Technische MethodikLetzte Aktualisierung: März 2026

So berechnet Solar Stack die String-Kompatibilität

Solar Stack überprüft, ob Ihre Solarmodul-String-Konfiguration elektrisch sicher und mit Ihrem Wechselrichter kompatibel ist. Die Berechnungen folgen IEC 62548, NEC 690.7 und derselben Physik, die professionelle Planungstools verwenden.

Was wir prüfen

Jede Berechnung führt 11 Validierungsprüfungen durch. Eine fehlgeschlagene Prüfung bedeutet, dass die Konfiguration unsicher oder nicht funktionsfähig ist. Eine Warnung bedeutet reduzierte Leistung, aber keine Beschädigung.

FAILMax. DC-Spannung des Wechselrichters

Die Leerlaufspannung des Strings bei kältester Temperatur darf die absolute Hardware-Grenze des Wechselrichters nicht überschreiten. Eine Überschreitung zerstört den Wechselrichter.

FAILIsolationsklasse der Module

Die String-Spannung muss unter der Nenn-Systemspannung der Module (Klasse 1000 V oder 1500 V) bleiben. Eine Überschreitung kann zu Isolationsdurchschlag und Lichtbogenbildung führen.

WARNINGMPPT-Obergrenze

Liegt die Voc an kalten Morgen über dem MPPT-Maximum, verzögert sich der Start, bis sich die Module erwärmen. Nicht gefährlich, aber Verlust von Morgenenergie.

FAILMPPT-Untergrenze

Bei Hitze sinkt die Modulspannung. Fällt der String unter das MPPT-Minimum, kann der Wechselrichter die Leistung nicht nachführen und schaltet ab.

WARNINGMPPT-Betriebsspannung bei Kälte

Liegt die Vmpp bei Kälte über dem MPPT-Maximum, arbeitet der Wechselrichter abseits des optimalen Leistungspunkts. Reduzierte Effizienz, keine Beschädigung.

WARNINGEingangsstrom-Grenzwert

Übersteigt der Gesamtstrom paralleler Strings die Wechselrichter-Grenze, wird die Leistung begrenzt (geklippt). Der Wechselrichter begrenzt sicher, aber Sie verlieren Energie. Bei Wechselrichtern mit ungleichen MPPT-Eingängen wird jeder Tracker gegen seine eigene Grenze geprüft.

FAILKurzschlussstrom

Kurzschlussstrom fließt auch bei ausgeschaltetem Wechselrichter. Eine Überschreitung des Nenn-Isc beschädigt Schutzschaltungen und erzeugt Brandgefahr. Bei Wechselrichtern mit ungleichen MPPT-Eingängen wird jeder Tracker gegen seine eigene Grenze geprüft. Eine zweite, strengere Prüfung folgt der Errichtungsnorm (IEC 60364-7-712): Der Eingang soll 1,25 × Isc der Module bei STC aushalten – Reserve für Sonne über 1000 W/m². Fehlt diese Reserve, warnt die Prüfung, statt zu bestehen.

WARNINGDC/AC-Verhältnis

Vergleicht die gesamte DC-Modulleistung mit der AC-Leistung des Wechselrichters. Der optimale Bereich ist 1,0–1,3. Über 1,5 begrenzt (klippt) der Wechselrichter in Spitzenzeiten erhebliche Energie — Sie verlieren, was Ihre Module erzeugen.

WARNINGString-Eingänge

Jeder MPPT-Tracker hat eine bestimmte Anzahl Anschlüsse für parallele Strings. Mehr Strings lassen sich bauen, müssen aber über Y-Stecker oder einen Generatoranschlusskasten zusammengeführt werden, und jeder braucht dann eine eigene Sicherung. Erlaubt die Anleitung des Wechselrichters selbst zwei Strings an einem Eingang (etwa ein 36-A-Tracker mit einem Anschlusspaar), besteht die Prüfung und nennt nur den Y-Stecker.

WARNINGMax. PV-Eingangsleistung

Die Datenblattgrenze des Wechselrichters für die Modulleistung. Das DC/AC-Verhältnis hat je Gerätetyp nur einen Schwellenwert und sieht ein Gerät nicht, dem das Datenblatt weniger erlaubt: ein Hybrid mit 1,6× seiner AC-Leistung liegt bequem unter der Schwelle 2,0. Nennt das Datenblatt zusätzlich eine größere „max. anschließbare PV-Leistung“ — wie viel angeschlossen, nicht umgewandelt werden darf —, verwendet die Prüfung diesen Wert.

