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In diesem Artikel

Warum Schutzgeräte Leben rettenDC vs. AC: zwei verschiedene WeltenBemessung von DC-StrangsicherungenBemessung von AC-Leistungsschaltern am WechselrichterausgangSchaltvermögen verständlich erklärtPraxisbeispiel: 6-kW-Anlage von Anfang bis EndeVergleich der NormenWerkzeuge und verwandte AnleitungenHäufige Fehler, die Brände auslösenHäufig gestellte Fragen
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Solar-Sicherungen und Leistungsschalter: DC/AC-Bemessung

25. Mai 202613 Min. Lesezeit
Solar-Sicherungen und Leistungsschalter: DC/AC-Bemessung

In diesem Artikel

Warum Schutzgeräte Leben rettenDC vs. AC: zwei verschiedene WeltenBemessung von DC-StrangsicherungenBemessung von AC-Leistungsschaltern am WechselrichterausgangSchaltvermögen verständlich erklärtPraxisbeispiel: 6-kW-Anlage von Anfang bis EndeVergleich der NormenWerkzeuge und verwandte AnleitungenHäufige Fehler, die Brände auslösenHäufig gestellte Fragen

Warum Schutzgeräte Leben retten

Jeder Untersuchungsbericht zu einem Solarbrand erzählt eine ähnliche Geschichte: ein Modulstrang, der einen Fehlerstrom rückspeist, ein Steckverbinder, der stundenlang lichtbogenartig brennt, und kein Schutzgerät, das den Strom unterbricht. Solar Energy UK meldete in den Jahren 2023–2024 insgesamt 38 Photovoltaikbrände in Wohngebäuden, von denen rund die Hälfte auf DC-seitige Fehler zurückzuführen war, die eigentlich eine Sicherung hätten auslösen müssen.

Sicherungen und Leistungsschalter sind kein optionales Zubehör. Sie sind das einzige Bauteil zwischen einem Fehlerstrom und einem Dachbrand. Den richtigen Typ wählen, korrekt bemessen und auf der richtigen Systemseite (DC oder AC) installieren – so bleibt ein kleiner Fehler klein, statt zu einem strukturellen Problem zu werden.

Zwei Seiten, zwei Regelwerke

DC- und AC-Schutz folgen unterschiedlichen Normen, nutzen unterschiedliche Geräte und versagen auf unterschiedliche Weise. Die Regeln Ihrer Hausinstallation lassen sich nicht auf das PV-Feld übertragen. Lesen Sie den nächsten Abschnitt, bevor Sie etwas kaufen.

DC vs. AC: zwei verschiedene Welten

Derselbe Leiter führt bei Wechselstrom den Strom in beide Richtungen, bei Gleichstrom dagegen nur in eine. Dieser Unterschied verändert alles an der Funktionsweise eines Schutzgeräts. Eine handelsübliche Haushaltssicherung löscht 100-mal pro Sekunde mühelos einen Lichtbogen bei 230 V AC (weil der Strom in jedem Halbzyklus den Nullpunkt durchläuft), doch dieselbe Sicherung kann an einem 600-V-DC-Strang einen Lichtbogen unbegrenzt halten. Der Lichtbogen brennt weiter, bis etwas schmilzt.

AspektDC-Seite (Module → Wechselrichter)AC-Seite (Wechselrichter → Netz/Last)
GerätgPV-Sicherung (IEC 60269-6) oder DC-geeigneter LS-SchalterLS-Schalter Typ B oder C (IEC 60898) oder Typ CA
LichtbogenverhaltenKein Nulldurchgang – Lichtbogen muss physisch ausgeblasen werdenErlischt von selbst beim Nulldurchgang (100/120 Hz)
PolaritätPolarisiert – verkehrt herum = kein SchutzBidirektional – Orientierung spielt keine Rolle
BemessungsspannungTypisch 1000–1500 V DC230 V (EU), 240 V (US-Split-Phase), 400 V (3-phasig)
HauptaufgabeModule und Kabel vor Rückspeisestrom schützenNetzverkabelung schützen und Wechselrichter trennen

Niemals AC-Komponenten auf der DC-Seite verwenden

Eine handelsübliche gG-Haushaltssicherung oder ein generischer AC-LS-Schalter auf der DC-Seite kann einen Fehlerstrom nicht unterbrechen. Der Lichtbogen bleibt bestehen, bis das Gehäuse schmilzt und sich entzündet. Wenn ein Gerät keine ausdrückliche DC-Bemessungsspannung angibt, ist es ein reines AC-Gerät.

