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TECHNIK

Solarmodule verschalten: Reihe, Parallel & String-Planung verständlich erklärt

📅 ✍️ Team HUSATECH 🕐 Lesezeit: ca. 14 Min. Kommentare
Solarmodule verschalten Reihe Parallel String Planung Erklaerung

AUF EINEN BLICK

  • Reihenschaltung erhöht die Spannung – ideal für moderne Wechselrichter mit breitem MPPT-Bereich.
  • Parallelschaltung erhöht den Strom – wichtig bei Niedervolt-Systemen (48 V) und MPPT-Ladereglern.
  • String-Länge bestimmt der Wechselrichter: Voc (kalt) muss unter der Maximalspannung bleiben, Vmp im MPPT-Fenster.
  • Ost-West auf einem MPPT ist unter drei Bedingungen möglich und verursacht in der Praxis kaum Ertragsverluste.

Warum die Verschaltung über Ertrag und Sicherheit entscheidet

Wer eine PV-Anlage plant, kommt an einer Frage nicht vorbei: Wie werden die Module untereinander und mit dem Wechselrichter verbunden? Die Antwort klingt technisch, ist aber entscheidend – für den jährlichen Ertrag, für die Lebensdauer der Anlage und im Ernstfall auch für die Sicherheit.

Falsch dimensionierte Strings können dazu führen, dass ein Wechselrichter im Winter bei Kälte Schaden nimmt – weil die Spannung die maximale Eingangsspannung überschreitet. Oder der Wechselrichter arbeitet ineffizient, weil die Betriebsspannung außerhalb des MPPT-Fensters liegt. Beides kostet Ertrag oder schlimmstenfalls die gesamte Anlage.

Dieser Artikel erklärt, was Du über Reihen- und Parallelschaltung wissen musst, wie Du die richtige String-Länge für Deinen Wechselrichter berechnest und welche Planungsfehler in der Praxis am häufigsten vorkommen – mit echten Beispielen aus unseren Produktdatenblättern. Klären wir zunächst, was ein String ist. Denn das ist der Rahmen für alles Folgende.

PV-Anlage auf Hausdach mit verschalteten Solarmodulen
Wie die Module auf dem Dach miteinander verbunden werden, beeinflusst Ertrag, Sicherheit und Kompatibilität mit dem Wechselrichter.

Was ist ein String – und wie viele Module passen rein?

Ein String ist eine in Reihe geschaltete Gruppe von Solarmodulen, die gemeinsam an einen MPPT-Eingang des Wechselrichters angeschlossen wird. Mehrere solcher Strings können dann wiederum parallel zusammengeführt werden – aber der String selbst besteht aus Modulen in Reihe. Das ist wichtig, denn die Reihenschaltung bestimmt die Spannung des Strings: Je mehr Module in Reihe, desto höher die Spannung. Und genau diese Spannung muss in die Grenzen des Wechselrichters passen.

Die String-Länge – also die Anzahl der Module pro String – ist keine freie Wahl. Sie ergibt sich aus den elektrischen Grenzen des Wechselrichters und einer wichtigen physikalischen Eigenschaft der Module: Ihre Spannung steigt bei Kälte.

Die drei entscheidenden Grenzen

1. Maximale DC-Eingangsspannung (absolute Grenze): Dieser Wert darf unter keinen Umständen überschritten werden – auch nicht im kältesten Winter. Beim Deye SG05LP3 liegt er bei 800 V, beim SMA Sunny Tripower Smart Energy bei 1.000 V, beim Solis S6-EH3P ebenfalls bei 1.000 V. Wer diesen Wert auch nur kurzzeitig überschreitet, riskiert einen Defekt am Wechselrichter – und den Garantieverlust.

2. MPPT-Spannungsbereich (Betriebsgrenze): Damit der Wechselrichter effizient arbeitet, muss die MPP-Spannung des Strings im MPPT-Fenster liegen. Beim Deye SG05LP3 liegt dieser Bereich zwischen 160 und 650 V. Liegt die String-Spannung dauerhaft außerhalb dieses Bereichs, kann der Wechselrichter den Betriebspunkt nicht optimal nachführen.

3. Leerlaufspannung bei Kälte (Voc kalt): Das ist der kritischste Rechenschritt – und einer, den viele übersehen. Leerlaufspannung (Voc) ist die Spannung, die ein Modul liefert, wenn kein Strom fließt. Auf dem Datenblatt steht dieser Wert für 25 °C (STC-Bedingungen). Was viele nicht wissen: Die Spannung eines Solarmoduls steigt, wenn es kälter wird. An einem klaren Wintermorgen mit Frost können die Module auf dem Dach tatsächlich −10 °C oder kälter sein. Die Spannung ist dann deutlich höher als der STC-Wert – und das ist der Moment, in dem der Wechselrichter beschädigt werden kann, wenn die String-Länge nur mit dem STC-Wert berechnet wurde.

FORMEL: Voc kalt berechnen

Voc(kalt) = Voc(STC) × (1 + TK_Voc × ΔT)

TK_Voc = Temperaturkoeffizient der Leerlaufspannung – steht im Datenblatt, typisch z. B. −0,25 %/°C. Der negative Wert bedeutet: Spannung steigt bei Kälte, sinkt bei Wärme.
ΔT = Temperaturdifferenz: TModul − TSTC. Bei −10 °C Modultemperatur: ΔT = −10 − 25 = −35 °C. Der negative Wert führt zusammen mit dem negativen TK_Voc dazu, dass das Produkt TK_Voc × ΔT positiv wird – die Spannung steigt.
TK_Voc als Dezimalzahl: −0,25 %/°C entspricht −0,0025 pro °C.