WARNINGString-Sicherungen

Auf einen MPPT-Eingang zusammengeführte Strings speisen sich gegenseitig, ein Fehler in einem wird also von allen anderen versorgt. Über der maximalen String-Sicherung des Moduls braucht jeder parallele String eine eigene Sicherung.

Temperaturmodell

Die Temperatur hat den stärksten Einfluss auf die String-Spannung. Kälte erhöht die Spannung (Sicherheitsrisiko), Hitze senkt sie (Leistungsrisiko). Unser Modell unterscheidet korrekt zwischen Umgebungstemperatur und Zelltemperatur.

Kälteprüfungen: Umgebungstemperatur

Für die Berechnung der Maximalspannung verwenden wir direkt die Umgebungstemperatur. An einem kalten, klaren Morgen haben die Module Umgebungstemperatur, wenn das Sonnenlicht sie zuerst trifft — dies ist der Worst Case für Überspannung, bevor sich die Zellen erwärmen.

T_Zelle_kalt = T_Umgebung_min (Module noch nicht erwärmt)

Hitzeprüfungen: Zelltemperatur

Für die Berechnung der Mindestspannung benötigen wir die Zelltemperatur — die deutlich höher als die Umgebungstemperatur ist. Wir unterstützen zwei Methoden und wählen automatisch die genauere.

T_Zelle_heiß = T_Umgebung_max + (NOCT − 20) × 1,25

Methode 1: NOCT-Formel (bevorzugt)

Wenn der NOCT-Wert (Nominale Betriebstemperatur der Zelle) aus dem Datenblatt verfügbar ist, verwenden wir die IEC 61215-Formel. Dies ist die Standardmethode, die professionelle Planungstools verwenden. Bei einem typischen NOCT von 45°C beträgt der Zelltemperatur-Aufschlag 31,25°C über der Umgebungstemperatur.

T_Zelle = T_Umgebung + (NOCT − 20) / 800 × 1000

Methode 2: Montage-Aufschlag (Fallback)

Wenn kein NOCT-Wert verfügbar ist, verwenden wir einen vereinfachten Aufschlag basierend auf der Montageart.

Montageart	Zelltemp.-Aufschlag
Freifläche / offenes Gestell	+25°C
Dachgestell (>15 cm Abstand)	+30°C
Flache Dachmontage	+35°C

Erweiterte Korrekturen

Wenn das Datenblatt zusätzliche Parameter enthält, wenden wir Korrekturen für die technische Genauigkeit an.

Bifazialer Stromgewinn

Bifaziale Module erhalten zusätzliche Einstrahlung durch Bodenreflexion (Albedo). Dies erhöht den Kurzschlussstrom, was für Überstromprüfungen relevant ist. Der Gewinn hängt von der Bodenoberfläche ab: Gras ≈ 20 %, Sand ≈ 30 %, Schnee ≈ 60 %. Ein Sichtfaktor von 0,7 wird angewendet, um reale Bedingungen zu berücksichtigen (ungleichmäßige Beleuchtung, bauliche Verschattung, Montagehöhe). Dies ist der Branchenstandard, der in AS/NZS 5033:2021 referenziert wird.

Isc_effektiv = Isc_heiß × (1 + Bifazialität × Albedo × 0,7)

Mikro-Wechselrichter-Modus (Prüfungen pro Eingang)

Wenn der ausgewählte Wechselrichter ein Mikro-Wechselrichter ist, schalten wir auf die Prüfung pro Eingang um: Jeder Eingang trägt die Module, die das Gerät auf ihn legt — bei fast jedem Modell eines, bei wenigen zwei in Reihe. Die Spannungen werden daher gegen diese Gruppe geprüft, der Strom gegen ein einzelnes Modul, denn Module in Reihe führen denselben Strom. Wir prüfen Voc(kalt) gegen das Eingangs-Hardware-Limit, Vmpp(heiß) gegen die untere MPPT-Grenze, Isc(heiß) gegen den Kurzschluss-Nennwert pro Eingang und Impp gegen den Strom-Nennwert pro Eingang. Das DC/AC-Verhältnis vergleicht Modul-Pmax × Eingänge-pro-Wechselrichter mit der Nenn-AC-Leistung des Mikro-Wechselrichters — die Anzahl der Mikro-Wechselrichter kürzt sich heraus, da jede Einheit gleich dimensioniert ist. Nennt das Datenblatt eine DC-Eingangsleistung, warnt das Verhältnis erst oberhalb davon — der Hersteller legt sie auf die eigene AC-Leistung des Geräts aus.

