Photovoltaik-Auslegung
Gehe vom Jahresverbrauch oder von der gewünschten Leistung aus und finde orientierend heraus, wie viele kWp du brauchst, wie viele Module, welchen Wechselrichter und wie du die Gleichstromleitung gemäß I7-2011 dimensionierst.
Vom Verbrauch zu kWp
Die Auslegungsschritte einer PV-Anlage im Wohnbereich, kurz gefasst.
Erforderliche installierte Leistung (kWp)
Teile den angestrebten Jahresverbrauch durch den spezifischen Ertrag des Standorts. In Rumänien liegt der Richtwert bei ~1100–1200 kWh pro Jahr je installiertem kWp, abhängig von Ausrichtung, Neigung und Verschattung.
kWp = Jahresverbrauch (kWh/Jahr) ÷ spezifischer Ertrag (kWh/kWp/Jahr)
Anzahl der Module
Die Anzahl der Module ergibt sich aus der installierten Leistung bezogen auf die Leistung eines Moduls. Sie wird aufgerundet, danach wird die tatsächliche Anlagenleistung auf die ganze Modulanzahl neu berechnet.
Anzahl Module = (kWp × 1000) ÷ Modulleistung (Wp) → aufgerundet
Wechselrichterleistung (Verhältnis Wechselrichter/Module)
Der Wechselrichter wird über ein Verhältnis zur Modulleistung gewählt. Typisch 0,8–1,0; üblich ~0,9, also eine leichte „Überdimensionierung“ der Module (DC-Oversize). Ein Verhältnis unter 1 kappt die seltenen Winter-/Sommerspitzen, erhöht aber den jährlichen Gesamtertrag; ein Verhältnis über 1 ist selten gerechtfertigt.
Wechselrichterleistung (kW) = Modulleistung (kWp) × Verhältnis (0,8…1,0)
Die Gleichstromleitung (DC)
Auf der Gleichstromseite liegt der Kurzschlussstrom sehr nahe am Betriebsstrom, eine gewöhnliche Sicherung kann also nicht zwischen Fehler und normalem Betrieb unterscheiden. Deshalb wird die Leitung des Strings mit einer Strombelastbarkeit von mindestens 1,25 × Isc (STC) an jeder Stelle ausgelegt — das ist die Bedingung, unter der I7-2011 Art. 7.11.11 für diese Leitung keinen Überlastschutz mehr verlangt. Es ist kein vorgeschriebener Auslegungsmindestwert, sondern die Schwelle, ab der die Befreiung gilt.
I Auslegung DC-Leitung = 1,25 × Isc (STC)
Batterie und Eigenverbrauch
Die Batterie wird nach dem mittleren Tagesverbrauch und der gewünschten Anzahl Autonomietage ausgelegt. Der Eigenverbrauch (der Prozentsatz der direkt im Haus genutzten Energie) beeinflusst die tatsächliche Wirtschaftlichkeit — der Rest wird ins Netz eingespeist. Alle Werte sind orientierend; die endgültige Auslegung erfolgt mit dem Hersteller der Geräte.
Was STC bedeutet — und warum du diese Werte auf dem Dach nie findest
Alle Zahlen auf dem Typenschild des Moduls sind unter Standard-Testbedingungen (STC) gemessen: 1000 W/m², Zelltemperatur 25 °C, Luftmasse AM 1,5. Im Sommer erreicht die Zelle 60–70 °C, im Winter −15 °C — und dann stimmt die Spannung vom Typenschild nicht mehr. Daneben gibt es die NOCT-Bedingungen (800 W/m², Luft 20 °C, Wind 1 m/s, Leerlauf), die der Wirklichkeit näher kommen.
Reihe oder parallel — was sich addiert
In Reihe geschaltet addieren sich die Spannungen und der Strom bleibt der eines einzelnen Moduls; parallel geschaltet addieren sich die Ströme und die Spannung bleibt die eines Moduls. Voraussetzung in beiden Fällen: identische Module. In einem String gibt das schwächste Modul den Strom des gesamten Strings vor — deshalb zieht eine einzige verschattete Zelle die ganze Reihe herunter.
Wie viel deine Modulfläche tatsächlich erzeugt
Koordinaten, Neigung, Ausrichtung — und der Monatsertrag, gemessen für deine Region, nicht ein Durchschnitt aus dem Internet.
Der spezifische Ertrag unterscheidet sich um Hunderte kWh/kWp zwischen einer Süd- und einer Westfläche, zwischen 20° und 40° Neigung, zwischen Ebene und Gebirge. Hier wird nicht mit Faustformeln geschätzt: Die Zahlen kommen von PVGIS, dem Werkzeug der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission, das auf jahrzehntelang per Satellit gemessenen Klimadaten beruht. Fülle die Felder aus und drücke auf die Schaltfläche.
Leitungen, Wechselrichter, Verschmutzung, Alterung. PVGIS verwendet standardmäßig 14 %, ein vernünftiger Wert für eine neue und saubere Anlage.
Orientierend optimale Neigung für diesen Breitengrad: 46° (die Regel aus dem Kurs — etwa im Bereich des Breitengrads).
Unter 45° rutscht der Schnee nicht mehr von allein ab. Wo es viel schneit, verlangt der Kurs mindestens diesen Wert, auch wenn du ein paar Prozent Jahresertrag verlierst.