Bemessung von DC-Strangsicherungen

DC-Strangsicherungen schützen jeden parallel geschalteten Strang davor, Fehlerstrom aus den anderen Strängen zu erhalten. Ein einzelner Strang ohne weitere parallele Stränge kann sich nicht selbst rückspeisen und benötigt daher keine Strangsicherung. Sobald drei oder mehr Stränge parallel geschaltet sind – oder zwei Stränge, deren kombinierter Isc den Wert „Maximum Series Fuse“ des Moduls überschreitet –, werden Sicherungen Pflicht.

IEC 62548:2023 gibt Ihnen sowohl eine untere als auch eine obere Grenze für die Sicherungsbemessung vor. Die untere Grenze verhindert Fehlauslösungen beim heißen Isc; die obere Grenze verhindert, dass das Modul beschädigt wird, bevor die Sicherung öffnet.

Bemessung der DC-Strangsicherung (IEC 62548)

1,4 × Isc_STC ≤ I_Sicherung ≤ min(2,4 × Isc_STC, Imod_max_OCPR)

Imod_max_OCPR ist der Wert auf dem Moduldatenblatt mit der Bezeichnung „Maximum Series Fuse“ oder „Maximum Overcurrent Protection Rating“ – die größte Sicherung, die die Zellstrings im Modul überstehen können. Typische Werte sind 20 A, 25 A oder 30 A. NEC 690.9 in den USA verwendet eine einzige Regel von 1,56 × Isc (1,25 für Dauerbetrieb × 1,25 für Außenbedingungen), die immer innerhalb des IEC-Bereichs liegt.

gPV statt gG – der Typbuchstabe ist entscheidend

Geben Sie immer eine gPV-Sicherung (IEC 60269-6, manchmal „PV-Sicherung“ oder Klasse gPV/aR genannt) vor. Generische gG-Sicherungen sind für AC-Verteilerschränke konzipiert und können einen DC-Lichtbogen nicht löschen. Der Solar-Stack-Rechner liefert bereits den temperatur- und toleranzkorrigierten Isc, den Sie mit 1,4 multiplizieren sollten – der Wert mit der Bezeichnung „Gesamt-Isc (heiß)“ ist die richtige Zahl für diese Formel.

Bemessung von AC-Leistungsschaltern am Wechselrichterausgang

Auf der AC-Seite schützen Sie nicht vor Rückspeisung – Sie trennen den Wechselrichter im Fehlerfall vom Netz und verhindern, dass die Leitungen zwischen Wechselrichter und Verteiler überhitzen. Der Dauerstrom, den der Schutzschalter sieht, ist die AC-Bemessungsleistung des Wechselrichters geteilt durch die Netzspannung.

Bemessung des AC-Leistungsschalters

I_Schalter ≥ 1,25 × (P_Wechselrichter / U_Netz)

Auf die nächste Standardgröße aufrunden (10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 A im IEC-Bereich). Ein LS-Schalter Typ B oder C ist Standard; Typ B löst bei niedrigen Kurzschlussströmen schneller aus, Typ C verträgt den kurzen Einschaltstrom des Wechselrichters besser.

Für 230-V-Einphasensysteme, wie sie in weiten Teilen Europas, im Vereinigten Königreich und in der Ukraine üblich sind, teilen Sie die Wechselrichter-Watt durch 230. Für US-240-V-Split-Phase-Systeme teilen Sie durch 240. Für 3-phasige 400-V-Systeme teilen Sie durch (√3 × 400) ≈ 693, um den Strom pro Phase zu erhalten.

FI-Schalter oder RCBO in der Wechselrichter-AC-Leitung

In den meisten Ländern ist ein 30-mA-FI-Schalter (RCD) vom Typ A oder ein RCBO (kombinierter LS-Schalter + FI) in der AC-Leitung des Wechselrichters Pflicht. Trafolose Wechselrichter können Gleichstrom in die AC-Seite einkoppeln; prüfen Sie daher im Datenblatt, ob Typ A ausreicht oder ob ein FI-Schalter Typ B erforderlich ist.

