EN
Schutzschalter-Auslegungstabelle für Solar-PV-Anlagen 2025
Die richtige Wahl leistungsschalter für ein Solar-PV-System ist entscheidend. Ein leistungsschalter schützt das System vor Überlastungen und Kurzschlüssen und verhindert Brände sowie Schäden an Modulen, Wechselrichtern und Verkabelung. Ein zu klein dimensionierter Schutzschalter kann ständig auslösen; ein zu groß dimensionierter hingegen löst nicht rechtzeitig aus und birgt Gefahren. Unten finden Sie eine einfache Anleitung zur Dimensionierung von schaltungen für Solar-PV-Anlagen im Jahr 2025 mit klarer Empfehlung für die verschiedenen Systemkomponenten.
Grundlegende Komponenten eines Solar-PV-Systems
Ein Solar-PV-System besteht aus mehreren wichtigen Komponenten, wobei jede ihren eigenen Schutzschalter benötigt.
Solarpanels werden zu Strings zusammengefasst, und jeder String benötigt einen Schutzschalter, um die Verkabelung zwischen den Panels und dem Wechselrichter zu schützen. Der Wechselrichter, der die Gleichstromleistung der Panels in Wechselstrom für den Hausgebrauch umwandelt, benötigt auf beiden Seiten – Eingang (Gleichstrom) und Ausgang (Wechselstrom) – Schutzschalter. Wenn das System einen Batteriespeicher für überschüssige Energie enthält, ist ein Schutzschalter erforderlich, um die Batterie und ihre Verkabelung vor Überstrom zu schützen. Schließlich gibt es im Hauptstromverteiler, an dem das Solarsystem mit der Hauptstromversorgung des Hauses verbunden ist, einen Schutzschalter, der den Stromfluss der Solarenergie ins Haus regelt. Jeder Teil hat unterschiedliche Strombedürfnisse, daher muss jeder Schutzschalter entsprechend dimensioniert werden.
Wichtige Begriffe zur Dimensionierung
Bevor Sie sich mit der Dimensionierung beschäftigen, lernen Sie diese einfachen Begriffe kennen.
Strom, gemessen in Ampere, ist der Fluss von Elektrizität. Alle Solarbauteile haben eine maximale Strombelastbarkeit, und Schutzschalter müssen in der Lage sein, diesen zu bewältigen. Die Spannung, gemessen in Volt, ist die Kraft, die den Strom antreibt. Höhere Spannung bedeutet geringeren Strom bei gleicher Leistung. Dauerstrom ist der gleichmäßige Stromfluss während des normalen Betriebs, und Schutzschalter müssen für 125 % dieses Dauerstroms ausgelegt sein (eine Sicherheitsvorschrift, um Überhitzung zu vermeiden). Kurzschlussstrom ist der plötzliche, hohe Strom bei einem Kurzschluss, und Schutzschalter müssen schnell auslösen, um diesen zu unterbrechen.
Dimensionierung von Schutzschaltern für Solarpanels
Solarpanels werden in Strings verdrahtet, und der Schutzschalter für einen String muss den maximalen Strom der Panels verkraften können.
Beispielsweise, wenn Sie 4 Module pro Strang haben, jedes mit 300 Watt, ist der maximale Strom des Strangs etwa 8,5 Ampere. Um die richtige Absicherungsgröße zu ermitteln, berechnen Sie 125 % des maximalen Stroms (8,5 Ampere × 1,25 = 10,625 Ampere), daher eignet sich ein 10-Ampere-Sicherungsschalter. Wenn der Strang aus 6 Modulen mit jeweils 300 Watt besteht, bleibt der maximale Strom weiterhin bei 8,5 Ampere (da durch das Hinzufügen weiterer Module in einem Strang die Spannung, nicht jedoch der Strom, ansteigt), somit ist ebenfalls ein 10-Ampere-Sicherungsschalter ausreichend.
Für 400-Watt-Module hat ein Strang mit 4 Modulen einen maximalen Strom von etwa 11,0 Ampere. 125 % von 11,0 Ampere entsprechen 13,75 Ampere, daher ist ein 15-Ampere-Sicherungsschalter erforderlich. Ein Strang mit 6 Modulen à 400 Watt weist ebenfalls einen maximalen Strom von 11,0 Ampere auf, somit ist hier ebenfalls ein 15-Ampere-Sicherungsschalter korrekt.
Bei 500-Watt-Modulen hat eine Kette aus 4 Modulen einen maximalen Strom von etwa 14,0 Ampere. 125 % von 14,0 Ampere entsprechen 17,5 Ampere, daher ist ein 20-Ampere-Schutzschalter erforderlich. Dasselbe gilt für eine Kette aus 6 Modulen mit jeweils 500 Watt, die ebenfalls einen maximalen Strom von 14,0 Ampere hat und somit einen 20-Ampere-Schutzschalter benötigt.
