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String-Auslegung Rechner

Berechnen Sie maximale und minimale Modulanzahl pro String für jeden Wechselrichter. VDE/IEC 62548 Kalt-Voc- und MPPT-Bereich-Rechner, kostenlos.

String-Auslegung Rechner

Voc bei tiefster Temperatur
46,4 V
Vmp bei höchster Temperatur
31,1 V
Max. Module/String (VDE)
21 Module
Max. Module/String (MPPT)
17 Module
Min. Module/String (MPPT)
7 Module
Empfohlene Stringlänge
7–17 Module

Was dieser Rechner leistet

Jeder Wechselrichter hat drei Spannungsgrenzwerte, die bei der Verschaltung von Modulen in Serie eingehalten werden müssen:

  1. Absolute Vdc-max — bei Überschreitung versagt der Wechselrichter (oft mit Schäden am Eingangsstufe).
  2. MPPT-Obergrenze — darüber clippt der Wechselrichter und Ertrag geht verloren.
  3. MPPT-Untergrenze — darunter kann der Wechselrichter den Maximum Power Point der Anlage nicht verfolgen.

Der Rechner nimmt Modul-Voc, Modul-Vmp, Temperaturkoeffizient (β), kombiniert sie mit dem Wechselrichterfenster sowie den Standorttemperaturen und liefert die empfohlene Modulanzahl pro String unter VDE und IEC 62548.

Die Kalt-Voc-Regel nach IEC 62548 / DIN VDE 0100-712

DIN VDE 0100-712:2016 und IEC 62548 §5.3 verlangen, dass die Leerlaufspannung bei der niedrigsten Standorttemperatur die maximale DC-Eingangsspannung des Wechselrichters nicht überschreitet:

Voc_kalt = Voc_STC × (1 + β × (T_min − 25))

Wobei β der Temperaturkoeffizient des Moduls ist (negativ, in %/°C), T_min die DWD-dokumentierte Mindest-Außentemperatur am Standort in °C, und Voc_STC die Nennspannung bei Standard-Testbedingungen.

Beispielrechnung für ein 415 W Meyer Burger Performance mit Voc = 42 V, β = -0,27 %/°C, am Standort München mit DWD-Tiefstwert -18°C:

  • Voc_kalt = 42 × (1 + (-0,0027) × (-18 - 25))
  • Voc_kalt = 42 × (1 + (-0,0027) × (-43))
  • Voc_kalt = 42 × (1 + 0,1161) = 42 × 1,1161
  • Voc_kalt = 46,9 V

Bei einem 1000 V Wechselrichter (z.B. SMA Sunny Tripower 8.0): maximale Stringlänge = floor(1000 / 46,9) = 21 Module. Praktisch reicht der Dachplatz selten für mehr als 16-18 Module pro String — die Spannungsgrenze ist in Deutschland fast nie der bindende Faktor.

Die MPPT-Fenster-Berechnung

Deutsche Wohnstring-Wechselrichter haben typischerweise MPPT-Bereiche von 200-800 V (SMA Sunny Tripower), 65-800 V (Kostal Plenticore), oder 200-1000 V (Fronius Symo Gen24). Zwei weitere Prüfungen:

Vmp_heiß = Vmp_STC × (1 + β × (T_zelle_max − 25))
Max-Module (MPPT) = floor(MPPT_max / Voc_kalt)
Min-Module (MPPT) = ceil (MPPT_min / Vmp_heiß)

Der Vmp-Heißwert nutzt die Zelltemperatur — Standardaddierung +30°C über Umgebungstemperatur bei dachmontierten Modulen nach NREL-Konvention. Ein 32°C-Sommertag in Norddeutschland erzeugt 62°C Zelltemperatur; ein 36°C-Tag in Baden-Württemberg erzeugt 66°C Zellen.

Für das Meyer-Burger-Modul mit Vmp = 34,5 V:

  • Vmp_heiß bei 62°C = 34,5 × (1 + (-0,0027) × (62 - 25)) = 34,5 × 0,9001 = 31,1 V
  • Min-Module für 200 V MPPT = ceil(200 / 31,1) = 7 Module
  • Max-Module für 800 V MPPT = floor(800 / 46,9) = 17 Module

Empfohlener Bereich: 7 bis 17 Module pro String. Mit 17 ist die Anlage groß genug, dass die meisten Einfamilienhausdächer nur einen String benötigen.