Praxisbeispiel: Luxen Luxneri N5 450 W am Deye SG05LP3-10K

Als Beispiel nehmen wir das Luxen Luxneri N5 450 W (Full Black, bifazial) und den Deye SG05LP3-10K. Die Module werden in Reihe zu einem String verbunden – weil der Wechselrichter eine Betriebsspannung zwischen 160 und 650 V benötigt, die nur durch Reihenschaltung erreicht wird. Jedes einzelne Modul liefert rund 30 V (Vmp); erst mehrere Module in Reihe ergeben die nötige Stringspannung. Die relevanten Modulwerte aus dem Datenblatt: Voc (STC) = 35,21 V, Vmp (STC) = 30,08 V, TK_Voc = −0,25 %/°C. Bei −10 °C steigt Voc auf 38,29 V – dieser Wert ist für die String-Berechnung maßgeblich.

String-Berechnung: Luxen N5 450 W am Deye SG05LP3-10K Deye SG05LP3-10K Grenzen MPPT-Eingang: Max. Voc: 800 V MPPT-Bereich: 160–650 V Max. Isc: 26 A Modulwerte & Berechnung Schritt 1: Voc kalt bei −10 °C 35,21 V × (1 + (−0,0025 × (−35))) = 35,21 × 1,0875 = 38,29 V Schritt 2: Max. Module (Voc-Grenze) 800 V ÷ 38,29 V = max. 20 Module (abrunden!) Schritt 3: MPPT-Check (Vmp-Bereich) 160 V ÷ 30,08 V = min. 6 Module | 650 V ÷ 30,08 V = max. 21 Module Empfohlene String-Länge: 6–20 Module (Voc-Grenze) MPPT-Check: max. 21 Module → bindend: max. 20 Module

Voc-Grenze und MPPT-Fenster können zu unterschiedlichen Ergebnissen führen – es gilt immer der strengere Wert. Hier begrenzt die Kalt-Voc-Grenze auf 20 Module; der MPPT-Check hätte 21 zugelassen.

Das Ergebnis: Die Voc-Grenze erlaubt maximal 20 Module (800 V ÷ 38,29 V). Der MPPT-Check zeigt: Die Vmp von 21 Modulen (21 × 30,08 V = 631 V) liegt noch knapp im MPPT-Fenster (160–650 V), die von 20 Modulen (20 × 30,08 V = 602 V) ebenso. Bindend ist damit die Voc-Grenze: maximal 20 Module. In der Praxis wählt man für einen 10-kW-Wechselrichter typischerweise 12 bis 16 Module pro String, damit die Gesamtleistung zum Gerät passt.

WICHTIG

Verwende für die Berechnung immer die Kalt-Voc, nicht den STC-Wert. In Deutschland können Module bei starker Sonneneinstrahlung kurz nach einem Frostmorgen Temperaturen von −10 °C oder tiefer aufweisen. Wer mit dem STC-Wert rechnet, unterschätzt die tatsächliche Spannung im Winter. Im Beispiel: 35,21 V (STC) vs. 38,29 V bei −10 °C – das sind knapp 9 % mehr Spannung, und damit auch knapp 9 % weniger Module pro String als oberflächlich berechnet.

Was ändert sich bei 600 Wp+-Modulen?

Größere Module wie das JA Solar JAM72D40-605 MB haben in der Regel eine höhere Voc. Dieses zum Beispiel 53,0 V bei STC. Da Module in einem String in Reihe geschaltet werden und sich die Spannungen addieren, passt pro String weniger Module, bevor die Spannungsobergrenze des Wechselrichters erreicht wird. Bei einem Wechselrichter mit 800 V Maximalspannung und diesem Modul sind bei −10 °C nur noch rund 13 Module pro String möglich. Der Strom bleibt dabei ähnlich wie bei kleineren Modulen – denn er hängt von der Zelltechnologie und der Modulfläche ab, nicht von der Nennleistung allein. Wer mehr Gesamtleistung an einem MPPT-Eingang anschließen möchte, kann mehrere solcher kürzeren Strings parallel zusammenführen – sofern der kombinierte Kurzschlussstrom den Maximalwert des Wechselrichtereingangs nicht überschreitet.

"

Ein Fehler, der uns oft in unseren Beratungsgesprächen begegnet: Kunden berechnen die String-Länge mit dem STC-Voc-Wert. Im Sommer kein Problem – aber am ersten sonnigen Februarmorgen nach einer Frostnacht kann genau das zum Defekt führen.

— Alan Husakowski, HUSATECH

Reihenschaltung – höhere Spannung, gleicher Strom

Bei der Reihenschaltung werden Module hintereinander verbunden: Der Minuspol des ersten Moduls führt zum Pluspol des zweiten, der Minuspol des zweiten zum Pluspol des dritten – und so weiter. Das Ergebnis: Die Spannungen (V) aller Module addieren sich, der Strom (A) bleibt gleich.

Reihenschaltung: Spannung addiert sich, Strom bleibt gleich Modul 1 35 V / 13 A Modul 2 35 V / 13 A Modul 3 35 V / 13 A Ergebnis String: 3 × 35 V = 105 V | Strom: 13 A

Reihenschaltung: Spannungen addieren sich – der Strom entspricht dem eines einzelnen Moduls.

