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Laderegler-Auslegungsrechner

PWM oder MPPT Laderegler für Inselanlagen auslegen. VDE-AR-N 4105 / DIN VDE 0100-712 Sicherheitsfaktoren, 12 V / 24 V / 48 V Batterie, kostenlos.

Laderegler-Auslegungsrechner

Array Voc (Leerlauf)
126 V
Array Isc (Kurzschluss)
27,6 A
Array Pmax (gesamt)
2.520 W
PWM Laderegler-Strom
34,5 A
MPPT Laderegler-Strom
59,2 A
Empfohlene MPPT-Größe
60 A
Empfohlene PWM-Größe: 40 A

Was dieser Rechner leistet

Ein Solar-Laderegler sitzt zwischen PV-Generator und Batterie und steuert, wie die Module die Zellen laden — sodass die Batterie weder überladen wird noch leerläuft. Die falsche Größe — zu klein und er überhitzt, zu groß und das Budget ist verschwendet — gehört zu den häufigsten Fehlern bei der Auslegung deutscher Inselanlagen, Gartenhäuser, Wochenendhütten und Campervan-Systemen.

Der Rechner nimmt Moduldaten (Isc, Voc, Pmax), das Array-Layout (Parallel-Strings × Module pro String) und die Batteriespannung und gibt die benötigte Stromstärke für PWM- und MPPT-Regler aus. Außerdem berechnet er die Array-Leerlaufspannung, damit Sie die PV-Eingangsgrenze des Reglers prüfen können.

PWM vs MPPT — die Auslegungsmathematik unterscheidet sich

PWM-Regler leiten den Array-Strom direkt zur Batterie. Die benötigte Stromstärke entspricht Array-Isc mit dem 1,25-Faktor nach DIN VDE 0100-712:

PWM Ampere = (Parallel-Strings × Isc pro Modul) × 1,25

Eine 2P3S-Anlage mit 420-W-Modulen und Isc 13,8 A erzeugt 27,6 A Kurzschluss. PWM-Auslegung = 27,6 × 1,25 = 34,5 A → 40-A-PWM-Regler. Da PWM die Module bei Batteriespannung statt Vmp betreibt, erreichen nur etwa 75 Prozent der Nennleistung die Batterie. Eine 2520-W-Anlage an 48 V via PWM liefert rund 38 A × 48 V = 1824 W an die Bank — 696 W gehen als Wärme verloren.

MPPT-Regler wandeln die Array-Spannung mit 95 bis 97 Prozent Wirkungsgrad auf Batteriespannung:

MPPT Ampere = (Array Pmax × 0,95 × Leitungs-η) ÷ Batterie V × 1,25

Für dieselbe 2520-W-Anlage an 48 V mit 5 Prozent Leitungsverlust:

  • (2520 × 0,95 × 0,95) ÷ 48 × 1,25 ≈ 59,2 A → 60-A-MPPT-Regler

An 24 V benötigt dasselbe Array 118 A → 120-A-Regler. An 12 V wären es 237 A — nicht praktikabel. Deshalb läuft alles über 1,5 kW in deutscher Inselpraxis auf 48 V.

Wie DIN VDE 0100-712 und VDE-AR-N 4105 anzuwenden sind

DIN VDE 0100-712 (Elektrische Anlagen — Solar-Photovoltaik-Versorgungssysteme) regelt die Array-Seite; VDE-AR-N 4105 die Netzkopplung (nicht relevant für reine Inselanlagen, aber relevant für Hybrid-Systeme). Wichtigste Klauseln für die Reglerauslegung:

  1. 1,25-Faktor auf alle PV-stromführenden Geräte (entspricht IEC 60364-7-712).
  2. Kälte-Voc-Korrektur für Wechselrichter- und Regler-Eingangsspannung, basierend auf der niedrigsten zu erwartenden Außentemperatur (DWD-Klimadaten).
  3. Strangschutz für Anlagen mit mehreren parallelen Strängen.

Übliche in Deutschland verfügbare Regler (Victron, EPEVER, Steca, Offgridtec, Phocos) geben einen Dauerstrom bei 25 °C an. Der 1,25-Faktor auf Quell-Stromkreis-Isc hält den Regler an heißesten Sommertagen unter den thermischen Grenzen.

