Das Datenblatt eines Solarmoduls verstehen

· 5 Min. Lesezeit ·

Pmax, Voc, Vmp, Isc, Imp, Wirkungsgrad und Temperaturkoeffizienten verstehen und die Kompatibilität mit dem Wechselrichter prüfen.

Prüfbedingungen: STC und NOCT

Jedes Modul hat ein Typenschild auf der Rückseite und ein ausführlicheres Datenblatt. Die wichtigsten Kennwerte werden unter festgelegten Bedingungen gemessen. Lass dir zu einem Angebot die Datenblätter von Modulen und Wechselrichter geben: Leistung, Spannung und Strom müssen zusammenpassen. Der Modellname allein reicht nicht, denn innerhalb einer Baureihe können mehrere Leistungsklassen und Ausführungen existieren.

STC

Standard-Testbedingungen

  • Einstrahlung von 1.000 W/m²
  • Zelltemperatur von 25 °C
  • Spektrum AM 1,5
  • Erlauben den Vergleich verschiedener Module

NOCT / NMOT

Näher an Bedingungen auf dem Dach

  • Einstrahlung von 800 W/m²
  • Umgebung bei 20 °C mit leichtem Wind
  • Geringere, praxisnähere Leistungswerte

Das Typenschild Zeile für Zeile

PHOTOVOLTAIKMODULBeispiel zur Veranschaulichung · 550 W
1Pmax
550 Wp
2Vmp
41,8 V
3Imp
13,2 A
4Voc
49,6 V
5Isc
14,0 A
6η
21,3%
7Max. Systemspannung
1.500 V DC
8Max. Reihensicherung
25 A

STC: 1.000 W/m², 25 °C, AM 1,5 · Leistungstoleranz 0/+5 W

  1. Maximale Leistung: Nennleistung; die Summe aller Module ergibt die kWp der Anlage.
  2. Spannung bei maximaler Leistung: Der gesamte String muss damit im MPPT-Fenster bleiben.
  3. Strom bei maximaler Leistung: Strom am Arbeitspunkt unter den angegebenen Bedingungen.
  4. Leerlaufspannung: Spannung ohne Last; sie steigt bei niedriger Temperatur.
  5. Kurzschlussstrom: Wichtiger Bezugswert für Leitungen, Sicherungen und Wechselrichtereingänge.
  6. Wirkungsgrad: Leistung bezogen auf Fläche und Einstrahlung; bei wenig Dachfläche besonders wichtig.
  7. Maximale Systemspannung: Die bei Kälte korrigierte String-Leerlaufspannung darf diesen Wert nicht überschreiten.
  8. Maximaler Sicherungsnennstrom: Obergrenze für die zum Modulschutz eingesetzte Sicherung, kein pauschaler Auslegungswert.

Die I-U-Kennlinie

Die I-U-Kennlinie, auch I-V-Kurve genannt, zeigt den Modulstrom für jede Spannung. Sie beginnt bei Isc, verläuft zunächst fast waagerecht und knickt ab, bevor der Strom bei Voc null erreicht. In der Nähe dieses Knicks liegt der Punkt maximaler Leistung, den der MPPT sucht. Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom; hohe Spannung allein bedeutet deshalb noch keine hohe Leistung.

Interaktiv

Sonne und Temperatur in der I-U-Kennlinie

Bewege die Regler: Einstrahlung verändert vor allem den Strom, Temperatur vor allem die Spannung.

I-U-Kennlinie: Voc 49,6 V, Isc 14,0 A, Pmax 552 W01020304050600481216Spannung (V)Strom (A)Pmax 552 W
552 Wmaximale Leistung
49,6 VVoc
14,0 AIsc
42,2 V · 13,1 APunkt maximaler Leistung

Temperaturkoeffizienten verstehen

Änderung je Grad über 25 °C: typische Beispielwerte

Leistung Pmax−0,35 %/°C
Arbeitsspannung Vmp≈ −0,35 %/°C
Leerlaufspannung Voc−0,27 %/°C
Kurzschlussstrom Isc+0,05 %/°C
−12 bis −14%Leistungsänderung eines 550-W-Moduls bei 60 °C Zelltemperatur
+6,75%Voc an einem Morgen mit 0 °C: 25 °C unter STC

Ein Pmax-Koeffizient näher an null bedeutet geringere Wärmeverluste. Der Voc-Koeffizient begrenzt die maximale Anzahl der Module im String. Der Vmp-Koeffizient ist wichtig für die Mindestzahl, damit bei Hitze die untere MPPT-Grenze erreicht wird. Viele Datenblätter nennen letzteren nicht. Wird stattdessen Pmax als Näherung verwendet, entsteht eine Unsicherheit, die nahe der Grenze entscheidend sein kann. Dabei ist die Zelltemperatur gemeint, nicht einfach die Lufttemperatur aus dem Wetterbericht.

Beispiel: Wie viele Module passen in einen String?

49,6 VVoc bei 25 °C×1,0675Korrektur auf 0 °C=52,9 VVoc bei Kälte
600 VWechselrichtermaximum÷52,9 Vpro Modul=11 Modulehöchstens
Ein String mit zehn Modulen hat etwa 5,5 kWp und eine Vmp um 418 V. Auch das MPPT-Fenster ist zusätzlich zu prüfen.

Checkliste zum Modulvergleich

  • Leistung in Wp und Wirkungsgrad vergleichen, besonders bei begrenzter Dachfläche
  • Pmax-Temperaturkoeffizient prüfen: näher an null bedeutet weniger Wärmeverlust
  • Spannungen und Ströme mit dem ausgewählten Wechselrichter abgleichen
  • Abmessungen, Gewicht sowie Wind- und Schneelasten mit der Unterkonstruktion abstimmen
  • Produktgarantie und zugesagte Leistung nach 25 oder 30 Jahren getrennt betrachten
  • Örtlich erforderliche Zertifizierungen prüfen, beispielsweise IEC 61215 und IEC 61730 für Module oder UL 61730 in den USA

Im Diagramm sind die Daten des Typenschilds als Text und die Summenwerte eines Strings mit zehn Modulen eingetragen. Ersetze die Beispielwerte durch das genaue Modell deiner Planung und bewahre dessen Datenblatt auf. Beachte außerdem, dass gerundete Nennwerte kleine Rechendifferenzen ergeben können: Ein Datenblatt bleibt die maßgebliche Quelle für das konkrete Gerät, während diese Darstellung die Zusammenhänge erläutert.

Mit Editor Solar zeichnen

Hier ist Editor Solar mit dem Diagramm dieses Artikels bereits geöffnet. Verschiebe Geräte, bearbeite Beschriftungen, verbinde Komponenten und exportiere als PNG, SVG oder PDF. Kostenlos und direkt im Browser.

Daten eines Modul-Typenschilds sind als Text im Diagramm eingetragen, daneben der daraus gebildete String.

Ausprobieren: Übertrage die Daten deines konkreten Moduls in das Diagramm. Passe die Anzahl der Module im String an und beschrifte dessen gesamte Leerlaufspannung.

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