Mehrere identische Wechselrichter

Ein System mit mehreren identischen Wechselrichtern (z. B. 78 Module an zwei 15-kW-Geräten) wird Wechselrichter für Wechselrichter geprüft: Ein Wechselrichter sieht nur die Strings an seinen eigenen MPPT-Eingängen, der Nachbar ändert das Ergebnis nicht. Der Schalter „Mehrere identische Wechselrichter“ multipliziert die Gesamtwerte des Systems — Module, DC- und AC-Leistung — mit der Anzahl, während jede Sicherheitsprüfung pro Wechselrichter bleibt. Sind die Flächen unterschiedlich, rechnen Sie jeden Wechselrichter separat mit seinen tatsächlichen Strings.

Wechselrichter mit Leistungsoptimierern (SolarEdge)

Ein Wechselrichter, der nur mit Leistungsoptimierern arbeitet, hält seinen String unabhängig von der Modulzahl auf einer festen DC-Spannung — 380 V einphasig, 750 V dreiphasig —, sodass die oben beschriebenen String-Spannungs- und Stromprüfungen einen Stromkreis beschreiben, den es nicht gibt. Für diesen Typ prüfen wir stattdessen die Auslegungsregeln aus dem Optimierer-Datenblatt: die Zahl der Optimierer pro String gegen Minimum und Maximum der Wechselrichterklasse und die Nennleistung des Strings gegen die Grenze pro String (ein Wechselrichter, dessen Nennleistung bei oder unter dieser Grenze liegt, darf einen einzelnen String bis zu seiner eigenen maximalen DC-Leistung tragen). Nennen Sie Ihren Optimierer, prüfen wir zusätzlich das einzelne Modul gegen ihn: seine Voc bei Kälte gegen die maximale Eingangsspannung des Optimierers, seinen Kurzschlussstrom bei Hitze gegen den Modulstrom, den er aufnimmt, und seine Nennleistung gegen seine Eingangs-Nennleistung. Temperaturen und Leistungsertrag werden genau wie bei einem String-Wechselrichter modelliert.

Die Regeln zu Anzahl und Leistung pro String sind Fehlerstufe: Unter dem Minimum erreicht der Wechselrichter seine Betriebsspannung nicht, über den Grenzen verlässt die Auslegung die Herstellerregeln. Die Modulleistungsregel ist eine Warnung — der Optimierer begrenzt seine Ausgangsleistung selbst, der Preis sind abgeregelte Watt, kein Schaden.

Ausrichtungsabhängige Stromanalyse

Wenn parallele Strings am selben MPPT in verschiedene Richtungen zeigen (z. B. Ost und West bei einem Satteldach), können sie nie gleichzeitig den maximalen Strom erzeugen. Solar Stack berechnet den realistischen Worst-Case-Gesamtstrom mithilfe der Sonnenstandsgeometrie.

So funktioniert es

Für einen bestimmten Installationsort berechnen wir alle 15 Minuten die Sonnenposition am 21. jedes Monats — darunter beide Sonnenwenden und beide Tagundnachtgleichen, denn eine steile oder senkrechte Fläche (Balkon, Fassade) wird von tiefer Sonne am besten beschienen. Für jeden Zeitpunkt berechnen wir die Einstrahlung auf jeden String basierend auf Azimut und Neigung und summieren dann die Ströme der Strings an einem Eingang. Der höchste kombinierte Strom des Jahres ist der realistische Worst Case. Im einfachen Modus weiß der Rechner nicht, welche Strings Sie zusammenschalten, und summiert daher zu jedem Zeitpunkt die stärksten — die ungünstigste Kombination, nie die günstigste.