Standard-Reglergrößen in Deutschland

Solar-Laderegler werden in festen Stromstärken angeboten. Bei Offgridtec, Solaranlagen-Shop, Bimble Solar Deutschland und Memodo gängig:

  • 10 A, 15 A, 20 A — Wohnmobile, Gartenlauben, kleine Cabins unter 400 W
  • 30 A, 40 A — mittlere DIY-Inselanlagen, 400 bis 1600 W an 24 V oder 48 V
  • 50 A, 60 A — Mainstream-MPPT (Victron SmartSolar 150/60, EPEVER 6420AN, Steca PR 3030)
  • 80 A, 100 A — große 48-V-Anlagen (Victron 250/85, Outback FLEXmax 80)
  • 150 A und Dual-Tracker-Geräte — Selbstversorger-Wohnanlagen

PV-Eingangsspannungsgrenze — die entscheidende Spezifikation

Jeder MPPT-Regler hat eine maximale PV-Leerlaufspannung. Übliche Werte:

  • Victron SmartSolar 75/15 → 75 V Voc max
  • Victron 100/50 → 100 V
  • Victron 150/60 → 150 V
  • Victron 250/85 → 250 V
  • EPEVER Tracer 6420AN → 150 V

Array-Voc = Module in Serie × Modul-Voc. Vier 42-V-Voc-Module in Serie ergeben 168 V bei STC und rund 188 V bei -14 °C in einem norddeutschen Wintermorgen. Passt in einen 250-V-Regler, zerstört einen 150-V-Regler. Wenn 4 in Serie Ihr einziges sinnvolles Layout sind, müssen Sie die 250-V-Klasse spezifizieren.

Batteriespannung — wann aufrüsten

Höhere Batteriespannung bedeutet niedrigeren Strom bei gleicher Leistung, dünnere Kabel, kleinere Sicherungen. Deutsche Inselanlagen-Faustregel:

  • Unter 600 W Anlage: 12-V-Bank, PWM akzeptabel
  • 600 bis 1200 W: 24-V-Bank, MPPT
  • 1200 bis 3000 W: 48-V-Bank, MPPT
  • Über 3000 W: 48-V-Bank mit zwei parallelen MPPT-Reglern

Die Verbraucherzentrale beziffert 2024 eine typische 4-kW-Inselanlage in ländlichem Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern oder Bayern auf 18.000 bis 32.000 Euro, davon 700 bis 1.800 Euro Reglerkosten. Der Wechsel von 24 V auf 48 V auf derselben Anlage spart rund 400 bis 900 Euro an Verkabelung, Sicherungen und Trennschaltern.

Häufige Auslegungsfehler

  • Auslegung nach Wattzahl allein, ohne Batteriespannung. 1000 W brauchen 60 A bei 12 V, 30 A bei 24 V, 20 A bei 48 V.
  • Den 1,25-VDE-Faktor weglassen. Auslegung exakt auf Isc führt zu thermischen Abschaltungen an heißen Tagen.
  • Den Kälte-Voc-Check vergessen. Ein 150-V-Regler mit einem 144-V-STC-Array fällt am ersten Frostmorgen aus.
  • PWM mit Hoch-Vmp-Modulen kombinieren. Ein 60-V-Voc-Modul an 12-V-Bank via PWM wirft den Großteil der Energie weg.
  • Einen Riesenregler kaufen, wenn zwei kleinere günstiger sind. Zwei 60-A-Geräte parallel kosten bei deutschen Lieferanten oft weniger als ein 100-A-Gerät und bieten Redundanz.