Die Zahlen stammen von PVGIS (Europäische Kommission, JRC) — mehrjährige Klimadaten, nichtkommerzielle Nutzung. Sie sind eine gute Schätzung des Mittelwerts, keine Garantie für ein bestimmtes Jahr: ein bewölktes Jahr oder ein Winter mit Schnee auf den Modulen drückt den tatsächlichen Ertrag.
Auslegung des Strings
Drei Kriterien, in dieser Reihenfolge: Leistung, Spannung, Strom.
Die Spannung auf dem Typenschild des Moduls gilt bei 25 °C. Bei −15 °C steigt die Leerlaufspannung um rund 10 %, und überschreitet der String die maximale Spannung des Wechselrichters, wird der Wechselrichter zerstört. Im Sommer, bei heißer Zelle, sinkt die Spannung und der String kann unter das MPPT-Fenster fallen — der Wechselrichter startet spät oder gar nicht. Geprüft wird also zweimal: kalt und warm.
- 1. Die Leistung — die Modulleistung wird zwischen 80 % und 120 % der Wechselrichterleistung gehalten.
- 2. Die Spannung — Uoc bei minimaler Temperatur × Anzahl der Module muss unter der maximalen DC-Spannung bleiben; Umpp bei heißer Zelle muss über der unteren Schwelle des MPPT-Fensters bleiben.
- 3. Der Strom — Impp und Isc der Strings müssen in das passen, was der MPPT-Eingang zulässt.
Modul — Daten aus dem Datenblatt (STC)
Die Datenblätter drucken den Koeffizienten in jeder der drei Formen. Wähle die, die auf deinem Datenblatt steht — die Umrechnung übernimmt der Rechner, indem er jeden Koeffizienten auf seine eigene Bezugsspannung bezieht.
Das Vorzeichen spielt keine Rolle: bei Silizium sinkt die Spannung immer, wenn die Temperatur steigt, ein ohne Vorzeichen angegebener Koeffizient wird also ebenfalls als negativ verwendet.
Wechselrichter — Daten aus dem Datenblatt
Die maximale Modulleistung, die das Datenblatt des Wechselrichters je String zulässt. Gibt das Datenblatt den Wert je MPPT-Eingang an und legst du zwei Strings auf denselben Eingang, teile ihn zuerst durch zwei. Lass das Feld leer, wenn das Datenblatt den Wert nicht angibt — dann greift das Kriterium schlicht nicht.
Standort und Konfiguration
Ergebnis
Kompatibel, aber mit Anmerkungen
Prüfungen
Uoc des Strings bei minimaler Temperatur
473,2 V unter der Grenze von 950 V — der Wechselrichter hält auch am kältesten Morgen stand.
Umpp des Strings bei heißer Zelle
267,2 V über der Schwelle von 200 V — der String bleibt auch im Sommer im MPPT-Fenster.
Umpp des Strings bei minimaler Temperatur
395,3 V unter 800 V — der String arbeitet das ganze Jahr im MPPT-Fenster.
Betriebsstrom am MPPT-Eingang
10,4 A unter der Grenze von 11 A.
Kurzschlussstrom am Eingang
11,7 A unter den im Kurzschluss zulässigen 16 A.
Verhältnis Modulleistung / Wechselrichterleistung
1,17 — im üblichen Bereich 0,8…1,2.
Schwelle 120 V DC (SELV/PELV)
Uoc des Strings bei STC = 401 V, über 120 V. Beim Schutz durch SELV/PELV darf Uoc(STC) 120 V DC nicht überschreiten.
Module der Schutzklasse II
Uoc des Strings über 120 V: empfohlen werden Module in Bauweise der Schutzklasse II oder mit gleichwertiger Isolierung.
Maximale Spannung des Moduls
473,2 V unter der vom Modulhersteller angegebenen maximalen Systemspannung (1000 V).
1.Du korrigierst die Leerlaufspannung für den kältesten Morgen
Formel:Uoc(T) = Uoc(STC) × (1 + β/100 × (T − 25))
mit deinen Zahlen:Uoc(-15°C) = 40,10 × (1 + (-0,45/100) × (-15 − 25))
ergibt: 47,32 V je Modul
Der Koeffizient ist negativ und die Temperatur liegt unter 25 °C, das Produkt wird also positiv: die Spannung steigt. Das ist der Fall, der den Wechselrichter zerstört.
2.Du ermittelst, wie viele Module in die maximale Spannung passen
Formel:n_max = U_DC,max / Uoc(T_min)
mit deinen Zahlen:n_max = 950 / 47,32 = 20,08
ergibt: 20 Module
Es wird ABGERUNDET — ein Modul mehr bedeutet, dass die maximale Spannung überschritten wird, und dort gibt es keine Toleranz zu verhandeln.
3.Du korrigierst die Betriebsspannung für die heiße Zelle
Formel:Umpp(T) = Umpp(STC) × (1 + β/100 × (T − 25))
mit deinen Zahlen:Umpp(70°C) = 33,50 × (1 + (-0,45/100) × (70 − 25))
ergibt: 26,72 V je Modul
4.Du ermittelst die Mindestanzahl der Module
Formel:n_min = U_MPPT,min / Umpp(T_max)
mit deinen Zahlen:n_min = 200 / 26,72 = 7,49
ergibt: 8 Module
Es wird AUFGERUNDET. Gibt der Hersteller auch eine Startspannung an, ist das Minimum die strengere der beiden Schwellen — sonst liegt der Wechselrichter zwar „im Fenster“, startet aber nicht.