I_kombiniert(t) = Σ Isc_heiß × (POA_Einstrahlung_String_i(t) / 1000)

Sicherheit und Normen

Schutzeinrichtungen (Kabel, Sicherungen) müssen immer für den Worst-Case-Strom dimensioniert werden — alle Strings bei vollem Isc gleichzeitig, gemäß IEC 62548 und NEC 690 —, daher verwendet die Kurzschlussprüfung nie den ausrichtungsabhängigen Wert. Beim Eingangsstrom ist das anders: Oberhalb dieser Grenze hält der Wechselrichter den überschüssigen Strom nur zurück, was Energie kostet, aber keine Hardware. Überschreitet der Worst Case die Eingangsgrenze, bleibt die realistische Spitze aber darunter, gilt diese Prüfung als bestanden und nennt den Grund; unsere Simulation solcher Anordnungen über fünf Jahre stündlicher Wetterdaten ergab keinen messbaren Energieverlust.

Beispiel: Ost-West-Strings bei 50°N

Zwei Strings mit 20° Neigung, einer nach Osten (90°), einer nach Westen (270°). Die Sonne kann nie gleichzeitig senkrecht auf beide stehen. Gegen Mittag erhalten beide moderate Einstrahlung — dann erreicht der kombinierte Strom seinen Höchstwert. Auf 50° N beträgt das realistische Maximum bei dieser Neigung etwa 87 % der naiven Summe und auf einem 30°-Dach etwa 81 %: Beide Flächen bekommen mittags noch den Großteil der Sonne.

Verschaltungstopologien

Solarmodule können auf drei Arten an einen Wechselrichter angeschlossen werden. Solar Stack erkennt die Topologie automatisch anhand der Wechselrichterdaten und zeigt passende Hinweise im Rechner.

Reihenschaltung (String)

Alle Module in Reihe bilden einen String. Die Spannung addiert sich, der Strom bleibt gleich. Standardtopologie für netzgekoppelte Wechselrichter mit moderatem MPPT-Eingangsstrom (10–30A). Beispiel: 15 Module × 40V = 600V String.

Serien-Parallel-Verschaltung (nSnP)

Mehrere identische Strings werden vor dem Wechselrichtereingang parallel geschaltet. Die Spannung entspricht einem String, aber der Strom vervielfacht sich. Typisch für Niederspannungs-Hybrid-Wechselrichter (48V/96V Batteriesysteme) mit 50–100A pro MPPT. Notation: nSnP — z.B. 3S3P = 3 Module in Reihe × 3 Strings parallel = 9 Module. MC4-Abzweigstecker oder Anschlussbox erforderlich.

Multi-MPPT

Der Wechselrichter hat mehrere unabhängige MPPT-Tracker, die jeweils separate Stringgruppen verwalten. Jeder Tracker wird einzeln geprüft. So können verschiedene Ausrichtungen oder Modultypen kombiniert werden. Der erweiterte Modus von Solar Stack konfiguriert jeden Tracker separat.

Wie die Topologie erkannt wird

Der Rechner bestimmt die Topologie automatisch: Hat der Wechselrichter mehr als einen MPPT-Tracker, ist es Multi-MPPT. Hat er einen MPPT mit hoher Stromkapazität (≥45A) oder unterstützt 3+ Strings pro Eingang, ist es Serien-Parallel. Andernfalls einfache Reihenschaltung. Das Banner erscheint automatisch.

Multi-MPPT-Modus

Moderne Wechselrichter haben oft mehrere MPPT-Tracker, die jeweils unabhängige String-Gruppen verarbeiten. Solar Stack unterstützt die Konfiguration pro Tracker für eine präzise Kompatibilitätsanalyse.

Prüfungen pro Tracker

Im Multi-MPPT-Modus konfigurieren Sie jeden Tracker separat — Anzahl der Module pro String, Strings pro Tracker und optionale Ausrichtungsdaten. Jeder Tracker durchläuft den vollständigen Satz an Prüfungen unabhängig, da jeder MPPT als elektrisch separater Eingang arbeitet.

Ergebnis-Aggregation

Das Gesamtergebnis des Systems übernimmt den schlechtesten Status aller Tracker. Wenn Tracker 1 alle Prüfungen besteht, aber Tracker 2 eine Warnung hat, ist das Systemergebnis «Warnung». Die Leistungsanalyse summiert über alle Tracker für die Gesamtleistung.