Die Formel: Ugesamt = U1 + U2 + U3 + … – der Strom bleibt identisch mit dem eines einzelnen Moduls. Wer also zehn Module mit je 35 V in Reihe schaltet, erhält einen String mit 350 V – bei gleichbleibendem Strom von 13 A.

Die Reihenschaltung ist die Standardvariante in Hausanlagen mit Wechselrichter. Die meisten modernen Hybrid-Wechselrichter und Stringwechselrichter sind auf DC-Eingangsspannungen zwischen 160 und 1.000 V ausgelegt. Der breite Spannungsbereich erlaubt flexible String-Längen.

Verschattung in Reihe: Der Schwachstellen-Effekt

Die Reihenschaltung hat einen empfindlichen Punkt: ein verschattetes Modul kann den gesamten String bremsen. Um zu verstehen warum, hilft ein kurzes Bild: Stell Dir eine Kette vor, bei der jedes Glied dieselbe Zugkraft aufbringen muss. In der Reihenschaltung ist es genauso – durch alle Module fließt zwingend derselbe Strom. Kann ein verschattetes Modul nur noch halb so viel Strom liefern wie seine Nachbarn, entsteht ein Engpass: Der Strom des gesamten Strings sinkt auf das Niveau des schwächsten Moduls. Die unverschatteten Module könnten mehr leisten – aber das Nadelöhr bestimmt den Durchsatz.

Hier kommen Bypass-Dioden ins Spiel. Moderne Module haben typischerweise drei davon, die das Modul in drei Gruppen zu je einem Drittel der Zellen aufteilen. Wird eine dieser Gruppen verschattet und kann keinen ausreichenden Strom mehr liefern, schaltet die Bypass-Diode diese Gruppe kurz: Der Strom fließt in voller Stärke an ihr vorbei und wird durch das umgangene Nadelöhr nicht begrenzt. Der Preis dafür ist zwar ein Spannungsabfall – das betroffene Modul liefert für die überbrückte Zellengruppe keinen Beitrag mehr. Doch das ist deutlich besser als die Reduzierung der Stromstärke des gesamten Strings: Ein Spannungsabfall betrifft nur einen Teil der Modulleistung, während ein reduzierter Strom die Leistung jedes einzelnen Moduls im String nach unten zieht. Kurz gesagt: Weniger Spannung an einem Modul ist ein lokales Problem – weniger Strom im String ist ein Problem für alle. Kleiner Wermutstropfen: Dauerhafter Bypass-Betrieb erzeugt Wärme in den Dioden und kostet damit Ertrag – grob geschätzt zwischen 1 und 3 % der betroffenen Modulleistung, abhängig von Dauer und Ausmaß der Verschattung. Moderne Halbzellen-Module mit sechs Bypass-Dioden statt drei machen das Problem übrigens weniger gravierend als bei älteren Ganzzellenmodulen: Die überbrückte Einheit ist kleiner, der Spannungsabfall geringer, der Verlust damit ebenfalls kleiner. Verschattung sollte dennoch immer bei der Planung berücksichtigt werden.

TIPP

Wenn Dein Dach teilweise verschattet wird – zum Beispiel durch einen Schornstein, eine Dachgaube oder Bäume – lohnt es sich, die betroffenen Module in einen separaten String zu legen oder PV-Optimierer einzusetzen. Unser Team hilft Dir bei der Planung: Kostenlose Beratung anfragen →

Parallelschaltung – gleiche Spannung, höherer Strom

Bei der Parallelschaltung werden alle Plus-Pole miteinander und alle Minus-Pole miteinander verbunden. Die Spannung bleibt gleich – die Ströme aller Module addieren sich. Ein Beispiel: Drei Module mit je 13 A in Parallelschaltung ergeben 39 A bei einer unveränderten Spannung von 35 V.

Parallelschaltung: Strom addiert sich, Spannung bleibt gleich + Modul 1 35 V / 13 A Modul 2 35 V / 13 A Modul 3 35 V / 13 A Ergebnis: 35 V | Strom: 3 × 13 A = 39 A

Parallelschaltung: Ströme addieren sich – die Spannung entspricht einem einzelnen Modul.

Die Parallelschaltung kommt vor allem in Niedervoltsystemen zum Einsatz: bei MPPT-Ladereglern für 12-V- oder 48-V-Batteriesysteme, bei Wohnmobil-Solaranlagen oder bei Balkonkraftwerk-Speichern. Auch beim Victron SmartSolar MPPT RS 450/100 – der bis zu 450 V Eingangsspannung verarbeitet und mehrere unabhängige Tracker hat – kann die Parallelschaltung innerhalb eines Trackers sinnvoll sein: nämlich dann, wenn mehr PV-Leistung an einem Tracker angeschlossen werden soll, als ein einzelner String liefern kann, ohne die maximale Eingangsspannung zu überschreiten. Statt die Spannung durch mehr Module in Reihe zu erhöhen, erhöht man den Strom durch parallele Strings – und bleibt dabei sicher unterhalb der Spannungsgrenze des Reglers.

Ein wichtiger Hinweis: Bei der Parallelschaltung steigt der Strom erheblich. Die Verkabelung muss entsprechend dimensioniert sein, und der Wechselrichter oder Laderegler muss den kombinierten Kurzschlussstrom (Isc) sicher verarbeiten können. Wer zwei Strings parallel auf einen MPPT-Eingang legt, muss prüfen, ob der max. Kurzschlussstrom des Wechselrichters für diesen Eingang ausreicht.