Schaltvermögen verständlich erklärt

Das Schaltvermögen (manchmal als Icu oder Icn angegeben, in kA gemessen) sagt Ihnen, welchen größten Fehlerstrom das Gerät ohne Zerstörung unterbrechen kann. Es ist eine eigene Spezifikation, getrennt vom Bemessungsstrom: Ein 32-A-Leistungsschalter mit 3 kA Schaltvermögen löst bei einer 100-A-Überlast einwandfrei aus, kann aber bei einem echten Kurzschluss von 8 kA gewaltsam bersten.

Wohnraum-Leistungsschalter haben typischerweise 3 kA, 6 kA oder 10 kA Schaltvermögen. Der prospektive Kurzschlussstrom (PSCC) an Ihrem Verteiler hängt von der Netzimpedanz ab und liegt im Wohnbereich meist bei 1,5–6 kA – Ihr Netzbetreiber kann den genauen Wert nennen. Als sichere Voreinstellung wählen Sie 6 kA Icu für typische Wohninstallationen in EU/UK und 10 kA Icu für gewerbliche Anlagen oder Standorte mit einem starken Netz.

Auf der DC-Seite werden gPV-Sicherungen mit ihrem Ausschaltvermögen in kA bei der jeweiligen DC-Bemessungsspannung angegeben. Eine typische 1000-V-DC-gPV-Sicherung ist mit 10 kA bemessen – weit über jedem Strom, den eine Wohn-PV-Anlage erzeugen kann –, sodass das DC-Schaltvermögen selten der einschränkende Faktor ist; entscheidend ist die Spannungsbemessung.

Praxisbeispiel: 6-kW-Anlage von Anfang bis Ende

Drei parallele Stränge mit je 12 × 450-W-TOPCon-Modulen (Isc 13,9 A, Imod_max_OCPR 25 A) speisen einen einphasigen 6-kW-Strangwechselrichter am 230-V-Netz. Zwei Schutzgeräte sind zu bemessen: DC-Strangsicherungen und AC-Ausgangsschalter.

DC-Strangsicherung (pro Strang)

1,4 × 13,9 = 19,5 A ≤ I_Sicherung ≤ min(2,4 × 13,9, 25) = 25 A → 20 A gPV bei 1000 V DC

AC-Ausgangsschalter

I_Dauer = 6000 / 230 = 26,1 A → 1,25 × 26,1 = 32,6 A → 32 A LS-Schalter Typ C, 230 V AC, 6 kA Icu

Sie installieren drei 20-A-gPV-Sicherungen im DC-Sammler (eine pro Strang, im positiven Leiter) und einen 32-A-LS-Schalter Typ C am AC-Ausgang des Wechselrichters, bevor dieser an den Verteiler angeschlossen wird. Ein 30-mA-FI-Schalter Typ A sitzt zwischen dem LS-Schalter und dem übrigen Haushaltsstromkreis, sofern das Wechselrichterdatenblatt nicht ausdrücklich Typ B vorschreibt.

Sicherungshalter zur Sicherungsklasse passen lassen

DC-gPV-Sicherungen haben je nach Bemessung zylindrische Körper mit 10×38 mm oder 14×51 mm. Der Halter ist Teil des zertifizierten Systems – eine gPV-Sicherung in einem AC-NH00-Halter macht beide Zulassungen ungültig. Kaufen Sie Sicherung und Halter immer als aufeinander abgestimmtes Paar vom selben Hersteller (DF Electric, Eaton Bussmann, Mersen).

Vergleich der Normen

Drei Regelwerke dominieren weltweit die Wohn-PV-Installation. Die Zahlen unterscheiden sich leicht, die Sicherheitslogik ist jedoch identisch.