Schätzung der Leistungsabgabe

Solar Stack schätzt die DC-Leistungsabgabe unter Betriebsbedingungen. Die STC-Nennleistung sinkt bei Hitze aufgrund des Temperaturkoeffizienten von Pmax (typisch −0,30 bis −0,40 %/°C). Wenn Ausrichtungen pro String angegeben werden, berücksichtigt die realistische Spitzenleistung, dass unterschiedlich ausgerichtete Strings nicht alle gleichzeitig ihre Maximalleistung erzeugen können.

P_dc = N_Module × N_Strings × Pmax × (1 + TK_Pmax/100 × (T_Zelle − 25)) × (G_poa / 1000)

Die ausrichtungsangepasste Leistung verwendet das Einstrahlungsverhältnis zum Zeitpunkt des kombinierten Spitzenstroms — derselbe Zeitschritt wie bei der Stromanalyse. Dies ist eine konservative Schätzung für die Systemdimensionierung.

Bestfall-Spitze (Kälte + bifaziale Zugabe)

An kalten Sonnentagen liefern Module mehr als ihre STC-Leistung: Pmax steigt, sobald die Zelltemperatur unter 25 °C fällt. Solar Stack projiziert diese Spitze mit derselben NOCT-Formel wie für die Hitzeabschätzung, jedoch bei der kältesten Auslegungs-Umgebung des Nutzers unter voller Sonne. Bifaziale Module addieren oben drauf einen Albedogewinn von der Rückseite.

T_Zelle_peak = T_min + (NOCT − 20) × 1,25;   P_peak = P_stc × (1 + TK_Pmax/100 × (T_Zelle_peak − 25)) × (1 + Bifazialität × Albedo × 0,7)

In warmen Regionen bleibt die Zelltemperatur selbst am kältesten Tag über 25 °C — der Temperatur-Zugewinn entfällt, nur der bifaziale Gewinn bleibt. Die angezeigten +X% bündeln beide Effekte.

Kernformeln

Alle Berechnungen verwenden STC-Datenblattwerte (25°C), angepasst durch Temperaturkoeffizienten. TK_Voc wird für Voc- und Vmpp-Korrekturen verwendet — Standardpraxis, da TK_Vmpp selten in Datenblättern angegeben wird.

Leerlaufspannung bei Kälte

Voc_kalt = Voc_stc × (1 + TK_Voc/100 × (T_kalt − 25))

Betriebsspannung bei Hitze (NOCT-Zelltemp.)

Vmpp_heiß = Vmpp_stc × (1 + TK_Voc/100 × (T_Zelle_heiß − 25))

Kurzschlussstrom bei Hitze (mit bifazialem Gewinn)

Isc_heiß = Isc_stc × (1 + TK_Isc/100 × (T_Zelle_heiß − 25)) × (1 + bif × Albedo × 0,7)

Bemessungs-Kurzschlussstrom (IEC 60364-7-712)

I_Bemessung = 1,25 × Isc_stc × N_Strings × (1 + bif × Albedo × 0,7)

String-Spannung (Reihenschaltung)

String_Voc = N_Module × Voc_kalt

Strom am meistbelasteten MPPT (Worst Case)

Isc_pro_MPPT = ceil(N_Strings / N_MPPT) × Isc_heiß

Gesamtstrom pro MPPT (ausrichtungsabhängig)

Gesamt_Isc_realistisch = Σ (Isc_heiß × POA_Verhältnis_i) wobei POA_Verhältnis = G_poa / 1000

DC/AC-Verhältnis

DC_AC_Verhältnis = (N_Module × N_Strings × Pmax_stc) / Wechselrichter_AC_Leistung

Rechenbeispiel

Ein bifaziales LONGi Hi-MO 9 System mit verfügbaren NOCT-Daten.

Konfiguration

Modul: LONGi 660W — Voc = 49,92 V, Vmpp = 41,38 V, Isc = 18,35 A, TK_Voc = −0,20 %/°C, TK_Isc = +0,048 %/°C, NOCT = 45°C, Bifazialität = 75 %, Systemspannung 1500 V

Wechselrichter: Huawei SUN2000-100KTL — Max DC = 1100 V, MPPT = 200–1000 V, max. Eingangsstrom = 30 A/MPPT, max. Isc = 40 A/MPPT

Konfiguration: 16 Module pro String, 2 Strings auf 1 MPPT-Tracker

Standort: Deutschland, T_min = −20°C, T_max = 35°C, Freiflächenmontage, Gras-Albedo (0,2)