Wie viele MPPTs brauche ich – und wofür?

MPPT steht für Maximum Power Point Tracking. Ein MPPT-Tracker ist die Einheit im Wechselrichter, die den optimalen Arbeitspunkt eines Strings kontinuierlich nachführt – also genau den Punkt auf der Strom-Spannungs-Kurve, an dem das Modul die meiste Leistung abgibt. Moderne Wechselrichter haben meist zwei, manche auch drei oder mehr unabhängige MPPT-Tracker.

Warum mehrere? Weil verschiedene Strings auf unterschiedlichen Dachflächen unterschiedliche Betriebspunkte haben. Zwei Strings mit derselben Ausrichtung und ohne Verschattungsprobleme können problemlos auf einem MPPT-Eingang zusammengeführt werden, sofern die technischen Grenzen des Eingangs nicht überschritten werden. Sobald aber Ausrichtung, Neigung oder Verschattungssituation abweichen, verliert man Ertrag – und genau dann hilft ein zweiter unabhängiger MPPT.

MPPT-Vergleich: Häufig eingesetzte Wechselrichter

Wechselrichter MPPTs Strings/MPPT MPPT-Bereich Max. Voc
Deye SG05LP3 3–12K 2 1+1 160–650 V 800 V
Deye SG05LP3 14–20K 2 2+2 160–650 V 800 V
SMA Sunny Tripower SE 5–10K 2 1+2 210–800 V 1.000 V
Solis S6-EH3P 12–20K 4 1+1+1+1 200–850 V 1.000 V
Fronius Verto Plus 15–33K 3 2+2+2 150–870 V 1.000 V
SMA Sunny Tripower 3–6K 2 1+1 140–800 V 850 V
Victron SmartSolar RS 450/100 2 1+1 80–450 V 450 V

Alle Angaben gemäß Herstellerdatenblättern (Stand: Mai 2026). Mehrere Strings je MPPT-Eingang werden parallel verschaltet und müssen hinsichtlich max. Isc des Eingangs geprüft werden.

Besonders gut erkennbar ist die Designphilosophie beim Solis S6-EH3P: Mit vier unabhängigen MPPTs kann jede Dachfläche – auch bei komplexen Geometrien – einen eigenen Tracker bekommen. Das macht ihn interessant für Häuser mit Walmdach oder mehreren Dachgauben.

Wer einen Hybrid-Wechselrichter mit Batteriespeicher plant, sollte auch auf das Verhältnis von MPPT-Anzahl zu String-Kapazität achten. Der Deye SG05LP3-14K bis 20K hat zwar nur zwei MPPTs, erlaubt dafür pro MPPT aber zwei parallele Strings – insgesamt also bis zu vier Strings.

Hybrid-Wechselrichter Laderegler MPPT Anschluesse String Eingang Schema
Moderne Hybrid-Wechselrichter und Laderegler bieten zwei oder mehr unabhängige MPPT-Eingänge. Jeder Eingang kann einen oder mehrere Strings (parallel) aufnehmen.

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Ost-West-Anlagen – ein String oder zwei?

„Nur eine Ausrichtung pro MPPT-Tracker" – diesen Satz hört man in der Praxis häufig. Er ist eine vernünftige Faustformel, aber keine absolute Regel. Ost- und West-Strings können unter bestimmten Bedingungen auf einen gemeinsamen MPPT gelegt werden. Wichtig ist zu verstehen, warum das funktioniert – und unter welchen Bedingungen nicht.

Die physikalische Grundlage

Der entscheidende Punkt: Die Spannung eines Moduls ist vergleichsweise stabil gegenüber der Einstrahlungsintensität. Auch bei 200 W/m² liegt die Modulspannung nicht weit unter dem Wert bei 1.000 W/m². Der Strom hingegen skaliert stark mit der Einstrahlung. In einer Reihenschaltung müssen alle Module denselben Strom führen – das ist das Problem, wenn Ausrichtungen gemischt werden, denn der schwächere String begrenzt den Strom. In einer Parallelschaltung müssen die Spannungen gleich sein – und genau das ist bei zwei gleich langen Ost- und West-Strings der Fall.

Ost-West auf einem MPPT: Parallelschaltung der Strings WEST West-String z. B. 12 × 450 W OST Ost-String z. B. 12 × 450 W PARALLEL Wechsel- richter 1 MPPT Voraussetzungen: ✓ Strings parallel verschaltet ✓ Gleiche Modulanzahl je String ✓ Gleicher Modultyp ✓ Keine Verschattung

Ost- und West-String werden parallel zusammengeführt und gemeinsam an einen MPPT angeschlossen. Morgens liefert der West-String mehr, abends der Ost-String.