ThemaNEC 690 (USA)IEC 62548 (Europa, int.)AS/NZS 5033 (AU/NZ)
DC-SicherungsbemessungI_Sicherung ≥ 1,56 × Isc (690.9)1,4 × Isc ≤ I_Sicherung ≤ 2,4 × Isc1,5 × Isc ≤ I_Sicherung ≤ 2,4 × Isc
Erforderlicher SicherungstypPV-Sicherung nach UL 248-13gPV nach IEC 60269-6gPV nach IEC 60269-6
AC-Schalterbemessung1,25 × I_WR_dauerhaft, NEMA1,25 × I_WR_dauerhaft, IEC 608981,25 × I_WR_dauerhaft, AS/NZS 3000
DC-Trennstelle erforderlichInnerhalb 3 m vom Generator (690.13)Am Dach oder vor dem WechselrichterAm Dach und vor dem Wechselrichter (beides)
Erdung des GeneratorsSchutzerdung erforderlichOptional, abhängig vom WechselrichterSchutzerdung verpflichtend

Australien und Neuseeland halten die strengste DC-Trennanforderung aufrecht (Trennstelle am Generator und am Wechselrichter). Die USA setzen die strikteste elektrische Konformität über die UL-Listung durch, während IEC bei der Systemtopologie am flexibelsten ist. Welches Regelwerk auch immer für Sie gilt – die Physik der Sicherungsbemessung bleibt nahezu identisch.

Werkzeuge und verwandte Anleitungen

Zwei Solar-Stack-Werkzeuge und ein begleitender Artikel decken den Rest des Schutzkonzept-Workflows ab.

Strangspannung und -strom berechnen

Holen Sie sich den temperaturkorrigierten Isc und das Strang-Voc, bevor Sie Sicherungen bemessen. Der Worst-Case-Isc bei Hitze fließt in die DC-Sicherungsformel ein.

Module zu einem realen Wechselrichter zuordnen

Durchsuchen Sie Wechselrichter und lesen Sie deren AC-Dauerstrom direkt ab – das ist die Zahl, die Sie zur Schalterwahl mit 1,25 multiplizieren.

Berechnen Sie Ihren exakten Kabelquerschnitt

Modul aus der Datenbank wählen — der Rechner liefert mm², Spannungsabfall, Jahresverluste und den Sicherheitscheck.

Häufige Fehler, die Brände auslösen

  1. Eine gG-Sicherung auf der DC-Seite verwenden

    gG-Sicherungen sind für AC-Verteilerschränke gebaut und können physikalisch keinen DC-Lichtbogen über ca. 24 V löschen. Die Sicherung öffnet, der Lichtbogen bleibt bestehen, der Halter schmilzt. Geben Sie für jeden DC-Schutz immer gPV (IEC 60269-6) vor.

  2. Den Schalter nach der Wechselrichterleistung statt nach dem AC-Strom bemessen

    Ein „6-kW“-Wechselrichter braucht keinen 6-A-Schalter – er braucht einen Schalter, der zu seinem AC-Strom passt, also 26 A bei 230 V. Teilen Sie immer zuerst die Watt durch die Netzspannung und multiplizieren Sie dann mit 1,25.

  3. Sicherungen bei drei oder mehr parallelen Strängen weglassen

    Zwei Stränge können sich nicht gegenseitig auf gefährliches Niveau rückspeisen, drei aber schon. Der kombinierte Fehlerstrom aus zwei intakten Strängen in einen kurzgeschlossenen dritten Strang überschreitet innerhalb von Sekunden den Imod_max_OCPR des defekten Moduls.

  4. Den Imod_max_OCPR des Moduls ignorieren

    Wenn die obere Grenze des berechneten Sicherungsbereichs (2,4 × Isc) größer ist als der Wert „Maximum Series Fuse“ auf dem Moduldatenblatt, müssen Sie den Datenblattwert als Obergrenze verwenden. Sonst versagen die Modulinternals, bevor die Sicherung auslöst.

  5. Das Schaltvermögen (Icu/Ics) vergessen

    Ein 32-A-Schalter mit 3 kA Schaltvermögen ist nicht dasselbe wie ein 32-A-Schalter mit 10 kA. Stimmen Sie Icu auf den prospektiven Kurzschlussstrom an Ihrem Einbauort ab – Ihr Netzbetreiber kann diesen Wert liefern.

Häufig gestellte Fragen

Brauche ich Sicherungen für eine Solaranlage mit nur einem Strang?