5.Du prüfst den gewählten String auf die Spannung
Formel:Uoc,str(T_min) = n × Uoc(T_min) ≤ U_DC,max
mit deinen Zahlen:10 × 47,32 = 473,2 V vs 950 V
ergibt: innerhalb der Grenze
6.Du prüfst den Strom am MPPT-Eingang
Formel:I_MPPT = Impp × n_str ≤ I_DC,max
mit deinen Zahlen:10,42 × 1 = 10,42 A vs 11,0 A
ergibt: innerhalb der Grenze
7.Du prüfst das Verhältnis Modulleistung / Wechselrichterleistung
Formel:DC/AC = P_PV / P_AC
mit deinen Zahlen:(10 × 1 × 350 / 1000) / 3,00 = 3,50 / 3,00
ergibt: 1,17
Der im Kurs übliche Bereich ist 0,8…1,2. Darüber kappst du die Ertragsspitzen, darunter bezahlst du Wechselrichter, den du nicht nutzt.
8.Du berechnest den Auslegungsstrom der Gleichstromleitung
Formel:I_b = 1.25 × Isc(STC)
mit deinen Zahlen:1.25 × 11,15
ergibt: 13,94 A
Art. 7.11.11: ist Iz der Leitung an jeder Stelle mindestens 1,25 × Isc(STC), wird für die Stringleitung kein Überlastschutz mehr benötigt.
9.Du ermittelst, wie viele Strings auf den Wechselrichter passen
Formel:n_str = min( 1.2 × P_AC / P_str,max ; I_DC,max / Impp )
mit deinen Zahlen:nach dem Eingangsstrom: 1
ergibt: 1
Zwei unabhängige Kriterien: das Leistungsbudget des Wechselrichters geteilt durch die je String zulässige Leistung, und der maximale Eingangsstrom geteilt durch den Strom eines Strings. Es gewinnt das strengere. Das ist eine Budgetabschätzung — die tatsächliche Anzahl der MPPT-Eingänge steht im Datenblatt.
Art. 7.11.17: „Modulele PV pot fi conectate în serie până la tensiunea de funcționare maximum permisă a modulelor PV (U a lanțurilor PV) și invertorului PV, dar cea mai mică dintre cele două valori. OC STC Specificațiile pentru acest echipament trebuie obținute de la fabricantul echipamentului (fig. 7.11.1 și 7.11.2).” Art. 7.11.17: „Die PV-Module dürfen in Reihe geschaltet werden bis zur maximal zulässigen Betriebsspannung der PV-Module (U OC STC der PV-Strings) und des PV-Wechselrichters, wobei der kleinere der beiden Werte gilt.“ Der Wortlaut des Normativs bezieht sich auf Uoc unter Standardbedingungen; der Rechner prüft den String mit dem auf die minimale Auslegungstemperatur korrigierten Uoc — ein Kriterium auf der sicheren Seite, denn im Winter ist die tatsächliche Leerlaufspannung höher als die auf dem Typenschild.
Art. 7.11.18: „Dacă se utilizează diode de blocare, tensiunea lor nominală inversă trebuie să fie de 2U a OC STC lanțului PV. Diodele de blocare trebuie conectate în serie cu lanțurile PV.” Die Zahl oben ist 2 × Uoc (STC) des Strings: das Uoc vom Typenschild des Moduls mal die Anzahl der Module, bei 25 °C — der Artikel bezieht sich auf die Standardbedingungen, nicht auf die minimale Auslegungstemperatur. Die Dioden sind nicht vorgeschrieben; die Bedingung gilt nur, wenn du dich für sie entscheidest.
Im Auszug aus dem Monitorul Oficial stehen die Indizes in einer eigenen Zeile, deshalb erscheinen sie hier in der Zeile: „2U a OC STC“ liest sich als 2 × Uoc(STC), und „U a OC STC“ liest sich als Uoc(STC).
Die Rechnung verwendet die lineare Temperaturkorrektur: X(T) = X_STC × (1 + Koeff./100 × (T − 25)). Die voreingestellten Koeffizienten (−0,45 %/°C für die Spannung) sind die im Kurs gelehrten Werte für Module aus kristallinem Silizium; ersetze sie durch die Werte aus dem Datenblatt deines Moduls. Die minimale Auslegungstemperatur kommt aus den Wetterdaten der Region, nicht aus dem Bauch.
Leitung, Stringsicherung und Verluste
Auf der DC-Seite wird nur mit Kupfer gearbeitet, in zwei Querschnitten: 4 und 6 mm².
Ein PV-String hat eine gefährliche Eigenheit: der Kurzschlussstrom liegt nur wenig über dem normalen Betriebsstrom. Eine gewöhnliche Sicherung „sieht“ den Fehler nie. Deshalb verlangt I7 keinen Überlastschutz, wenn die Bedingung für die Strombelastbarkeit eingehalten ist, und die Stringsicherung wird so gewählt, dass sie zwischen zwei Schwellen liegt.
DC-Leitungsweg
Die Strombelastbarkeit kommt aus dem Datenblatt des Solarkabels; der Vorgabewert (31 A für 6 mm² Kupfer) stammt aus der Tabelle, die auch der Rest der Anwendung verwendet, für Verlegung unter Putz — ein Solarkabel frei in der Luft verträgt mehr.
Ergebnis
Der Kurs setzt Stringsicherungen in der Regel erst oberhalb von vier Strings im gesamten System ein — hat der Wechselrichter mehrere MPPT-Eingänge, zähle die Strings aller Eingänge mit, nicht nur die an diesem einen. Art. 7.11.11 verzichtet ohnehin auf den Überlastschutz, wenn Iz ≥ 1,25 × Isc(STC) ist.