Die drei Grundregeln – und warum die Verluste kleiner sind als erwartet

Fronius hat in einer Praxisstudie mit zwei realen Ost-West-Anlagen – einer mit kristallinen Modulen, einer mit Dünnschichtmodulen – gemessen, was tatsächlich passiert, wenn beide Ausrichtungen auf einem gemeinsamen MPPT betrieben werden. Das Ergebnis: Die Mismatching-Verluste lagen an sonnigen Tagen bei etwa 0,5 %, der tatsächliche Energieverlust über den gesamten Tag aber nur bei rund 0,1 % – innerhalb der Messgenauigkeit der Energiezähler. Über drei Monate lagen die Verluste unter 1 %. Der Grund: Der Wechselrichter folgt der Spannung des jeweils stärker einstrahlenden Strings – morgens dem West-String, nachmittags dem Ost-String. Die MPP-Spannungen der beiden Strings weichen dabei in der Praxis nur wenige Prozent voneinander ab, weil die Modulspannung über einen breiten Einstrahlungsbereich relativ stabil bleibt.

Für den korrekten Betrieb gelten drei Grundregeln: Erstens müssen die Strings parallel (nicht in Reihe) verschaltet werden. Zweitens muss jeder String gleich viele Module enthalten. Drittens sollte keine der beiden Dachflächen relevant verschattet sein – Verschattung aktiviert Bypass-Dioden und senkt die Stringspannung, was die Parallelschaltung aus dem Gleichgewicht bringt.

Ein zusätzlicher Faktor ist der Temperaturkoeffizient: Module mit kleinem TK_Voc (wie moderne N-Typ-Glas-Glas-Module mit −0,22 bis −0,26 %/°C) eignen sich besser für Ost-West-Konfigurationen auf einem MPPT als Module mit großem Koeffizienten – weil ihre Spannung stabiler über unterschiedliche Temperaturen bleibt. Das macht zum Beispiel die HJT-Module von Hyundai (TK_Voc −0,22 %/°C) oder die AIKO Neostar-Serie (ebenfalls −0,22 %/°C) besonders geeignet. Ob Module verschiedener Typen gemischt werden sollten, bleibt davon unberührt: Gleiche Typen pro String sind weiterhin die sauberere Lösung.

PRAXISDATEN

Messergebnis aus einer Fronius-Praxisstudie mit kristallinen Modulen (15° Neigung): Der Energieverlust einer Ost-West-Anlage auf einem gemeinsamen MPPT gegenüber zwei getrennten Wechselrichtern betrug über drei Monate weniger als 0,1 %. Bei flacheren Neigungswinkeln sind die Verluste geringer, bei steileren Winkeln (z. B. 30°) etwas höher – bleiben aber unter 1 %. Hinzu kommt ein wirtschaftlicher Vorteil: Weil die Leistungsspitzen von West und Ost zeitversetzt auftreten, kann der gemeinsame Wechselrichter eine kleinere Nennleistung haben als die Summe zweier getrennter Geräte.

Diese günstigen Werte gelten allerdings unter weitgehend idealen Bedingungen: gleiche Module, gleiches Dach, geringe Neigung, keine Verschattung. Bei steileren Neigungswinkeln (ab etwa 30°), asymmetrischen Strings oder gelegentlicher Teilverschattung können die Verluste spürbar höher ausfallen – auch wenn sie in den meisten Hausdach-Situationen trotzdem klein bleiben. Wer auf Nummer sicher gehen will oder die Dachgeometrie Abweichungen mit sich bringt, fährt mit zwei separaten MPPT-Eingängen auf der sichereren Seite.

Diese günstigen Werte gelten allerdings unter weitgehend idealen Bedingungen: gleiche Module, gleiches Dach, geringe Neigung, keine Verschattung. Bei steileren Neigungswinkeln (ab etwa 30°), asymmetrischen Strings oder gelegentlicher Teilverschattung können die Verluste spürbar höher ausfallen – auch wenn sie in den meisten Hausdach-Situationen trotzdem klein bleiben. Wer auf Nummer sicher gehen will oder die Dachgeometrie Abweichungen mit sich bringt, fährt mit zwei separaten MPPT-Eingängen auf der sichereren Seite.

Die ehrliche Einschätzung: Wann getrennte MPPTs trotzdem sinnvoller sind

Ein Ost-West-String auf einem gemeinsamen MPPT ist technisch gut begründet und wirtschaftlich oft attraktiv. Trotzdem gibt es Situationen, in denen zwei separate MPPT-Eingänge die bessere Wahl sind: wenn die Neigungswinkel beider Dachflächen stark verschieden sind, wenn eine der Flächen gelegentlich beschattet wird, oder wenn der Wechselrichter – wie der Deye SG05LP3 oder der Solis S6-EH3P – ohnehin mehrere unabhängige MPPTs mitbringt und es keinen zusätzlichen Aufwand bedeutet, sie getrennt zu nutzen. In diesen Fällen ist die Trennung die sauberere Lösung.

Ein häufiger Praxisfall ist die Anlage mit drei Ausrichtungen – zum Beispiel West, Ost und Süd. Auch hier muss es nicht kompliziert werden: West- und Ost-String werden – sofern die oben genannten Bedingungen erfüllt sind – parallel zusammengeführt und gemeinsam auf einen MPPT gelegt. Der Süd-String kommt auf den zweiten MPPT. So reicht ein Wechselrichter mit zwei unabhängigen MPPTs, um alle drei Ausrichtungen optimal zu verwalten.

Ost-West-Dach Solarmodule unterschiedliche Ausrichtung PV
Bei einer Ost-West-Anlage liefern die Module morgens und abends abwechselnd mehr Strom – das verteilt die Einspeisung gleichmäßiger über den Tag als eine reine Südausrichtung.

Balkonkraftwerk – was gilt hier?

