Die häufigste Planungsfrage bei Photovoltaik: Wie viele Module dürfen in Reihe an einen String? Der PV-String-Rechner (Auslegung Wechselrichter) rechnet mit dem kältesten Tag statt mit Datenblatt-Schönwetter – denn genau da liegt das Risiko.
Die entscheidende Formel
Uoc(Tmin) = Uoc,STC × (1 + TK ÷ 100 × (Tmin − 25)) – die Leerlaufspannung eines Moduls steigt bei Kälte, weil der Temperaturkoeffizient TK negativ ist. Bei −10 °C liegt sie rund 10 % über dem STC-Wert. Die Summe aller Modulspannungen im String darf die maximale Eingangsspannung des Wechselrichters nie überschreiten.
Schritt für Schritt
- Moduldaten eingeben: Uoc und Umpp aus dem Datenblatt, Temperaturkoeffizient von Uoc (typisch −0,25 bis −0,30 %/K)
- Auslegungstemperatur wählen: in Deutschland üblich −10 °C
- Wechselrichterdaten eingeben: maximale Eingangsspannung (z. B. 1000 V) und MPP-Spannungsbereich
- Ergebnis ablesen: maximale Modulanzahl (Kältefall) und minimale Anzahl, damit die MPP-Spannung auch im Sommer nicht unterschritten wird
Rechenbeispiel
Modul mit Uoc = 45,1 V, TK = −0,28 %/K: Bei −10 °C steigt die Leerlaufspannung auf 45,1 × (1 + 0,0028 × 35) = 49,52 V. An einem 1000-V-Wechselrichter sind damit maximal 20 Module zulässig (990 V) – mit 21 Modulen (1040 V) wäre die Grenze am Frostmorgen überschritten.
Warum das so wichtig ist
Überspannung am DC-Eingang ist einer der wenigen Fehler, die einen Wechselrichter sofort und irreparabel zerstören – und die Garantie erlischt, weil die Auslegung dokumentiert nachprüfbar ist. Umgekehrt kostet ein zu kurzer String Ertrag, wenn die MPP-Spannung an heißen Tagen unter das Fenster des Trackers rutscht. Die Rechnung ersetzt nicht die Freigabe durch den Fachplaner, liefert aber die belastbare Grundlage dafür.