Die Sicherung muss beim doppelten Kurzschlussstrom unter STC auslösen, der Nennwert wird also unter 2 × Isc gewählt. Bei Strings mit kleinem Strom gibt es keinen Nennwert, der zwischen die beiden Schwellen passt — und das ist ein korrektes Ergebnis, kein Rechenfehler.
Auf der Wechselstromseite geht die Querschnittsberechnung von einem Spannungsfall von 3 % gegenüber der Nennspannung des Netzes aus.
Arbeitsregeln für die DC-Seite
- Nur Kupfer — Aluminium wird auf der Gleichstromseite von Photovoltaikanlagen nicht verwendet.
- Zwischen den Modulen und bis zum Wechselrichter sind 4 mm² und 6 mm² die gängigen Querschnitte — die Begrenzung kommt von den Steckverbindern.
- Solarkabel mit doppelter Isolierung, genormt für 1000 V oder 1500 V DC; eine 500-V-Gleichstromleitung gibt es nicht.
- Für die Verlustberechnung zählt der Strom im Punkt maximaler Leistung (Impp), nicht der Kurzschlussstrom.
- In die Verlustberechnung gehen auch die werkseitigen Anschlussleitungen der Module ein (üblich 2 × 0,3 m je Modul, 4 mm²), nicht nur die Hauptleitung.
- Der Wechselrichter kommt so nah wie möglich an die Module: auf der DC-Seite bist du auf 4 und 6 mm² beschränkt, auf der AC-Seite kannst du jeden Querschnitt wählen.
- Einen genormten Maximalabstand gibt es nicht — es gibt nur die Pflicht, den Querschnitt an Strom und Länge anzupassen.
- Wenn du Strangsicherungen außerhalb des Wechselrichters setzt, stimme sie mit denen im Gerät ab: viele Wechselrichter haben bereits Sicherungen an den Eingängen, und wenn deine größer sind, brennen die im Wechselrichter zuerst durch — genau die, die du nicht ohne Weiteres wechselst.
- Auf der Erzeugerseite ist der Gleichzeitigkeitsfaktor immer 1. Bei Verbrauchern bist du es gewohnt, damit zu rechnen, dass nicht alles gleichzeitig läuft; die Module laufen per Definition alle gleichzeitig — deshalb wird die vorgeschaltete Schutzeinrichtung eines Generatoranschlusskastens (GAK) auf die tatsächliche Summe der darin zusammengeführten Stromkreise ausgelegt, nicht auf einen Bruchteil davon.
1.Du wählst den Nennwert der Stringsicherung
Formel:1.25 × Isc ≤ In < min( Iz ; 2 × Isc )
mit deinen Zahlen:1.25 × 11,15 = 13,94 A ≤ In < min(31 ; 22,30) = 22,30 A
ergibt: In = 16 A
Er muss über 1,25 × Isc liegen, damit die Sicherung beim normalen Betriebsstrom nicht auslöst, aber unter der Strombelastbarkeit der Leitung, damit sie diese schützt.
2.Du addierst den Spannungsfall der einzelnen Abschnitte
Formel:ΔU = Σ 2 × L × I / (γ × S)
mit deinen Zahlen:2×6×10,42/(56×4) + 2×20×10,42/(56×6)
ergibt: 1,80 V (0,54 %)
Der Faktor 2 steht für Hin- und Rückleiter, und γ = 56 ist die Leitfähigkeit von Kupfer. Der Kurs empfiehlt, auf der Gleichstromseite unter 1 % zu bleiben.
3.Du berechnest die auf den Leitungen verlorene Leistung
Formel:P = ΔU × I
mit deinen Zahlen:1,80 × 10,42
ergibt: 18,7 W
Verwendete Formel: ΔU = Σ 2·L·I / (γ·S), mit γ = 56 m/(Ω·mm²) für Kupfer — genau die Konstante „56“ aus der im Kurs gelehrten Formel und derselbe Wert, mit dem auch die Spannungsfall-Berechnung der Anwendung arbeitet.
Lege dein System aus
Gib die Daten ein und sieh sofort Leistung, Module, Wechselrichter und DC-Leitung.
Systemparameter
Isc (STC) ist der Kurzschlussstrom eines PV-Strings aus dem Datenblatt des Moduls; er dient zur Auslegung der Gleichstromleitung (1,25 × Isc).
Orientierendes Ergebnis
Achtung — die Gleichstromseite
Die PV-Betriebsmittel auf der Gleichstromseite stehen auch nach dem Abschalten auf der Wechselstromseite unter Spannung (I7-2011 Art. 7.11.4). Arbeiten dürfen nur von autorisiertem Personal bei geöffnetem DC-Lasttrennschalter ausgeführt werden.
Die Ergebnisse sind orientierend (Standardbedingungen STC) und ersetzen nicht das technische Projekt. Der spezifische Ertrag, der Eigenverbrauch und der tatsächliche Ertrag hängen von Standort, Ausrichtung, Neigung, Verschattung und Geräten ab. Die endgültige Auslegung von Wechselrichter, Leitungen und Schutzeinrichtungen erfolgt durch die Elektrofachkraft anhand der Datenblätter.
Anforderungen an Photovoltaikanlagen (Kap. 7.11)
Die besonderen Vorschriften aus I7-2011, konform mit SR HD 60364-7-712.