Balkonkraftwerke folgen denselben Grundprinzipien wie größere PV-Anlagen: Module werden an einen Mikrowechselrichter angeschlossen, der einen eigenen MPPT-Tracker mitbringt. Die Verschaltungslogik ist identisch – Reihe erhöht die Spannung, Parallel erhöht den Strom, und beides muss in die MPPT-Grenzen des Wechselrichters passen. Der einzige echte Unterschied zur großen Dachanlage ist die Spannungsebene: Mikrowechselrichter arbeiten typischerweise mit 16–90 V Eingangsspannung statt der 160–1.000 V bei Haus-Wechselrichtern – weil sie konstruktionsbedingt für ein bis vier Module ausgelegt sind.

Beim Growatt NEO 800M-X beispielsweise kann an jeden der zwei MPPT-Eingänge ein Modul angeschlossen werden. Die Module werden also nicht untereinander verschaltet – jedes wird unabhängig optimiert. Der APsystems EZ1D hingegen hat ebenfalls zwei unabhängige MPPTs, lässt aber pro Eingang optional bis zu zwei parallelgeschaltete Module zu, um höhere Eingangsleistungen zu ermöglichen. Ein typisches 450-W-Modul mit Vmp um 30 V passt gut: Zwei Module in Reihe ergeben 60 V – das liegt beim EZ1D (MPPT-Bereich 56–90 V) noch im Fenster, beim NEO 800M-X (16–55 V) dagegen bereits darüber.

TIPP

Wie bei großen PV-Anlagen entscheidest auch beim Balkonkraftwerk nicht Du über die Verschaltung, sondern der Hersteller über die Gerätearchitektur des Mikrowechselrichters. Prüfe vor dem Modulkauf also immer erst die MPPT-Spannungsgrenzen des gewählten Mikrowechselrichters. Ein Modul mit Voc über der Maximalspannung des Eingangs kann den Mikrowechselrichter beschädigen.

PV-Optimierer – wann sinnvoll, wann überflüssig?

Ein PV-Optimierer sitzt direkt an jedem Modul und übernimmt das MPPT für dieses eine Modul – unabhängig vom Rest des Strings. Der Wechselrichter erhält dann eine aufbereitete, normierte Spannung, die von der tatsächlichen Modulleistung entkoppelt ist. Das klingt gut, hat aber seinen Preis – sowohl buchstäblich als auch in Sachen Systemkomplexität.

Optimierer machen vor allem dort Sinn, wo ein oder wenige Module eines Strings regelmäßig verschattet werden – durch Kamine, Antennen, Dachgauben oder Bäume. Ohne Optimierer würde ein dauerhaft verschattetes Modul den gesamten String bremsen. Mit Optimierer arbeitet der Rest weiter auf Volllast.

Neben der Verschattungskompensation gibt es weitere Gründe, Optimierer einzusetzen: Systeme wie SolarEdge bieten ein integriertes Rapid-Shutdown-System, das bei einem Brand oder Feuerwehreinsatz die DC-Spannung auf Modulebene auf ungefährliche 1 V absenkt – ein Sicherheitsmerkmal, das in manchen Ländern bereits vorgeschrieben ist. Hinzu kommt das Modulmonitoring: Mit Optimierern lässt sich die Leistung jedes einzelnen Moduls in Echtzeit überwachen, was die Fehlersuche erheblich vereinfacht. Und bei Dächern mit vielen kleinen, unterschiedlich ausgerichteten Flächen ermöglichen Optimierer ein flexibleres String-Design, das ohne sie nicht möglich wäre.

Neben der Verschattungskompensation gibt es weitere Gründe, Optimierer einzusetzen: Systeme wie SolarEdge bieten ein integriertes Rapid-Shutdown-System, das bei einem Brand oder Feuerwehreinsatz die DC-Spannung auf Modulebene auf ungefährliche Werte absenkt – ein Sicherheitsmerkmal, das in manchen Ländern bereits vorgeschrieben ist. Hinzu kommt das Modulmonitoring: Mit Optimierern lässt sich die Leistung jedes einzelnen Moduls in Echtzeit überwachen, was die Fehlersuche erheblich vereinfacht. Und bei Dächern mit vielen kleinen, unterschiedlich ausgerichteten Flächen ermöglichen Optimierer ein flexibleres String-Design, das ohne sie nicht möglich wäre.

Husatech bietet PV-Optimierer zum Beispiel von Tigo (TS4-A-O), SolarEdge (S500B) und Huawei (MERC-1100/1300W-P) an. Tigo-Optimierer haben den Vorteil der Wechselrichter-Herstellerunabhängigkeit – sie können an fast jeden Stringwechselrichter angeschlossen werden. SolarEdge-Optimierer hingegen sind an SolarEdge-Wechselrichter gebunden, erlauben dafür aber längere Strings (bis 25 Optimierer) und bieten ein integriertes Rapid-Shutdown-System.

Wichtig zur Einordnung: Wer eine verschattungsfreie Anlage mit gleichen Modulen auf einer einheitlichen Dachfläche baut, braucht keine Optimierer. Sie kosten Geld und fügen Komponenten hinzu, die theoretisch ausfallen können. Bei komplexen Dachgeometrien oder unvermeidlichen Verschattungen zahlen sie sich dagegen schnell aus – weil sie es ermöglichen, auch bei Teilverschattung einen einzigen langen String zu betreiben – statt das Dach auf viele kurze Strings aufteilen zu müssen, was mehr Wechselrichter-Eingänge und mehr Verkabelungsaufwand bedeutet.