Auswahl der Schutzschalter für Wechselrichter
Wechselrichter wandeln Gleichstrom (DC) von Modulen in Wechselstrom (AC) um und benötigen Schutzschalter sowohl auf der Eingangsseite (DC) als auch auf der Ausgangsseite (AC).
Gleichstrom-Eingangsseite
Für einen 3-kW-Wechselrichter beträgt der maximale Gleichstrom etwa 22 Ampere. 125 % von 22 Ampere ergibt 27,5 Ampere, daher ist ein 30-Ampere-Schutzschalter erforderlich. Ein 5-kW-Wechselrichter hat einen maximalen Gleichstrom von etwa 35 Ampere. 125 % von 35 Ampere entsprechen 43,75 Ampere, weshalb ein 45-Ampere-Schutzschalter geeignet ist.
Ein 7,6-kW-Wechselrichter hat einen maximalen Gleichstrom von etwa 50 Ampere. 125 % von 50 Ampere ergibt 62,5 Ampere, daher ist ein 60-Ampere-Schutzschalter erforderlich. Für einen 10-kW-Wechselrichter beträgt der maximale Gleichstrom etwa 65 Ampere. 125 % von 65 Ampere entsprechen 81,25 Ampere, somit ist ein 80-Ampere-Schutzschalter geeignet.
Wechselstrom-Ausgangsseite
Auf der Wechselstromseite gibt ein 3-kW-Wechselrichter einen maximalen Strom von etwa 13 Ampere ab. 125 % von 13 Ampere sind 16,25 Ampere, daher wird ein 20-Ampere-Schutzschalter benötigt. Ein 5-kW-Wechselrichter hat einen Wechselstromausgang von etwa 21 Ampere. 125 % von 21 Ampere sind 26,25 Ampere, also ist ein 30-Ampere-Schutzschalter erforderlich.
Ein 7,6-kW-Wechselrichter liefert einen maximalen Wechselstrom von etwa 32 Ampere. 125 % von 32 Ampere sind 40 Ampere, daher ist ein 40-Ampere-Schutzschalter geeignet. Bei einem 10-kW-Wechselrichter beträgt der maximale Wechselstromausgang etwa 42 Ampere. 125 % von 42 Ampere sind 52,5 Ampere, also ist ein 50-Ampere-Schutzschalter passend.
Dimensionierung von Schutzschaltern für Batteriespeicher
Batterien speichern Strom und geben ihn bei Bedarf ab. Der Schutzschalter muss den Strom während des Lade- und Entladevorgangs bewältigen können.
Eine 5-kWh-Batterie hat einen maximalen Ladestrom/Entladestrom von etwa 40 Ampere. 125 % von 40 Ampere sind 50 Ampere, daher wird ein 50-Ampere-Schutzschalter benötigt. Bei einer 10-kWh-Batterie beträgt der maximale Strom etwa 60 Ampere. 125 % von 60 Ampere sind 75 Ampere, also ist ein 75-Ampere-Schutzschalter geeignet.
Ein 15-kWh-Akku hat einen maximalen Strom von etwa 80 Ampere. 125 % von 80 Ampere ergibt 100 Ampere, daher ist ein 100-Ampere-Leistungsschutzschalter erforderlich. Bei einem 20-kWh-Akku beträgt der maximale Strom etwa 100 Ampere. 125 % von 100 Ampere ergibt 125 Ampere, somit ist ein 125-Ampere-Leistungsschutzschalter geeignet.
Dimensionierung von Leistungsschutzschaltern für die Hauptverteiler-Verbindung
Der Leistungsschutzschalter im Hauptverteiler des Hauses steuert den Stromfluss der Solarenergie in das Haus.
Bei einer Gesamtgröße des Solarsystems von 3 kW ist der maximale Wechselstrom, der ins Haus gelangt, etwa 13 Ampere. 125 % von 13 Ampere ergibt 16,25 Ampere, daher ist ein 20-Ampere-Leistungsschutzschalter erforderlich. Ein 5-kW-System hat einen maximalen Wechselstrom von etwa 21 Ampere. 125 % von 21 Ampere ergibt 26,25 Ampere, somit ist ein 30-Ampere-Leistungsschutzschalter geeignet.
Ein 10-kW-System liefert einen maximalen Wechselstrom von etwa 42 Ampere. 125 % von 42 Ampere entsprechen 52,5 Ampere, daher ist ein 50-Ampere-Schutzschalter geeignet. Bei einem 15-kW-System beträgt der maximale Strom etwa 63 Ampere. 125 % von 63 Ampere sind 78,75 Ampere, daher ist ein 80-Ampere-Schutzschalter erforderlich. Ein 20-kW-System hat einen maximalen Strom von etwa 84 Ampere, und 125 % von 84 Ampere ergibt 105 Ampere, daher ist ein 100-Ampere-Schutzschalter geeignet.