Die DC-Seite steht immer unter Spannung
Die PV-Betriebsmittel auf der Gleichstromseite sind auch dann als unter Spannung stehend zu betrachten, wenn die Anlage auf der Wechselstromseite abgeschaltet ist (Art. 7.11.4) — die Module erzeugen, solange Licht da ist, und es gibt keinen Schalter, der sie abschaltet. Die Erdung eines aktiven leitfähigen Teils der Gleichstromseite ist nur dann zulässig, wenn zwischen der Gleichstrom- und der Wechselstromseite mindestens eine einfache Trennung besteht (Art. 7.11.3); das ist eine Bedingung für die Erdung und keine allgemeine Pflicht, eine Trennung vorzusehen — Anlagen ohne Trennung werden weiter unten behandelt.
FI-Schalter Typ B bei fehlender Trennung
Enthält die Anlage ein PV-System ohne mindestens eine einfache Trennung zwischen Wechselstrom- und Gleichstromseite, muss der für den Fehlerschutz durch automatische Abschaltung vorgesehene Fehlerstrom-Schutzschalter (FI-Schalter) vom Typ B sein (Art. 7.11.7). Lässt der Wechselrichter keinen Gleichfehlerstrom durch, ist der FI-Schalter nicht mehr erforderlich (Art. 7.11.8).
Die DC-Leitung und der Potentialausgleich
Für die Leitungen der PV-Strings und -Gruppen ist kein Überlastschutz vorzusehen, wenn die Strombelastbarkeit der Leitung an jeder Stelle mindestens 1,25 × Isc (STC) beträgt (Art. 7.11.11). Die Schutz-Potentialausgleichsleiter werden parallel und in möglichst engem Kontakt zu den Gleichspannungs- und Wechselspannungsleitungen und deren Zubehör verlegt (Art. 7.11.25) — nicht „irgendwo in der Nähe“, sondern dicht an der Trasse, damit die Schleife klein bleibt.
Lasttrennschalter und Trennung für die Wartung
Auf der Gleichstromseite des Wechselrichters ist ein Lasttrennschalter vorzusehen (Art. 7.11.23). Für die Wartung des Wechselrichters müssen Trennmöglichkeiten sowohl gegenüber dem Gleichstrom als auch gegenüber der Wechselstromseite vorgesehen werden (Art. 7.11.21).
Warnschilder und DC-Leitungen
Alle Anschlusskästen — sowohl die des Generators als auch die der Gruppen — tragen ein Warnschild, das darauf hinweist, dass die aktiven Teile im Inneren auch nach dem Trennen des Wechselrichters unter Spannung stehen können (Art. 7.11.24). Das ist das Schild, das denjenigen rettet, der den Kasten in zwei Jahren öffnet, wenn du längst nicht mehr da bist. Die DC-Leitungen der Strings und der Gruppen sowie die Hauptleitung werden so ausgewählt und verlegt, dass das Risiko eines Erdschlusses und eines Kurzschlusses auf ein Minimum reduziert wird — praktisch durch einadrige Leitungen mit Mantel (Art. 7.11.20).
Was auf der Gleichstromseite NICHT zulässig ist
Die Schutzmaßnahmen durch nichtleitende Räume und durch örtlichen Schutzpotentialausgleich sind auf der Gleichstromseite nicht zulässig (Art. 7.11.10); für den Fehlerschutz wird eine Isolierung der Schutzklasse II oder eine gleichwertige Ausführung bevorzugt (Art. 7.11.9). Und die Module werden so montiert, dass bei örtlich maximaler Sonneneinstrahlung eine Wärmeabfuhr gewährleistet ist (Art. 7.11.19) — nicht direkt auf die Dacheindeckung geklebt, so sauber das auch aussehen mag.
Die AC-Leitung des Wechselrichters wird nicht irgendwo angeschlossen
Auf der Wechselstromseite wird die PV-Versorgungsleitung — die zwischen den AC-Klemmen des Wechselrichters und der Gebäudeinstallation — an die Schutzeinrichtung angeschlossen, die die Stromkreise zur Versorgung des benutzten Betriebsmittels automatisch abschaltet (Art. 7.11.6), und gegen Kurzschluss ist sie durch eine im Hauptwechselstromkreis angeordnete Einrichtung geschützt (Art. 7.11.13). Auf den Verteiler übersetzt: der Wechselrichter bekommt seinen eigenen Leitungsschutzschalter, nicht ein Paar Kabelschuhe direkt auf die Einspeiseschienen geschraubt, weil er „ohnehin einspeist“. Mit Kabelschuhen an der Schiene löst bei einem Kurzschluss auf der AC-Leitung nichts aus, bis hinauf zur Sicherung im Hausanschlusskasten — und die gehört dir nicht mehr.
Bei der Trennung vom Netz ist das Netz die Quelle
„Bei der Auswahl und Inbetriebnahme der Trenn- und Schalteinrichtungen, die zwischen der PV-Anlage und dem öffentlichen Verteilungsnetz einzubauen sind, muss das öffentliche Verteilungsnetz als Quelle und die PV-Anlage als Last betrachtet werden“ (Art. 7.11.22). Dieser Perspektivwechsel überrascht viele, denn die PV-Anlage erzeugt, und der Reflex ist, sie als Quelle zu behandeln. Das Normativ verlangt das Gegenteil, und das hat praktische Folgen: der unbeeinflusste Kurzschlussstrom, den das Gerät aushalten muss, kommt aus dem Netz, nicht aus den Modulen (die Module liefern wenig mehr als ihren Betriebsstrom), und trägt das Gerät eine Einspeiserichtung auf dem Gehäuse, wird von der Netzseite her eingespeist.
