00fcfteln, testen, probieren aus“, erkl\u00e4rt Frank Hamelmann das Konzept. Insgesamt 13 Studierende haben sich f\u00fcr sein PAW entschieden, bis auf drei angehende Elektroingenieure allesamt Studierende des Wirtschaftsingenieurwesens. Kein Wunder, ist das Thema mit der Bewertung des Einsatzes einer Photovoltaik-Kleinanlage doch an einer Schnittstelle von Technik und Wirtschaft angesiedelt. „Wirtschaftsingenieure m\u00fcssen nicht nur die technischen M\u00f6glichkeiten, sondern auch die wirtschaftlichen Voraussetzungen und bestenfalls gesellschaftspolitischen Gegebenheiten im Blick haben“, sagt Hamelmann. Und die sind nicht \u00fcberall gleich: „L\u00e4ngst nicht alle Regionen der Welt sind etwa an das \u00f6ffentliche Stromnetz angeschlossen. Hier k\u00f6nnten kleine PV-Anlagen eine kosteng\u00fcnstige und nachhaltige M\u00f6glichkeit zur Energieversorgung sein.“

Studierende aus China und Bhutan sind zugeschaltet<\/strong>
Um internationale Perspektiven einzubringen, hat der Professor in einer Lehrkooperation das PAW auch f\u00fcr Studierende der Universit\u00e4t in Mindens Partnerstadt Changzhou ge\u00f6ffnet. „Gerade im Bereich Photovoltaik bestehen schon seit vielen Jahren Verbindungen.“ Involviert sind au\u00dferdem Studierende der University Bielefeld Hainan in China und der Royal University of Bhutan, per Zoom sind sie der Besprechung zugeschaltet. „F\u00fcr alle eine gute Gelegenheit, die Arbeit in internationalen Teams kennenzulernen, die Kommunikation auf Englisch zu \u00fcben und Einblicke in andere Kulturen zu erhalten“, findet Frank Hamelmann. Auch wenn die Studierenden in diesem Fall vor allem die Schwierigkeiten der internationalen Zusammenarbeit erfahren: Neben der Zeitverschiebung erwies sich die Kommunikation auf Englisch insbesondere im Fall der chinesischen Studierenden als Hemmnis. Hinzu kommt, dass die Teilnahme f\u00fcr die internationalen Studierenden eine freiwillige Leistung war – nicht unbedingt motivationsf\u00f6rdernd, wie Hamelmann r\u00fcckblickend feststellt: „K\u00fcnftig wollen wir die Lehrkooperation formell so ausgestalten, dass die internationalen Studierenden von ihren Hochschulen ebenfalls Credits erhalten.“<\/p>\n\n\n

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\u00a9 P. Pollmeier \/ HSBI | Auf Grundlage des Standardlastprofils f\u00fcr Privathaushalte des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) ermittelten die Studierenden den Tagesverbrauch im Viertelstundentakt, f\u00fcr die verschiedenen Monate und unter unterschiedlichen Bedingungen.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Viele Parameter bestimmen die Effektivit\u00e4t einer PV-Kleinanlage<\/strong><\/p>\n\n\n\n

So konzentrierten sich die Mindener Studierenden weitgehend auf den Einsatz von PV-Kleinanlagen in Deutschland und teilten sich in drei Arbeitsgruppen auf. Die erste k\u00fcmmerte sich um die Simulation einer PV-Anlage: Wie viel Strom w\u00fcrde ein Balkonkraftwerk unter bestimmten Bedingungen produzieren k\u00f6nnen? Klingt nach einer relativ einfachen Aufgabe? Jannik Backhaus schmunzelt. „Habe ich zuerst auch gedacht, dann aber schnell gemerkt: Das ist ziemlich komplex.“ Die Gruppe identifizierte eine Reihe von Parametern, die Einfluss auf die Stromerzeugung haben. „Die Ausrichtung spielt ebenso eine Rolle wie der Neigungswinkel oder die Anzahl der Module“, nennt Valeria Uffelmann Beispiele. Zudem unterschieden sie nach Monaten und nach verschiedenen Standorten je nach Bundesl\u00e4ndern. „Auch die Lage wirkt sich aus“, wirft Hamelmann ein. „Auf dem Land ist die Luftverschmutzung in der Regel geringer als in der Stadt.“ F\u00fcr ihre Simulationen nutzten die Studierenden dann das „Photovoltaic Geographical Information System“ der EU (PVGIS), das f\u00fcr beliebige Geopunkte Messwerte der Sonnenstrahlung zur Verf\u00fcgung stellt. Uffelmann scrollt in ihrer Exceltabelle nach unten, weiter und weiter. „Mit s\u00e4mtlichen Parametern und Kombinationen haben sich am Ende 42.000 Zeilen ergeben.“ Backhaus erg\u00e4nzt: „Dabei haben wir schon vereinfacht, indem wir nur st\u00fcndliche Werte f\u00fcr einen Referenztag pro Monat ber\u00fccksichtigt haben.“