Nein. Ein einzelner Strang kann sich nicht selbst rückspeisen, sodass die Logik von IEC 62548 nicht greift. Sie benötigen weiterhin eine DC-Trennstelle vor dem Wechselrichter, aber keine Strangsicherung. Sobald Sie auf zwei oder drei parallele Stränge erweitern, kommen Sicherungen hinzu.

Kann ich denselben Schalter für AC und DC verwenden?

Nur, wenn er ausdrücklich für beides zugelassen ist. Einige hochwertige LS-Schalter (z. B. ABB-S800-Serie) tragen eine AC- und eine DC-Bemessung, wobei die DC-Spannung meist niedriger liegt als die AC-Spannung. Lesen Sie das Typenschild – steht dort keine DC-Bemessungsspannung, behandeln Sie das Gerät als reines AC-Gerät.

Was bedeutet „gPV“ auf einer Sicherung?

gPV ist die Kennzeichnung nach IEC 60269-6 für Photovoltaiksicherungen. Das „g“ steht für „general purpose“ (Vollbereichsschutz von kleinen Überlasten bis zum Kurzschluss), und „PV“ bedeutet, dass die Sicherung für die steile, nulldurchgangslose DC-Stromkurve einer Solaranlage ausgelegt ist. Geben Sie für den DC-Strangschutz immer gPV vor.

Wie finde ich den prospektiven Kurzschlussstrom für mein Zuhause heraus?

Fragen Sie Ihren Netzbetreiber (in Deutschland z. B. den örtlichen VNB). Er veröffentlicht für jeden Anschlusspunkt einen PSCC-Wert. Typisch sind im Wohnbereich in UK rund 6 kA, in den USA häufig 10 kA; in ländlichen Netzen kann der Wert geringer sein. Erhalten Sie keine Angabe, nehmen Sie 10 kA Icu als sichere Voreinstellung für den AC-Schalter am Wechselrichter.

Darf ich den AC-Schalter überdimensionieren?

Etwas ja, aber nicht viel. Der Schalter schützt auch das zuführende Kabel. Ist das Kabel für 32 A ausgelegt und Sie setzen einen 40-A-Schalter ein, überhitzt eine 35-A-Überlast das Kabel, ohne dass der Schalter auslöst. Wählen Sie Schalter, Kabel und Wechselrichter immer aufeinander abgestimmt.

Was passiert, wenn eine gPV-Sicherung in einem Strang auslöst?

Dieser Strang fällt aus dem Generator heraus. Die übrigen Stränge produzieren weiterhin normal Strom, der Wechselrichter registriert einen kleinen Abfall des DC-Stroms, und die Anlage läuft mit reduzierter Leistung weiter. Sie bemerken es nur daran, dass Ihre Monitoring-App einen Strang bei null anzeigt – physikalisch ändert sich sonst nichts. Tauschen Sie die Sicherung erst nach Diagnose des auslösenden Fehlers.

Ist ein FI-Schalter / RCBO in der Wechselrichter-AC-Leitung Pflicht?

In weiten Teilen der EU, im Vereinigten Königreich und in Australien ja – ein 30-mA-FI-Schalter Typ A oder RCBO ist in jedem Endstromkreis vorgeschrieben, auch in der Wechselrichterzuleitung. In den USA gelten GFCI/AFCI-Anforderungen anders und werden über NEC 690.41 und 690.11 geregelt. Prüfen Sie die örtlichen Vorschriften. Trafolose Wechselrichter können einen Typ-B-FI-Schalter erfordern, da sie glatte DC-Fehlerströme in die AC-Seite einkoppeln können, die Typ A nicht erkennt.

Wo werden die Sicherungen physisch eingebaut?

DC-Strangsicherungen sitzen in einem DC-Sammlerkasten (auch String-Combiner oder DC-Verteilerkasten genannt) zwischen den Strängen und dem Wechselrichter – meist an derselben Wand wie der Wechselrichter oder auf dem Dach. AC-Leistungsschalter befinden sich in der Hauptverteilung oder in einem eigenen PV-Unterverteiler neben dem Wechselrichter. Setzen Sie eine DC-Sicherung niemals in einen AC-Verteiler, auch wenn sie mechanisch hineinpassen würde.

String-Kompatibilität prüfenModule zum Wechselrichter finden

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