Betriebsmittel, die für Gleichstrom gebaut sind
„Die elektrischen Betriebsmittel auf der Gleichstromseite müssen für die Gleichspannung und den Gleichstrom im Betrieb geeignet sein“ (Art. 7.11.16). Das ist der Artikel, gegen den jedes Mal verstoßen wird, wenn jemand beim Lasttrennschalter spart. Bei Wechselstrom löscht sich der Lichtbogen von selbst, denn die Spannung geht hundertmal in der Sekunde durch null und dem Lichtbogen fehlt, womit er wieder zünden könnte. Bei Gleichstrom geht sie nie durch null: ein Trennschalter für 230 V AC an einem String mit 800 V DC öffnet zwar seine Kontakte, aber der Lichtbogen bleibt zwischen ihnen hängen und brennt, bis etwas schmilzt. Deshalb haben DC-Geräte längere Lichtbogenlöschkammern, manchmal einen Blasmagneten, und eine markierte Anschlussrichtung — die eingehalten wird. Und die Spannung, nach der du sie auswählst, ist Uoc des Strings bei minimaler Temperatur, nicht die auf dem Typenschild des Moduls.
Sperrdioden, wenn du dich für sie entscheidest
Sperrdioden sind vom Normativ nicht vorgeschrieben, aber wenn du sie verwendest, kommen sie mit zwei Bedingungen: ihre Bemessungssperrspannung muss 2 × Uoc (STC) des PV-Strings betragen, und die Dioden werden in Reihe mit den Strings geschaltet (Art. 7.11.18). Der Faktor 2 ist gerade deshalb eine großzügige Reserve, weil die Diode bei einem Fehler zusätzlich zur Spannung ihres eigenen Strings auch die Spannung der parallel geschalteten Gruppe aushalten muss. Der String-Rechner oben gibt dir die Zahl direkt, für die von dir gewählte Konfiguration.
Die obigen Zitate stammen aus dem Text I7-2011 Kap. 7.11. Die Liste deckt ab, worauf es bei einer Wohnhausanlage ankommt, ist aber nicht das ganze Kapitel: es bleiben die Begriffe (Art. 7.11.2), die Schwelle von 120 V DC beim Schutz durch SELV und PELV (Art. 7.11.5), die Befreiung der PV-Hauptleitung vom Überlastschutz (Art. 7.11.12) und Art. 7.11.15, der einzige Artikel des Kapitels, der eine Anforderung mit einer Empfehlung mischt: die Module müssen den Gerätenormen entsprechen, die Schutzklasse II über 120 V DC ist jedoch nur empfohlen. Prüfe stets die geltende Ausgabe des Normativs.
Was Pflicht ist und was nur Empfehlung
Dieselben drei Themen, zwei Normative, zwei unterschiedliche Rechtsregime.
Seit P 118/1-2025 erschienen ist (Ordinul MDLPA nr. 267 din 28 februarie 2025, veröffentlicht in Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 204 și 204 bis din 10 martie 2025), verlangt bei jeder zweiten Diskussion jemand einen Lichtbogendetektor, „weil das so im Brandschutznormativ steht“. Steht es nicht. Art. 2.4.18.6 beginnt mit dem Verb „se recomandă“ (es wird empfohlen), und die Buchstaben a)–e) erben das Verb aus dem ersten Satz. Die Pflichten für die elektrische Anlage kommen von woanders — aus I7-2011, Kapitel 7.11. Die Verwechslung kostet Geld für nichts und verdeckt, schlimmer noch, das, was wirklich Pflicht ist.
Das Verb, das alles entscheidet — Art. 2.4.18.6, erster Satz
„La construcţiile pe care se amplasează sisteme/ dispozitive fotovoltaice, se recomandă îndeplinirea condiţiilor de siguranţă ale echipelor de intervenţie care să asigure:”
An diesem Satz hängt jeder folgende Buchstabe, von a) bis e). Der Text ist aus dem geprüften Auszug des Normativs wiedergegeben, samt seiner Diakritika.
Der Lasttrennschalter auf der DC-Seite
„Auf der Gleichstromseite des PV-Wechselrichters ist ein Lasttrennschalter vorzusehen“ (I7-2011, Art. 7.11.23). Ist vorzusehen — nicht wird empfohlen. Die Pflicht steht im Normativ für Elektroinstallationen, nicht in dem für den Brandschutz.
Buchstabe d), wörtlich:
„prevederea unui întreruptor de sarcină, uşor acţionabil;”
P 118 empfiehlt „prevederea unui întreruptor de sarcină, uşor acţionabil“ — die Vorsehung eines leicht betätigbaren Lastschalters —, damit die Einsatzkräfte ohne Suchen an ihn herankommen. Das Brandschutznormativ verwendet einen anderen Begriff als I7 (întreruptor gegenüber separator) und sagt nicht, auf welcher Seite er montiert wird — Buchstabe c) spricht sogar vom Hauptschalter —, lies es also nicht als bloße Eigenschaft, die dem Lasttrennschalter auf der DC-Seite hinzugefügt wird. Klar ist: über I7 ist das Gerät auf der Gleichstromseite Pflicht, und alles, was P 118 hier hinzufügt, ist Empfehlung. Beides deckst du mit demselben Aufwand ab, wenn du den Lasttrennschalter dorthin setzt, wo man an ihn herankommt, nicht hinter den Wechselrichter, 20 cm von der Wand entfernt.