Verbrauch und Ertrag m\u00fcssen zusammenpassen<\/strong>
Mit der anderen Seite besch\u00e4ftigte sich die zweite Gruppe, sie simulierte den Stromverbrauch eines durchschnittlichen Haushalts. Und zwar im zeitlichen Verlauf. „Klar, nachts wird in der Regel weniger Strom genutzt als tags\u00fcber“, erl\u00e4utert Frank Hamelmann. Auf Grundlage des Standardlastprofils f\u00fcr Privathaushalte des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) ermittelten die Studierenden den Tagesverbrauch im Viertelstundentakt, f\u00fcr die verschiedenen Monate und unter unterschiedlichen Bedingungen. Schnell hatten sie die Verantwortlichen f\u00fcr Ausrei\u00dfer identifiziert: „W\u00e4rmepumpen oder Elektroautos verursachen bedeutende Abweichungen, das hei\u00dft extreme Lastspitzen. Wird beispielsweise ein Elektroauto geladen, kann das in dem Moment bis zu 80 Prozent des Haushaltsverbrauchs ausmachen“, erkl\u00e4rt David Siemonsmeier. Ihm gefiel besonders die realistische Aufgabenstellung des PAWs: „Das Projekt ist nicht so abstrakt, sondern recht nah am privaten Leben.“

Und da gilt es mitunter herauszufinden, wie gut der gesch\u00e4tzte Ertrag eines Balkonkraftwerks mit dem erwarteten Verbrauch zusammenpasst. Die dritte Arbeitsgruppe \u00fcbernahm daf\u00fcr die Zusammenf\u00fchrung der Daten – und schickte sie der ersten Gruppe gleich wieder zur \u00dcberarbeitung zur\u00fcck. „Die Werte waren nicht stimmig. Zum Beispiel sollte die Stromerzeugung teilweise mittags am niedrigsten sein, obwohl die Sonneneinstrahlung dann am h\u00f6chsten ist“, erkl\u00e4rt Ole Thorm\u00e4hlen. Ein technischer Fehler in den Messdaten? Wolken, die f\u00fcr starke Verschattung sorgten? Die Studierenden r\u00e4tselten nicht lange, sondern l\u00f6sten das Problem kurzerhand mit Vergleichswerten aus den vorigen Jahren. Eine Herausforderung blieben die Daten aber immer noch. „Durch die unterschiedlichen Quellen lieferten die einen viertelst\u00fcndliche Werte, die anderen st\u00fcndliche. Zur Weiterverarbeitung mussten wir sie erst noch vereinheitlichen“, beschreibt Pablo Hern\u00e1ndez die Schwierigkeit. Dann kam die K\u00fcr der Gruppe: die Wirtschaftlichkeit. Die Studierenden erg\u00e4nzten Strompreise und Einspeisungsverg\u00fctung, Kosten f\u00fcr die Module und als i-T\u00fcpfelchen: einen Speicher. „So kann am Ende auch abgefragt werden, ob sich die relativ hohe Investition einer Batterie lohnen w\u00fcrde.“ Und die \u00dcberproduktion in den Sommermonaten im eigenen Haushalt genutzt werden k\u00f6nnte.

Mit den Erfahrungen und Ergebnissen des PAWs: W\u00fcrden die Studierenden denn selbst eine PV-Kleinanlage auf ihrem Balkon installieren? Ole Thorm\u00e4hlen \u00fcberlegt nur kurz. Schaut auf seinen Rechner, tippt ein paar Kennzahlen ein und sagt: „Ja. Das lohnt sich.“

Das von den Studierenden entwickelte Tool ist lediglich eine Projektarbeit und ist nicht ver\u00f6ffentlichtungsreif oder marktreif.<\/strong><\/p>\n\n\n

Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n

Hochschule Bielefeld 2025<\/a><\/p>\n

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