Solarmodule in Reihe schalten: 5 Regeln für die maximale Modulanzahl

Solarmodule in Reihe schalten ist eine der wichtigsten Grundlagen bei der Planung von Photovoltaikanlagen. Egal ob kleine Balkonkraftwerke oder größere Inselanlagen – die maximale Anzahl der Module in einem String wird durch die zulässige Eingangsspannung des Wechselrichters oder Ladereglers bestimmt.

Wer Solarmodule in Reihe schalten möchte, muss unbedingt die sogenannte Leerlaufspannung (VOC) der Module berücksichtigen. Wird die maximale Eingangsspannung überschritten, kann dies den Wechselrichter beschädigen. In diesem Ratgeber erklären wir verständlich, wie viele Solarmodule in Reihe geschaltet werden dürfen und wie man die maximale Modulanzahl berechnet.

Solarmodule in Reihe schalten – wie viele Module sind erlaubt?

Wenn mehrere Solarmodule in Reihe geschaltet werden, addiert sich die Spannung der einzelnen Module. Diese Gesamtspannung wird als sogenannte Stringspannung bezeichnet.

Moderne Solarmodule besitzen meist eine Leerlaufspannung (VOC) von etwa 37 bis 39 Volt. Bei niedrigen Temperaturen kann diese Spannung jedoch steigen. Deshalb wird bei der Berechnung der maximalen Modulanzahl immer die mögliche Winterspannung berücksichtigt.

Warum werden Solarmodule in Reihe geschaltet?

In vielen Photovoltaikanlagen werden mehrere Solarmodule in Reihe geschaltet, um eine höhere Systemspannung zu erreichen. Wechselrichter und MPPT-Laderegler arbeiten effizienter bei höheren Spannungen.

Die Reihenschaltung bietet mehrere Vorteile:

• höhere Spannung im PV-System
• geringere Verluste in Kabeln
• bessere Effizienz von Wechselrichtern

Diese Technik wird sowohl bei großen PV-Anlagen als auch bei kleinen Balkonkraftwerken oder Inselanlagen eingesetzt.

Formel zur Berechnung der maximalen Modulanzahl

Um zu berechnen, wie viele Solarmodule in Reihe schalten möglich ist, wird eine einfache Formel verwendet:

Maximale Modulanzahl = maximale Eingangsspannung des Wechselrichters ÷ Modulspannung im Winter

Die Winterspannung wird verwendet, weil die Leerlaufspannung der Solarmodule bei kalten Temperaturen steigt. Dieser Sicherheitsfaktor verhindert, dass die maximale Spannung überschritten wird.

Beispiel einer Stringberechnung

Angenommen ein Solarmodul besitzt eine VOC von 38 Volt.

Bei niedrigen Temperaturen kann die Spannung auf etwa 42 Volt steigen.

Ein Wechselrichter besitzt eine maximale Eingangsspannung von 150 Volt.

Berechnung:

150 V ÷ 42 V = 3,57

Ergebnis:

Es dürfen maximal 3 Solarmodule in Reihe geschaltet werden.

Solarmodule in Reihe bei Balkonkraftwerken

Bei modernen Balkonkraftwerken werden häufig Mikrowechselrichter eingesetzt. In vielen Fällen wird deshalb jedes Modul einzeln angeschlossen.

Trotzdem kann es Systeme geben, bei denen mehrere Solarmodule in Reihe geschaltet werden – besonders wenn ein BKW-Speicher, BKW-Speicher ultra oder BKW-Speicher future integriert wird.

Für eine sichere Installation spielen außerdem hochwertige Komponenten eine wichtige Rolle:

• Kabel
• Stecker
• Montagesysteme

Solarmodule in Reihe bei Inselanlagen

Bei Inselanlagen ist es üblich, mehrere Solarmodule in Reihe zu schalten, um eine höhere Systemspannung zu erreichen.

Leistungsstarke Systeme wie Inselanlagen smartPower, Inselanlagen ultra oder Inselanlagen future nutzen häufig mehrere Modulstrings.

FAQ

Kann man Solarmodule in Reihe und parallel kombinieren?

Ja. In vielen Photovoltaikanlagen werden mehrere Modulstrings parallel geschaltet, um höhere Leistungen zu erreichen.

Warum steigt die Modulspannung im Winter?

Bei niedrigen Temperaturen arbeiten Solarzellen effizienter. Dadurch steigt die Leerlaufspannung der Solarmodule.

Was passiert bei zu vielen Modulen in Reihe?

Wenn zu viele Solarmodule in Reihe geschaltet werden, kann die maximale Eingangsspannung des Wechselrichters überschritten werden.

Fazit

Solarmodule in Reihe schalten ist eine grundlegende Technik bei Photovoltaikanlagen. Die maximale Anzahl der Module hängt immer von der zulässigen Eingangsspannung des Wechselrichters ab.

Mit der richtigen Berechnung lassen sich sowohl kleine Balkonkraftwerke als auch größere Inselanlagen sicher planen.

Weitere technische Informationen zur Photovoltaik finden Sie auch beim
Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme,
im Wikipedia-Artikel zur Photovoltaik
oder bei der Bundesnetzagentur.