Das Schild auf den Anschlusskästen
„Alle Anschlusskästen (PV-Generator und PV-Gruppen) müssen ein Warnschild tragen, das darauf hinweist, dass die aktiven Teile im Inneren der Kästen nach dem Trennen des PV-Wechselrichters unter Spannung bleiben können“ (I7-2011, Art. 7.11.24; „aibe“ ist die Form im veröffentlichten Text). Pflicht, ohne Zwischentöne — und es ist ein Schild für einen Leu.
Buchstabe c), wörtlich:
„marcarea şi etichetarea distinctă şi vizibilă a întregului sistem fotovoltaic; (întreruptorul general - care trebuie amplasat într-o zonă accesibilă a clădirii, toate conductele, cablurile, invertoarele, tablourile și cutiile circuitului de curent alternativ, precum şi bateriile și acumulatorii), cu materiale reflectorizante, rezistente la intemperii şi reciclabile;”
Buchstabe c) verlangt etwas anderes, Weitergehendes: die Kennzeichnung und Beschriftung des gesamten Systems, mit reflektierenden, witterungsbeständigen und recycelbaren Materialien. Nützlich und billig, aber Empfehlung. Der Unterschied zeigt sich bei der Abnahme — das Warnschild auf den Kästen kann von dir verlangt werden, die reflektierende Kennzeichnung des gesamten Systems nicht.
Der Lichtbogendetektor
Es gibt keine Pflicht. Kapitel 7.11 aus I7-2011 erwähnt den Lichtbogen in keinem seiner 25 Artikel. Der mit den Actualizări 2023 (pct. 4.1.5.8) eingeführte AFDD ist ein Wechselstromgerät — das Normativ gibt ihm eine Bemessungsspannung von 230 V AC und eine Bemessungsfrequenz von 50 Hz — und ist für die Endstromkreise der festen Installation bestimmt. Er ist nicht das Gerät, das einen Lichtbogen auf einem Gleichstrom-String sieht.
Buchstabe e), wörtlich:
„echiparea sistemului fotovoltaic cu dispozitiv de detectare a arcelor electrice.”
Buchstabe e) empfiehlt, das System mit einer Einrichtung zur Erkennung von Lichtbögen auszustatten, und hört dort auf: P 118 nennt dafür keine Produktnorm, weder IEC 63027 noch eine andere. Deshalb ist „konform mit P 118“ auf dem Datenblatt eines DC-Lichtbogendetektors keine überprüfbare Aussage. Wenn du einen montierst, montierst du ihn, weil du ihn für sinnvoll hältst, und wählst ihn nach der vom Hersteller angegebenen Norm aus.
Die Zitate aus P 118/1-2025 sind aus dem geprüften Auszug des Normativs wiedergegeben, nicht abgetippt. Der Status jeder Bestimmung — Pflicht oder Empfehlung — wird am Verb des Artikels abgelesen, nicht vermutet.
Was du mit den Modulen auf einem Haus mit Blitzschutzanlage machst
Die Leitungsschleifen und der Abstand zur Blitzschutzanlage.
Leitungsschleifen werden klein gehalten
„Um die durch Blitzschlag induzierten Spannungen auf ein Minimum zu senken, muss die Fläche aller Leitungsschleifen so klein wie möglich sein“ (I7-2011, Art. 7.11.14). In der Praxis: der Plus- und der Minusleiter desselben Strings laufen zusammen, nicht auf getrennten Umwegen.
Der Abstand zur Blitzschutzanlage
Liegt der Generator im Schutzbereich der vorhandenen Blitzschutzanlage, bleibt der Trennungsabstand zu deren Bauteilen einzuhalten. Der Kurs nennt einen Praxiswert — mindestens 0,5 m haben sich bei kleinen Anlagen auf Wohnhäusern als ausreichend erwiesen —, doch die Zahl, die zählt, ist der nach Anexa 6.8 berechnete Trennungsabstand s, der mit der Länge des Ableitungswegs und mit der gewählten Blitzschutzklasse wächst.
Wenn der Abstand nicht eingehalten werden kann
Lassen sich die 0,5 m nicht einhalten, werden PV-Generator und Blitzschutzanlage miteinander verbunden, mit einer Kupferverbindung von mindestens 16 mm²; ebenso wird das Montagegestell an den Potentialausgleich des Hauses angeschlossen (Planungsregel aus dem Kurs). Die normative Prüfung des Trennungsabstands s erfolgt auf der Seite zum Blitzrisiko.
Übe die Auslegung
Drei Stufen, mit Daten aus den im Kurs gerechneten Beispielen.
Wähle die richtige Antwort
Planungsentscheidungen, ohne Rechnen.
Bei welcher Temperatur du die maximale Spannung prüfst
Du hast einen String aus 21 Modulen an einem Wechselrichter mit einer maximalen DC-Spannung von 950 V. Du willst sichergehen, dass du ihn nicht zerstörst.
Schritt 1: Welche Temperatur verwendest du für die Prüfung der maximalen Spannung?
Modul zu „stark“ für den Wechselrichter
Das Modul hat Isc = 18 A und Impp = 17 A. Der Wechselrichter nimmt 11 A je MPPT und 15 A Kurzschlussstrom am Eingang an.
Schritt 1: Ist die Konfiguration zulässig?
Wie viel Modulleistung an einen 3-kW-Wechselrichter
Wechselrichter mit 3 kW Nennleistung, Module mit 350 Wp.
Schritt 1: In welchen Grenzen hältst du die Modulleistung gegenüber dem Wechselrichter?
Warum du dich im PV-String nicht auf die Sicherung verlässt
Das Modul im Beispiel hat Impp = 10,42 A und Isc = 11,15 A.
