Spannungsfall-Rechner für Solar-PV
Kostenloser Spannungsfall-Rechner für Photovoltaik in Deutschland. Systemspannung, Strom, Leitungslänge und mm² eingeben. VDE-AR-N 4105 und DIN VDE 0100-712 konform.
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Solar Voltage Drop Calculator
So nutzen Sie diesen Rechner
Geben Sie vier Werte ein:
- Systemspannung — typische deutsche Wohn-Strings laufen bei 400–600 V DC; autarke Insel- und Wohnmobil-Anlagen bei 12 V, 24 V oder 48 V
- Strom — der maximale Strom des Stromkreises (Modul-Imp aus dem Datenblatt oder Laderegler-Nennstrom)
- Einfache Länge — Strecke in Metern vom Generator zum Wechselrichter (der Rechner verdoppelt sie für den Rückleiter)
- Leitungsquerschnitt — 1,5 / 2,5 / 4 / 6 / 10 / 16 / 25 mm² Kupfer
Der Rechner liefert den Spannungsfall in Volt und Prozent sowie eine Bewertung gegenüber der DIN VDE 0100-520 5 %-Grenze und der BSW 1 %-Empfehlung für DC-Strings.
Warum Spannungsfall der heimliche Ertragsfresser deutscher Solaranlagen ist
Jede Leitung hat einen Widerstand. Wenn Strom durch diesen Widerstand fließt, wird ein Teil der Spannung “abgeworfen” — in Wärme umgewandelt, statt am Wechselrichter oder Akku anzukommen.
Auf einem 230-V-Wechselstromkreis fallen 3 % kaum auf. An einem 12-V-Wohnmobil-Off-Grid bedeutet 3 % Spannungsfall, dass der Wechselrichter 11,6 V statt 12 V sieht — genug, um an einem trüben Tag die Unterspannungs-Abschaltung auszulösen. An einer 48-V-Batteriebank mit 100-A-Wechselrichterlast entsprechen 3 % Spannungsfall 144 Watt Wärmeverlust in der Leitung bei Volllast.
Das ist der häufigste Grund, warum DIY-Solaranlagen die SOLrechner- und PV-GIS-Prognosen unterschreiten: zu klein dimensionierte Leitungen erzeugen einen Engpass, der bei Leerlauf an der Multimeter-Messung nicht auffällt, aber unter Last Strom frisst.
Die Formel
Spannungsfall im Gleichstromkreis:
U_v = 2 × L(m) × R(Ω/m) × I(A)Der Faktor 2 berücksichtigt den Hin- und Rückweg (Strom fließt durch den Plusleiter hin und durch den Minusleiter zurück). Widerstandswerte stammen aus DIN VDE 0298-4 für Kupferleiter bei 25 °C.
Widerstand pro Kilometer (Ω/km bei 25 °C) für in Deutschland übliche Querschnitte:
| Querschnitt | Ω/km |
|---|---|
| 1,5 mm² | 12,10 |
| 2,5 mm² | 7,41 |
| 4 mm² | 4,61 |
| 6 mm² | 3,08 |
| 10 mm² | 1,83 |
| 16 mm² | 1,15 |
| 25 mm² | 0,727 |
Jede Querschnittsstufe senkt den Widerstand um 35–40 % — deshalb genügt der Schritt von 4 auf 6 mm² fast immer, um marginalen Spannungsfall an deutschen Wohn-Strings zu beheben.
Wann größer dimensionieren
Wenn der DC-Spannungsfall 1 % überschreitet und die Strecke nicht verkürzt werden kann:
- Eine Querschnittsstufe nach oben (4 → 6 mm², 6 → 10 mm²)
- Höhere Stringspannung — zwei 300-V-Strings zu einem 600-V-String kombinieren halbiert den Strom und viertelt den Spannungsfall
- Parallele Leiter (halbiert den Widerstand effektiv, aber Steckverbinder und Arbeitskosten steigen)
Bei langen Strecken vom Garten- oder Scheunendach zum Hauswechselrichter ist eine höhere Stringspannung fast immer günstiger als mehr Kupfer. PV-Leitungspreise steigen ab 6 mm² überproportional.
VDE-Normen-Verweise
- DIN VDE 0100-520 — Auswahl und Errichtung von Stromkreisen, Spannungsfallgrenzen
- DIN VDE 0100-712 — Photovoltaik-Stromversorgungssysteme
- VDE-AR-N 4105 — Anschluss an das Niederspannungsnetz
- DIN VDE 0298-4 — Strombelastbarkeit und Widerstandswerte
Die Bundesnetzagentur erwartet im Marktstammdatenregister-Antrag eine Inbetriebnahmedokumentation des Elektrofachbetriebs, die explizit den Spannungsfall ausweist. Verbraucherzentrale und BSW Solar empfehlen, diese Berechnung vom Installateur schriftlich zu erhalten.
Praxisbeispiele aus Deutschland
- 8-kWp-Aufdach in Bayern, 18 m Strecke, ein 600-V-String mit 14 A — 6 mm² ergibt 0,77 V Spannungsfall (0,13 %) — problemlos.
- 48-V-Inselanlage Brandenburg, 40 m zum Batteriehäuschen, 80 A Spitze — 25 mm² ergibt 4,7 V Spannungsfall (9,7 %) — viel zu hoch. Auf 35 mm² gehen (3,3 %) oder das System bei 96 V mit MPPT-Laderegler betreiben.
- Schwarzwald-Almhütte 24 V, 8 m vom Modul zum Laderegler, 25 A — 4 mm² ergibt 0,46 V Spannungsfall (1,9 %) — innerhalb der Toleranz.
So überprüfen Sie diesen Rechner
Zwei kostenlose Werkzeuge stimmen mit dem Ergebnis dieses Rechners im Bereich der Rundung überein:
- PV-GIS-Verlustmodul der Europäischen Kommission (re.jrc.ec.europa.eu)
- Sunny Design Web von SMA (kostenloses Online-Tool für deutsche Strings)
Beide verwenden DIN VDE 0298-4-Widerstandswerte und denselben Faktor 2 für den Hin- und Rückweg.
Was kostet ein falscher Querschnitt
Eine 8-kWp-Aufdachanlage in Deutschland kostet 2026 schlüsselfertig zwischen 12.000 und 16.000 EUR (BSW Solar Marktdaten, Verbraucherzentrale Erhebung) inklusive 0 % Mehrwertsteuer für Privathaushalte nach §12 Abs. 3 UStG. Die jährliche Erzeugung liegt bei 7.500–8.500 kWh. Ein dauerhafter Spannungsfall von 2 % über dem 1 %-Designziel kostet etwa 80 kWh/Jahr — bei 0,32 EUR/kWh Eigenverbrauchswert sind das 25 EUR/Jahr. Über 25 Jahre summiert sich das auf rund 600 EUR — deutlich mehr als die 80–120 EUR Mehrkosten für 30 m Solarleitung in 6 mm² statt 4 mm². Die Querschnittserhöhung amortisiert sich daher praktisch immer.
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Für die Inbetriebnahme einer netzgekoppelten Anlage ist ein VDE-AR-N 4105-zertifizierter Elektrofachbetrieb sowie die Anmeldung beim örtlichen Netzbetreiber Pflicht. Verlangen Sie eine schriftliche Spannungsfallberechnung als Teil der Anlagendokumentation.