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Optimierer lösen ein echtes Problem – aber nur wenn es dieses Problem auch wirklich gibt. Wer einen Kamin mitten im Modulfeld hat, kann profitieren. Wer auf einem freien Süddach plant, zahlt für Technik, die dort nichts tut.

— Klaudia Husakowska, HUSATECH
Tigo TS4-A-O PV-Optimierer Solarmodul Anschluss Verschattung
Der Tigo TS4-A-O wird direkt am Modulrahmen befestigt und übernimmt die MPPT-Regelung auf Modulebene – unabhängig von den anderen Modulen im String.

Die häufigsten Planungsfehler

Aus unserer Beratungspraxis wissen wir, welche Fehler immer wieder gemacht werden – doch die meisten davon sind mit etwas Vorbereitung leicht zu vermeiden. Hier sind die fünf häufigsten:

1

String-Berechnung mit STC-Voc statt Kalt-Voc

Der STC-Wert gilt bei 25 °C. Im Winter kann das Modul deutlich kälter sein. Wer die String-Länge nur mit dem STC-Wert prüft, unterschätzt die Spannung im schlimmsten Fall – mit Risiko für den Wechselrichter.

2

Verschiedene Modultypen im selben String mischen

Unterschiedliche Vmp-Werte oder Temperaturkoeffizienten führen dazu, dass der MPPT keinen gemeinsamen optimalen Arbeitspunkt finden kann. Das gilt besonders für gemischte Ost-West-Strings: Hier sind unterschiedliche Typen doppelt problematisch.

3

Ost und West in Reihe statt parallel verschalten

Ein Klassiker: Ost- und West-Module in einem gemeinsamen String in Reihe schalten. Da die Einstrahlungen unterschiedlich sind, haben die Strings unterschiedliche Ströme – in Reihenschaltung begrenzt das schwächere Modul dann den Strom für den gesamten String. Massiver Ertragsverlust!

4

MPPT-Bereich ignorieren

Viele prüfen nur die absolute Maximalspannung – nicht den MPPT-Betriebsbereich. Ein String, dessen Vmp außerhalb des MPPT-Fensters liegt, läuft zwar, aber der Wechselrichter kann keinen optimalen Betriebspunkt mehr nachführen. Ertragsverluste sind die Folge, ohne dass es einen sichtbaren Fehler gibt.

5

Zu kleine Verkabelung für parallele Strings

Wer zwei Strings parallel zusammenführt, verdoppelt den Kurzschlussstrom. Die Zuleitung zum Wechselrichter muss für diesen kombinierten Strom ausgelegt sein. Zu dünn dimensionierte Kabel erhitzen sich und erzeugen im schlimmsten Fall Lichtbögen oder Brände.

PV-Planung String-Berechnung Wechselrichter MPPT Solaranlage
Eine sorgfältige Planung vor der Installation spart Zeit, Geld und schützt die Komponenten. Das MPPT-Fenster des Wechselrichters ist dabei genauso wichtig wie die Maximalspannung.

Checkliste & Fazit: String-Planung Schritt für Schritt

Die Verschaltung von Solarmodulen ist keine Raketenwissenschaft – aber sie verlangt Sorgfalt. Für viele Hausdachanlagen ist die String-Planung weniger komplex als befürchtet: gleiche Module, eine Ausrichtung, ein Wechselrichter mit passendem MPPT-Bereich – das geht fast von selbst. Schwieriger wird es bei Teilabschattungen, mehreren Ausrichtungen oder dem Wunsch, alles auf möglichst wenige Wechselrichter zu verteilen.

CHECKLISTE

String-Planung: Schritt für Schritt

Schritt 1

Wechselrichter-Datenblatt prüfen

Max. Voc, MPPT-Bereich (Vmin/Vmax), max. Isc pro MPPT-Eingang notieren.

Schritt 2

Kalt-Voc berechnen

Für −10 °C (Deutschland): Voc(STC) × (1 + TK_Voc × ΔT), ΔT = −35. Temperaturkoeffizient aus Datenblatt.

Schritt 3

Max. Modulanzahl berechnen

Max. WR-Voc ÷ Kalt-Voc (abrunden). Dann MPPT-Check: Vmp × Modulanzahl im Bereich?

Schritt 4

Strings aufteilen

Verschiedene Ausrichtungen auf separate MPPTs. Gleiche Module pro String. Verschattung beachten.

Schritt 5

Isc bei Parallelschaltung prüfen

Bei parallelen Strings: kombinierter Isc aller Strings muss unter dem max. Isc des MPPT-Eingangs liegen.

Schritt 6

Kabelquerschnitt prüfen

Zuleitung zum Wechselrichter für den kombinierten Kurzschlussstrom dimensionieren. Im Zweifel: Fachbetrieb.

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FAZIT

Richtig verschalten – richtig Ertrag ernten

Die Grundregel ist einfach: Reihenschaltung für hohe Spannung im String, Parallelschaltung für hohe Ströme in Niedervolt-Systemen. Wer die String-Länge korrekt berechnet – mit Kalt-Voc, MPPT-Check und Isc-Prüfung – legt eine solide Basis für eine langlebige und ertragreiche PV-Anlage.

Du bist unsicher, ob Dein Dach für bestimmte String-Konfigurationen geeignet ist? Oder willst Du wissen, welcher Wechselrichter am besten zu Deiner geplanten Solarmodul-Auswahl passt? Unser Team berät Dich kostenlos und unverbindlich – individuell auf Deine Situation zugeschnitten.