Schritt 1: Warum kann eine gewöhnliche Sicherung einen Fehler im String nicht abschalten?
Rechne Schritt für Schritt
Es gibt Hinweise, wenn du nicht weiterkommst.
Die maximale Anzahl Module in Reihe
Modul mit Uoc(STC) = 40,1 V und Temperaturkoeffizient der Spannung −0,27 %/°C. Minimale Auslegungstemperatur: −15 °C. Wechselrichter mit maximaler DC-Spannung 950 V.
Schritt 1: Wie groß ist Uoc eines Moduls bei −15 °C?
Der Auslegungsstrom der Stringleitung
Das Modul hat Isc(STC) = 11,15 A.
Schritt 1: Welche Strombelastbarkeit muss die Stringleitung nach Art. 7.11.11 haben?
Die Verluste auf der Gleichstromstrecke
String aus 10 Modulen, Betriebsstrom 10 A, Spannung 400 V. Leitungsweg: 6 m Leitung mit 4 mm² (die werkseitigen Anschlussleitungen der Module) + 20 m Leitung mit 6 mm² bis zum Wechselrichter. Kupfer, γ = 56.
Schritt 1: Wie groß ist der gesamte Spannungsfall in Volt?
Die Stringsicherung
String mit Isc = 10 A, an einer Leitung von 6 mm², die 30 A verträgt.
Schritt 1: Wie hoch ist die Mindestschwelle der Sicherung in Ampere?
Löse selbstständig
Nur eine einzige Endantwort.
String an einem Wechselrichter mit 1100 V
Modul mit Uoc(STC) = 41,5 V und Koeffizient −0,28 %/°C, minimale Auslegungstemperatur −20 °C, Wechselrichter mit maximaler DC-Spannung 1100 V. Wie viele Module kannst du in Reihe schalten?
Wähle die Stringsicherung
Isc des Strings = 12 A, Leitung mit 6 mm² und 31 A Strombelastbarkeit. Welchen Nennwert der DC-Sicherung wählst du aus der Reihe 4-6-8-10-16-20-25 A?
Das Verhältnis Modulleistung / Wechselrichterleistung
Du hast 14 Module mit 450 Wp an einem Wechselrichter mit 5 kW. Wie groß ist das Verhältnis von Modulleistung zu Wechselrichterleistung?
Datenquellen
Woher du die Zahlen nimmst, wenn du sie brauchst
Was du oben siehst, kommt aus zwei Diensten, die die Anwendung direkt abfragt. Der Rest sind Werkzeuge, die du manuell öffnest — für Strahlungsdaten, für den Vergleich von Standorten oder für Datenblätter der Geräte.
PVGIS — Europäische Kommission (JRC)
Ertrag und Einstrahlung für jeden Standort in Europa, mit frei wählbarer Neigung und frei wählbarem Azimut. Die Anwendung ruft den Dienst im Abschnitt oben direkt auf; das Web-Werkzeug liefert zusätzlich Stundenkurven und Simulationen für nachgeführte Anlagen.
Global Solar Atlas — Weltbank
Weltweite Karte der Einstrahlung und des Photovoltaikpotenzials, mit herunterladbaren Berichten je Standort. Gut für einen Überblick oder für schnelle Vergleiche zwischen Regionen.
NASA POWER
Wetter- und Strahlungsreihen für jeden Punkt der Erde, einschließlich Temperatur und Wind. Mit offener API; nützlich, wenn du Daten außerhalb der europäischen Abdeckung brauchst.
Open-Meteo — Wetterarchiv
Globalstrahlung und Tagestemperaturen aus dem Archiv, ohne Zugangsschlüssel. Die Anwendung nutzt den Dienst im Autarkie-Rechner, um das orientierende Profil durch echte Daten zu ersetzen.
ENF Solar — Katalog für Module und Wechselrichter
Datenbank mit den Datenblättern der Hersteller: Uoc, Isc, Temperaturkoeffizienten, MPPT-Fenster. Von dort nimmst du die Zahlen, die du in die Rechner weiter oben einträgst.
ANRE — Vorschriften und Netzanschluss
Die Regulierungsbehörde: Anschlussbedingungen für Prosumer, Verordnungen und Genehmigungen. Der administrative Teil eines Projekts — der, an dem die Inbetriebnahme am häufigsten hängen bleibt.
Wir haben mit keinem dieser Dienste einen Vertrag; die mit INTEGRIERT gekennzeichneten werden über öffentliche, kostenlose Anfragen für nichtkommerzielle Nutzung abgefragt. Antwortet ein Dienst nicht, bleiben die Rechner mit den manuell eingegebenen Werten voll funktionsfähig.
Woher die Zahlen kommen
Die Quellen dieser Seite
Die zitierten normativen Anforderungen (Art. 7.11.x) stammen aus dem Text von I7-2011, Kapitel 7.11 „Elektrische Anlagen für photovoltaische Energieversorgungssysteme“, konform mit SR HD 60364-7-712. Seit 2023 gilt das Normativ ausdrücklich auch für „Photovoltaikanlagen an Gebäuden“ (Actualizări 2023, Pkt. 1.1 Buchst. i). Die als „Planungsregel“ gekennzeichneten Regeln sind kein Normtext: sie sind die Praxis, die im zugelassenen Kurs für Installateure solarer Photovoltaikanlagen gelehrt wird — nützlich, aber mit dem Datenblatt des Geräts und mit dem Planer zu prüfen.
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