Werkzeuge zur Ergänzung der Reglerauslegung

Quellen

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen PWM- und MPPT-Ladereglern?
Ein PWM-Laderegler (Pulsweitenmodulation) schaltet das PV-Modul direkt auf die Batterie, zieht die Modulspannung auf Batteriespannung herunter und gibt den Überschuss als Wärme ab — der Ausgangsstrom entspricht dem Modul-Isc, sodass nur 75 bis 80 Prozent der nominellen Modulleistung die Batterie erreichen. Ein MPPT-Laderegler (Maximum Power Point Tracking) ist ein DC-DC-Wandler, der die Module bei Vmp/Imp betreibt und die Spannung mit 95 bis 97 Prozent Wirkungsgrad auf die Batterie konvertiert. MPPT liefert 25 bis 30 Prozent mehr nutzbare Amperestunden pro Tag. Ein 30-A-PWM-Regler kostet bei Offgridtec oder Solaranlagen-Shop 35 bis 90 Euro; ein MPPT-Regler 180 bis 600 Euro. MPPT amortisiert sich bei jeder Anlage über 200 W.
Welche Batteriespannung — 12 V, 24 V oder 48 V?
Wählen Sie die niedrigste Spannung, die den Ladestrom unter 100 A hält. 1200 W auf 12 V ziehen rund 95 A durch einen MPPT-Regler — am praktischen Limit für Haus-Batterieverkabelung. Dieselbe Anlage auf 24 V zieht 48 A, auf 48 V nur 24 A. Höhere Spannung bedeutet dünnere Kabel, kleinere Sicherungen, einfachere Erweiterung. Faustregel für deutsche Inselanlagen: unter 600 W 12 V, 600 bis 1600 W 24 V, über 1600 W direkt 48 V. Der Rechner liefert die Reglergröße für die gewählte Batteriespannung.
Warum multipliziert der Rechner mit 1,25?
DIN VDE 0100-712 und IEC 62548 stufen den PV-Ausgang als Dauerstrom-Quelle ein. Leiter und Schutzeinrichtungen müssen für 125 Prozent des Dauerstroms ausgelegt sein. Ein Array mit 27 A Dauerstrom benötigt mindestens einen 33,75-A-Regler — die nächste verfügbare Größe bei Offgridtec und Bimble Solar Deutschland ist 40 A. Ohne den 1,25-Faktor überhitzt der Regler an heißen Sommernachmittagen im Rheintal oder in Brandenburg.
Was ist, wenn meine Anlage die Wattzahl-Grenze des Reglers überschreitet?
Die meisten MPPT-Regler geben sowohl eine Stromstärke ALS AUCH eine maximale PV-Wattzahl an, die von der Batteriespannung abhängt — ein Victron SmartSolar 150/60 verarbeitet 860 W bei 12 V, 1720 W bei 24 V, 3440 W bei 48 V. Die Wattgrenze ist das thermische Limit. Bei Überschreitung drosselt der Regler auf seine Nennleistung und der Überschuss geht verloren. Die übliche Lösung: zwei MPPT-Regler parallel an derselben Batteriebank, beide innerhalb ihrer Auslegung. Lesen Sie immer die spannungsbezogene Wattzahl-Tabelle im Datenblatt, nicht nur die Stromstärke.
Spielt die PV-Eingangsspannung beim MPPT-Regler eine Rolle?
Entscheidend. Jeder MPPT-Regler hat eine maximale PV-Leerlaufspannung (üblich 75 V, 100 V, 150 V oder 250 V) — Überschreitung zerstört den Regler. Berechnen Sie Array-Voc (Module in Serie × Modul-Voc) und addieren Sie eine 20-Prozent-Kältereserve für den Norddeutschen Winter. Vier 42-V-Voc-Module in Serie ergeben 168 V bei STC und etwa 188 V bei -14 °C in Pommern oder Sachsen-Anhalt. Passt in einen 250-V-Regler, zerstört einen 150-V-Regler. Prüfen Sie mit dem [String-Auslegungsrechner](/de/calculators/solar-string-sizing-calculator/) vor dem Kauf.
Brauche ich Sicherungen zwischen Modulen und Laderegler?
Ja bei zwei oder mehr Strängen in Parallel — jeder Strang benötigt eine Sicherung in der Größenordnung 1,5 bis 2 × Strang-Isc, montiert in einem Generatoranschlusskasten. DIN VDE 0100-712 verlangt Strangsicherungen für Anlagen mit mehreren parallelen Strängen. Einsträngige Anlagen brauchen keine Strangsicherung, aber einen DC-Trennschalter am Array und eine Sicherung zwischen Regler und Batterie, ausgelegt auf Reglerausgang × 1,25. Der [Solarkabel-Querschnittsrechner](/de/calculators/solar-panel-wire-size-calculator/) deckt die Leiterdimensionierung nach DIN VDE 0100-520 ab.

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