Zelltemp. heiß = 35 + (45−20) × 1,25 = 66,25°C (NOCT-Formel)Voc_kalt = 49,92 × (1 + (−0,20/100) × (−20−25)) = 49,92 × 1,09 = 54,41 V → max. 20 ModuleVmpp_heiß = 41,38 × (1 + (−0,20/100) × (66,25−25)) = 41,38 × 0,917 = 37,95 V → min. 6 ModuleVmpp_kalt = 41,38 × 1,09 = 45,10 V → String Vmpp_kalt = 16 × 45,10 = 721,6 VIsc_heiß = 18,35 × 1,020 × 1,105 = 20,67 A (Temperatur + bifazialer Gewinn)Gesamt_Isc = 2 Strings × 20,67 A = 41,34 A

Alle 7 Prüfergebnisse

✓ Max. DC-Spannung: 870,6 V ≤ 1100 V — sicher, 21 % Marge

✓ Modulisolation: 870,6 V ≤ 1500 V — sicher

✓ MPPT-Obergrenze: 870,6 V ≤ 1000 V — im Bereich

✓ MPPT-Untergrenze: 607,5 V ≥ 200 V — im Bereich

✓ MPPT kalte Vmpp: 721,6 V ≤ 1000 V — im Bereich

⚠ Eingangsstrom: 41,34 A > 30 A — Klipping, Energieverlust

✗ Kurzschlussstrom: 41,34 A > 40 A — unsicher, Strings reduzieren oder separate MPPTs verwenden

Ergebnis: Inkompatibel — Spannungen sind sicher, aber 2 parallele Strings überschreiten die Stromgrenzen. Lösung: jeden String an einen separaten MPPT-Tracker anschließen.

Was dieser Rechner nicht abdeckt

Solar Stack konzentriert sich auf die elektrische String-Kompatibilität. Folgende Faktoren liegen außerhalb des aktuellen Umfangs:

Verschattungsanalyse — Teilverschattung reduziert die String-Leistung ungleichmäßig. Verwenden Sie standortspezifische Tools wie Google Project Sunroof.
Kabelspannungsabfall — DC-Kabel verlieren je nach Länge und Querschnitt 1–3 % der Spannung. Prüfen Sie bei langen Kabeln (>30 m) die Spannung am Wechselrichtereingang.
AC-seitige Kompatibilität — Netzspannung, Transformatorkapazität und Einspeisegrenzen werden nicht geprüft. Konsultieren Sie Ihren lokalen Netzbetreiber.
Batteriespeicher — Kompatibilität von Hybrid-Wechselrichter-Batterien, Lade-/Entladeraten und DoD werden nicht analysiert.
Verschmutzung und Degradation — Staub, Vogelkot und altersbedingte Degradation (0,4–0,5 %/Jahr) reduzieren die Leistung, werden aber nicht modelliert.
Wirtschaftlichkeitsanalyse — ROI, Amortisationszeit, Einspeisevergütungen und Strompreisprognosen werden nicht berechnet.

Häufige Fehler in Online-Rechnern

Keine Temperaturkorrektur — Verwendung der STC-Spannung direkt für die String-Dimensionierung.
Verwendung der Umgebungstemperatur statt der Zelltemperatur für Hitze-Spannungsprüfungen. Dies unterschätzt den Spannungsabfall um 30–40 %.
Verwechslung der absoluten Max-Spannung des Wechselrichters mit der MPPT-Obergrenze. Dies sind verschiedene Grenzwerte.
Nichtbeachtung der Modulisolationsklasse (1000 V vs. 1500 V) als separate Spannungsgrenze.
Keine Berücksichtigung von NOCT oder Montageart. Die tatsächliche Zelltemperatur im Betrieb kann 25–35°C über der Umgebungstemperatur liegen.
Keine Berücksichtigung des bifazialen Stromgewinns. Auf reflektierenden Oberflächen (Schnee, Sand) erzeugen bifaziale Module deutlich mehr Strom als die STC-Nennwerte.
Annahme, dass alle parallelen Strings gleichzeitig den vollen Strom erzeugen — oder umgekehrt, dass sich Ost und West nie addieren. Bei Ost-West-Dächern liegt der realistische Spitzenstrom je nach Neigung und Breitengrad nur 10–25 % unter der naiven Summe.
Nichtbeachtung der Fertigungstoleranz von Modulen (typisch ±3 % für Voc). Ein Modul mit Nennwert 49,92 V kann tatsächlich 51,42 V erzeugen — diese 3 % können einen grenzwertigen String über die Spannungsgrenze treiben.