Tipps zur Dimensionierung von Schutzschaltern im Jahr 2025
Verwenden Sie die Standards von 2025, da die neuen Solarpanels und Wechselrichter im Jahr 2025 effizienter sind, aber höhere Stromspitzen aufweisen können. Prüfen Sie immer die Spezifikationen des Herstellers für 2025, um genaue maximale Stromwerte zu erhalten.
Berücksichtigen Sie die Temperatur: In heißen Regionen, in denen die Durchschnittstemperaturen über 90 °F (32 °C) liegen, können Kabel und Schutzschalter überhitzen. Erhöhen Sie die Größe der Schutzschalter in diesen Regionen um 10 %, um dies auszugleichen.
Vermeiden Sie das Mischen von Marken: Verwenden Sie Schutzschalter derselben Marke wie Ihr Wechselrichter oder Ihre Panels. Nicht kompatible Teile können zu Auslösevorgängen oder Defekten führen, da verschiedene Marken leicht unterschiedliche Strombelastbarkeiten aufweisen können.
Prüfen Sie die örtlichen Vorschriften: In einigen Gebieten gelten spezielle Regeln. Beispielsweise schreibt Kalifornien vor, dass Leistungsschalter für den Solareinsatz gekennzeichnet sein müssen. Andere Regionen können ähnliche Anforderungen stellen, um Sicherheit und Kompatibilität zu gewährleisten.
FAQ
Was passiert, wenn der Leistungsschalter zu klein bemessen ist?
Er wird häufig auslösen und das Solarsystem herunterfahren. Dies reduziert die Energieerzeugung und kann den Schalter auf Dauer beschädigen, da das häufige Auslösen die internen Komponenten abnutzt.
Kann ich einen größeren Leistungsschalter verwenden als empfohlen?
Nein. Ein größerer Schalter löst nicht bei Überlastungen aus und erlaubt, dass zu viel Strom durch die Leitungen und Geräte fließt. Dies kann Überhitzung, Brände oder dauerhafte Schäden an Modulen, Wechselrichtern oder Verkabelung verursachen.
Brauche ich einen speziellen Leistungsschalter für Solarsysteme?
Ja. Solarschalter sind dafür ausgelegt, Gleichstrom zu unterbrechen, der gefährlicher als Wechselstrom ist, da dieser nicht wechselt und daher schwieriger zu unterbrechen ist. Zudem sind sie für den Außeneinsatz besonders langlebig konzipiert, da viele Solarsysteme in Außenverkleidungen installiert sind.
Wie oft sollte ich die Leistungsschalter überprüfen?
Überprüfen Sie sie alle 6 Monate. Achten Sie auf Anzeichen von Überhitzung, wie z. B. Brandspuren, geschmolzenes Plastik oder ein starkes, beißendes Geruch. Prüfen Sie außerdem auf Korrosion, insbesondere in feuchten oder küstennahen Gebieten, da Korrosion verhindern kann, dass der Schutzschalter ordnungsgemäß auslöst.
Kann ich den Leistungsschalter selbst installieren?
Es ist ratsam, einen zugelassenen Elektriker zu beauftragen. Solarsysteme beinhalten hohe Spannungen (sowohl Gleichstrom als auch Wechselstrom), und eine falsche Installation kann tödlich sein. Elektriker verfügen über die erforderliche Ausbildung, um Leistungsschalter richtig zu dimensionieren und zu installieren und dabei sicherzustellen, dass sie den örtlichen Vorschriften und Sicherheitsstandards entsprechen.
Inhaltsverzeichnis
- Grundlegende Komponenten eines Solar-PV-Systems
- Wichtige Begriffe zur Dimensionierung
- Dimensionierung von Schutzschaltern für Solarpanels
- Auswahl der Schutzschalter für Wechselrichter
- Dimensionierung von Schutzschaltern für Batteriespeicher
- Dimensionierung von Leistungsschutzschaltern für die Hauptverteiler-Verbindung
- Tipps zur Dimensionierung von Schutzschaltern im Jahr 2025
-
FAQ
- Was passiert, wenn der Leistungsschalter zu klein bemessen ist?
- Kann ich einen größeren Leistungsschalter verwenden als empfohlen?
- Brauche ich einen speziellen Leistungsschalter für Solarsysteme?
- Wie oft sollte ich die Leistungsschalter überprüfen?
- Kann ich den Leistungsschalter selbst installieren?