PV-Leitung und Balkonkraftwerk berechnen

Beispiel aus der Praxis

Wie viel Spannungsfall ist auf der DC-Seite einer PV-Anlage in Ordnung?

Eine feste Normgrenze gibt es dafür nicht. Verbreitet ist die Planungsempfehlung von höchstens 1 % auf der Gleichstromseite — ältere Ausgaben der DIN VDE 0100-712 nannten diesen Wert als Empfehlung —, heute werden oft auch 1 bis 2 % akzeptiert. Der Rechner nennt deshalb den kleinsten Querschnitt, der unter 1 % bleibt, und überlässt die Abwägung dir. Der Prozentwert gilt bei voller Leistung: Übers Jahr ist der Energieverlust kleiner, weil er mit dem Quadrat des Stroms sinkt, sobald weniger Sonne scheint.

Warum wird die Solarleitung auf das 1,25-Fache von Isc ausgelegt?

Weil Module bei starker Einstrahlung mehr Strom liefern als unter den Normbedingungen, unter denen Isc gemessen wird — an klaren, kalten Tagen mit Reflexion von Schnee oder Wolkenrändern steigt der Strom über den Datenblattwert. Der Zuschlag von 25 % ist eine übliche Planungsannahme, kein von der Toolbox belegter Normwert; im Zweifel gilt die Herstellerangabe von Modul und Wechselrichter. Direkt unter den Modulen kommt die Hitze dazu: Bei rund 80 °C Umgebung sinkt die Belastbarkeit des Kabels auf das 0,82-Fache, gebündelte Leitungen verlieren zusätzlich.

Warum schaltet mein Balkonkraftwerk bei hoher Netzspannung ab?

Weil der Wechselrichter die Spannung an seinen eigenen Klemmen misst — und die liegt beim Einspeisen höher als an der Steckdose. Übersteigt der 10-Minuten-Mittelwert 253 V, muss er sich nach VDE-AR-N 4105 vom Netz trennen. Ein Beispiel: 800 W über 15 m Leitung mit 1,5 mm² an einer Steckdose mit 230 V heben die Spannung am Wechselrichter um 1,24 V auf 231,2 V an. Knapp wird es erst, wenn die Netzspannung ohnehin hoch liegt — etwa mittags in einer Straße mit vielen PV-Anlagen — oder die Zuleitung sehr lang und dünn ist.

Darf ein Balkonkraftwerk über eine Mehrfachsteckdose oder Kabeltrommel angeschlossen werden?

Davon ist abzuraten. Die DKE nennt das eigentliche Problem: Die Sicherung im Verteiler sieht nur den Strom, der aus dem Netz kommt. Speist ein Balkonkraftwerk mitten im Stromkreis ein, kann ein Teil der Leitung mehr Strom führen, als die Sicherung überwacht — die grundsätzliche Lösung ist die Einspeisung vor der Sicherung. Mehrfachsteckdosen verschärfen das, und eine aufgerollte Kabeltrommel staut die Wärme (siehe Kabeltrommel). Ob der vorhandene Endstromkreis passt, beurteilt eine Elektrofachkraft nach DIN VDE V 0100-551-1.