VOC von Solarmodulen berechnen: Formel und Beispiel einfach erklärt

Die VOC von Solarmodulen berechnen zu können ist eine wichtige Grundlage bei der Planung von Photovoltaikanlagen. Egal ob kleine Balkonkraftwerke oder größere Inselanlagen – die sogenannte Leerlaufspannung bestimmt, wie viele Solarmodule in einem String miteinander verbunden werden dürfen.

Wird die maximale Eingangsspannung eines Wechselrichters überschritten, kann dies zu Schäden an der Anlage führen. Deshalb ist es wichtig, die VOC korrekt zu berechnen. In diesem Ratgeber erklären wir Schritt für Schritt, wie die Berechnung funktioniert und worauf Sie achten sollten.

Was bedeutet VOC bei Solarmodulen?

Die Abkürzung VOC steht für „Open Circuit Voltage“. Gemeint ist damit die maximale Spannung, die ein Solarmodul erzeugt, wenn kein Verbraucher angeschlossen ist.

Diese Spannung wird im Datenblatt jedes Solarmoduls angegeben und ist ein wichtiger Wert für die Planung von Photovoltaikanlagen.

Typische Werte moderner Solarmodule:

• 400 W Modul: etwa 37–38 Volt
• 420 W Modul: etwa 37–39 Volt
• 450 W Modul: etwa 38–40 Volt

Die tatsächliche Spannung kann jedoch je nach Temperatur variieren.

Warum ist die Leerlaufspannung wichtig?

Wenn mehrere Solarmodule in Reihe geschaltet werden, addiert sich die Spannung. Diese sogenannte Stringspannung darf die maximale Eingangsspannung des Wechselrichters oder MPPT-Ladereglers nicht überschreiten.

Bei Anlagen wie Balkonkraftwerken mit Mikrowechselrichter wird meist jedes Modul einzeln angeschlossen. Bei größeren Systemen oder Inselanlagen werden jedoch mehrere Module zu sogenannten Strings kombiniert.

Dabei spielen auch hochwertige Komponenten wie Kabel, Stecker und stabile Montagesysteme eine wichtige Rolle.

Formel: VOC von Solarmodulen berechnen

Die Berechnung der maximalen Stringspannung ist relativ einfach:

Stringspannung = VOC Modul × Anzahl der Module

Wichtig ist jedoch, dass bei der Berechnung auch die mögliche Spannungssteigerung bei niedrigen Temperaturen berücksichtigt wird. Im Winter kann die Spannung eines Solarmoduls um etwa 5–10 % steigen.

Beispiel einer Stringberechnung

Angenommen ein Solarmodul besitzt eine VOC von 38 Volt.

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

Wenn drei Module in Reihe geschaltet werden:

42 V × 3 = 126 V

Die Stringspannung beträgt also etwa 126 Volt. Liegt die maximale Eingangsspannung des Wechselrichters beispielsweise bei 150 Volt, wäre diese Konfiguration noch sicher.

VOC bei Balkonkraftwerken

Bei vielen Balkonkraftwerken werden Mikrowechselrichter eingesetzt. Dadurch arbeitet jedes Modul unabhängig und die Stringspannung spielt eine geringere Rolle.

Trotzdem kann die VOC wichtig werden, wenn ein BKW-Speicher, ein BKW-Speicher ultra oder ein BKW-Speicher future integriert wird.

VOC bei Inselanlagen

Bei größeren Inselanlagen werden mehrere Module in Reihe geschaltet, um eine höhere Systemspannung zu erreichen.

Systeme wie Inselanlagen smartPower, Inselanlagen ultra oder Inselanlagen future arbeiten häufig mit mehreren Modulstrings.

FAQ

Warum steigt die VOC im Winter?

Solarzellen arbeiten bei niedrigen Temperaturen effizienter. Dadurch steigt die Leerlaufspannung der Solarmodule leicht an.

Kann man die VOC ignorieren?

Nein. Wenn die maximale Eingangsspannung des Wechselrichters überschritten wird, kann dieser beschädigt werden.

Wo finde ich die VOC eines Solarmoduls?

Die Leerlaufspannung steht im technischen Datenblatt des jeweiligen Solarmoduls.

Fazit

Die VOC von Solarmodulen berechnen zu können ist entscheidend für eine sichere Planung von Photovoltaikanlagen. Besonders bei Anlagen mit mehreren Modulen in Reihe muss die maximale Spannung genau berechnet werden.

Mit der richtigen Planung lassen sich sowohl kleine Balkonkraftwerke als auch größere Inselanlagen sicher betreiben.

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