Wechselrichter-Klassen für deutsche Wohninstallationen

Wechselrichter-FamilieVdc-maxMPPT-BereichTypische Anwendung
SMA Sunny Boy/Tripower1000 V175-800 VStandard-Wohngebäude
Fronius Symo Gen241000 V80-800 VHybrid + Batterie
Kostal Plenticore Plus1000 V65-720 VHybrid + Batterie
Huawei SUN2000-L11000 V90-560 VModular + Optimierer
GoodWe ET/DT-G31000 V80-560 VPreiswert + Hybrid
SolarEdge HD-Wave600 V (fix 350 V Strang)350 V fixDC-Optimierer
Enphase IQ8 Mikron/vpro ModulVerschattete oder Mehrkant-Dächer

Häufige Fehler bei deutscher Stringauslegung

  • Nennspannung statt Kalt-Voc verwenden. TÜV-Prüfer und VDE-Anlagenabnehmer kontrollieren die Temperaturkorrektur — fehlt die Dokumentation, gibt es keine Abnahme.
  • DWD-Daten ignorieren. Verwenden Sie immer den DWD-Tiefstwert für die nächste Wetterstation, nicht generische “Deutschland-Werte”.
  • Module unterschiedlicher Modelle mischen. Unterschiedliche Voc- und β-Werte führen zu Mismatch-Verlusten. Module pro String müssen baugleich sein.
  • Den DC-AC-Übersizing-Faktor vergessen. Eine 1000-V-Anlage mit 18 Modulen × 415 W = 7,47 kWp ist üblich auf einem 6-kVA-Wechselrichter (DC/AC = 1,25), kann aber bei Hitze clippen.
  • Höhenlage übersehen. Über 800 m NN sind Tageshöchsttemperaturen geringer, aber Nachttiefsttemperaturen können -25°C erreichen (Allgäu, Schwarzwald-Hochland). Verwenden Sie standortspezifische DWD-Daten.”

Werkzeuge, die die Stringauslegung ergänzen

Nach der Stringauslegung folgen drei weitere DC-Designprüfungen:

Quellen

Häufig gestellte Fragen

Welche Mindesttemperatur ist für deutsche Anlagen zu verwenden?
DIN VDE 0100-712 und IEC 62548 referenzieren die niedrigste am Aufstellungsort dokumentierte Außentemperatur. DWD-Klimadaten liefern die Werte: Hamburg/Bremen -14°C, Berlin -16°C, München -18°C, Freiburg -10°C, Garmisch-Partenkirchen -22°C. Als sicherer Standardwert für die deutsche Tiefebene gilt -14°C; für den Alpenraum und das Erzgebirge -20°C; für das Schwarzwald-Hochland -18°C.
Sind deutsche Wechselrichter 600 V oder 1000 V?
Praktisch alle in Deutschland verkauften Wohnstring-Wechselrichter sind 1000 V Vdc-max nach IEC 62548 — SMA Sunny Boy/Tripower, Fronius Symo Gen24, Kostal Plenticore, Huawei SUN2000, GoodWe DNS-G3. Das ermöglicht 14-22 Module pro String bei einem typischen 8-10 kWp-Einfamilienhausdach. 1500-V-Wechselrichter werden im gewerblichen Bereich (Sungrow SG110CX, SMA Sunny Highpower) eingesetzt.
Welche Rolle spielt der Temperaturkoeffizient bei deutschen Tier-1-Modulen?
Aktuelle deutsche Premiummodule — Meyer Burger Performance/Black, Q CELLS Q.PEAK Duo, REC Alpha Pure, SolarWatt Vision — listen β(Voc) zwischen -0,24 und -0,28 %/°C. Standard-mono-PERC-Module von LONGi, Trina und JA Solar liegen bei -0,27 bis -0,29 %/°C. Die VDE-Zertifizierung (Verifikation IEC 61215/61730) verlangt den Wert auf dem Datenblatt; verwenden Sie den im Datenblatt angegebenen Wert, nicht generische Literaturwerte.
Wie wirkt sich die EEG-Einspeisevergütung auf das Stringdesign aus?
Das EEG zahlt pro eingespeister kWh unabhängig vom Stringaufbau. Aber ein unterdimensionierter String, der bei sommerlichen Dachzelltemperaturen über 65°C aus dem MPPT-Fenster fällt, verliert 10-15% der Erträge — bei aktueller EEG-Vergütung von 8,11 ct/kWh sowie 30+ ct/kWh Eigenverbrauchswert sind das schnell 400-700 €/Jahr Verlust auf einer 10-kWp-Anlage.
Brauche ich für die Stringauslegung VDE-AR-N 4105 oder VDE-AR-N 4110?
VDE-AR-N 4105 gilt für Anlagen bis 30 kVA Niederspannungs-Anschluss (das umfasst praktisch alle Einfamilienhaus-Installationen). VDE-AR-N 4110 deckt Mittelspannungs-Anschlüsse über 100 kVA ab. Beide Anwendungsregeln verweisen für die DC-seitige Auslegung auf IEC 62548 und DIN VDE 0100-712. Die hier vorgenommene Stringberechnung ist identisch für beide Regelwerke.
Wie sieht es mit Optimierern (SolarEdge) und Mikro-Wechselrichtern (Enphase) aus?
SolarEdge-Optimierer modifizieren die Stringspannung, sodass nur die SolarEdge-Wechselrichterseite (350 V fix) zählt — die klassische Stringauslegung entfällt, statt dessen gilt die SolarEdge-Designsoftware. Enphase IQ8-Mikro-Wechselrichter haben gar keine Stringverdrahtung; jedes Modul hat seinen eigenen MPPT. Beide Technologien sind in Deutschland verfügbar, aber bei 8-10 kWp-Einfamilienhäusern dominieren immer noch klassische Stringwechselrichter wegen geringerer Kosten.

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