Normen und Referenzen

Unsere Methodik orientiert sich an internationalen PV-Planungsnormen:

IEC 62548 — Anforderungen an die PV-Anlagenplanung (Spannungskorrekturfaktoren)
NEC 690.7 — Maximale PV-Systemspannung unter Berücksichtigung der Temperatur
IEC 61730 — Modulsicherheit und maximale Systemspannungs-Einstufungen
AS/NZS 5033 — PV-Anlageninstallation (Strom-Sicherheitsfaktoren)
IEC 61215 — Bauarteignung und Typgenehmigung von PV-Modulen (Quelle der NOCT-Prüfmethodik)
EN 50530 — Gesamtwirkungsgrad von PV-Wechselrichtern (Prüfung der MPPT-Nachführeffizienz)
VDE 0100-712 — Errichtung von Niederspannungsanlagen: PV-Stromversorgungssysteme
DIN EN 62548 (VDE 0126-14) — Planung von PV-Anlagen (deutsche Umsetzung der IEC 62548)
EEG 2023 §9 — Erneuerbare-Energien-Gesetz (Einspeisebegrenzung für Anlagen ≤25 kWp)

Deutsche Normen (VDE) →

Deutsche Normen (VDE)

Für Installationen in Deutschland gelten neben den internationalen IEC-Normen auch die deutschen VDE-Normen. Solar Stack deckt alle relevanten DC-seitigen Prüfungen ab, die von den deutschen Vorschriften gefordert werden.

VDE 0100-712

Errichtung von Niederspannungsanlagen: PV-Stromversorgungssysteme. Regelt die maximale String-Spannung und den Überstromschutz. Solar Stack prüft dies über die Checks 'Max. DC-Spannung' und 'Kurzschlussstrom'.

DIN EN 62548 (VDE 0126-14)

Planung von PV-Anlagen. Definiert Temperaturkorrekturfaktoren und Fertigungstoleranzen (+3% Voc, +5% Isc). Solar Stack wendet diese an, wenn 'Fertigungstoleranz (IEC 62548)' aktiviert ist.

VDE-AR-N 4105

Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz. Definiert Netzanschluss-Anforderungen bis 135 kW. Die AC-seitige Kompatibilität liegt außerhalb des Umfangs von Solar Stack, aber die DC-String-Dimensionierung folgt denselben Planungsprinzipien.

Solar Stack implementiert die Kernprüfungen aus VDE 0100-712 und DIN EN 62548: Worst-Case-Spannungsprüfung bei Minimaltemperatur, MPPT-Bereichsverifizierung, Kurzschlussstrom mit Fertigungstoleranz sowie die NOCT-basierte Zelltemperaturberechnung. Die Kurzschlussprüfung warnt außerdem, wenn dem Eingang die Reserve von 1,25 × Isc aus Anhang B der VDE 0100-712 fehlt.

Rechenbeispiel: Anlage in München

Modul: LONGi Hi-MO X6 580W — Voc = 51,90V, Vmpp = 43,50V, TK_Voc = −0,26%/°C, NOCT = 43°C

Standort: München, T_min = −16°C, T_max = 32°C, Dachgestell, Fertigungstoleranz aktiv (+3% Voc)

Voc mit Toleranz = 51,90 × 1,03 = 53,46VVoc_kalt = 53,46 × (1 + (−0,26/100) × (−16 − 25)) = 53,46 × 1,107 = 59,18VZelltemp. heiß = 32 + (43 − 20) × 1,25 = 60,75°C (NOCT-Formel)Vmpp_heiß = 43,50 × 1,03 × (1 + (−0,26/100) × (60,75 − 25)) = 44,81 × 0,907 = 40,64V

Mit Fertigungstoleranz reduziert sich die maximale Stringlänge von 20 auf 18 Module — dieser 3%-Aufschlag kann den entscheidenden Unterschied zwischen einer sicheren und einer unsicheren Auslegung machen.

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Montageart

Zelltemp.-Aufschlag

Freifläche / offenes Gestell

+25°C

Dachgestell (>15 cm Abstand)

+30°C

Flache Dachmontage

+35°C