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HAEUFIGE FRAGEN

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Was ist der Unterschied zwischen Reihen- und Parallelschaltung bei Solarmodulen? +
Bei der Reihenschaltung werden Module hintereinander verbunden: Die Spannungen addieren sich, der Strom bleibt gleich. Bei der Parallelschaltung werden alle Plus-Pole und alle Minus-Pole zusammengeführt: Der Strom addiert sich, die Spannung bleibt gleich. Für moderne Wechselrichter mit MPPT-Bereich zwischen 150 und 1.000 V ist die Reihenschaltung der Standard – sie erzeugt die notwendige Betriebsspannung für den Wechselrichter.
Wie berechne ich, wie viele Module pro String passen? +
Du brauchst drei Werte aus dem Wechselrichter-Datenblatt: die maximale DC-Eingangsspannung, den MPPT-Spannungsbereich (Vmin und Vmax) und den maximalen Eingangsstrom. Dann berechnest Du die Leerlaufspannung des Moduls bei −10 °C (Kalt-Voc) mit der Formel: Voc(STC) × (1 + TK_Voc × ΔT), wobei ΔT = T_Modul − T_STC = −10 − 25 = −35 °C. Teile die maximale Wechselrichter-Spannung durch diese Kalt-Voc und runde nach unten – das ist die maximale Modulanzahl. Prüfe zusätzlich, ob die Vmp des Strings (Modulanzahl × Vmp) im MPPT-Fenster des Wechselrichters liegt.
Was bedeutet MPPT und warum ist der Spannungsbereich wichtig? +
MPPT steht für Maximum Power Point Tracking. Der Wechselrichter sucht kontinuierlich den Spannungspunkt auf der Strom-Spannungs-Kurve des Strings, an dem die maximale Leistung abgegeben wird. Damit das gelingt, muss die Betriebsspannung des Strings im MPPT-Fenster des Wechselrichters liegen – typischerweise zwischen 160 und 800 V, je nach Gerät. Liegt der String dauerhaft außerhalb dieses Bereichs, kann der Wechselrichter nicht optimal arbeiten und Ertragsverluste entstehen, auch ohne erkennbare Fehlermeldung.
Was bedeutet „4 MPPTs" beim Wechselrichter? +
Ein Wechselrichter mit vier MPPTs hat vier unabhängige Eingangskanäle, die jeweils einen eigenen Betriebspunkt nachführen. Das ermöglicht es, vier verschiedene Strings – mit unterschiedlichen Ausrichtungen, Neigungen oder Verschattungssituationen – komplett unabhängig voneinander zu optimieren. Ein Wechselrichter mit nur einem MPPT würde für alle Strings einen gemeinsamen Kompromiss finden müssen, was bei unterschiedlichen Bedingungen Ertragsverluste bedeutet.
Kann ich Ost- und West-Module auf einem MPPT betreiben? +
Ja – und die Verluste sind kleiner als viele erwarten. Eine Fronius-Praxisstudie mit kristallinen Modulen zeigte über drei Monate Energieverluste von unter 0,1 % gegenüber zwei getrennten Wechselrichtern. Es gelten die Grundregeln: Die Strings müssen parallel (nicht in Reihe) verschaltet werden, beide Strings müssen gleich viele Module enthalten, die Module müssen den gleichen Neigungswinkel haben und keine der Dachflächen darf relevant verschattet sein. Module mit kleinem Temperaturkoeffizienten (wie moderne N-Typ-Module) eignen sich besonders gut. Wer ohnehin einen Hybrid-Wechselrichter mit zwei unabhängigen MPPTs hat, sollte Ost und West trotzdem auf getrennte Eingänge legen – es kostet nichts extra und vermeidet jeden Kompromiss.
Welchen Einfluss hat ein verschattetes Modul auf den String? +
In der Reihenschaltung muss durch alle Module derselbe Strom fließen. Ein verschattetes Modul kann weniger Strom liefern und begrenzt damit den Strom des gesamten Strings. Moderne Module haben Bypass-Dioden, die automatisch verschattete Teile eines Moduls überbrücken – dann sinkt der Ertrag nicht ganz so stark. Dennoch lohnt es sich, stark verschattete Module auf einen separaten String oder PV-Optimierer zu legen.
Wie viele Solarmodule passen an einen Mikrowechselrichter? +
Das hängt vom Modell ab. Einfache Mikrowechselrichter für Balkonkraftwerke wie der Growatt NEO 800M-X haben zwei Eingänge für je ein Modul. Leistungsstärkere Modelle wie der APsystems EZ1D oder der Growatt NEO 1600–2500M-X2 haben bis zu vier unabhängige MPPT-Eingänge und erlauben pro Eingang zum Teil auch zwei Module in Parallelschaltung. Vor dem Kauf bitte immer die MPPT-Spannungsgrenzen des Mikrowechselrichters mit der Modulspannung abgleichen.
Wann lohnen sich PV-Optimierer wirklich? +
Optimierer lohnen sich vor allem dann, wenn einzelne Module eines Strings regelmäßig und dauerhaft verschattet werden – durch Schornsteine, Antennen, Dachgauben oder Bäume. Außerdem bieten manche Systeme integriertes Rapid Shutdown (DC-Spannungsabsenkung auf Modulebene für Feuerwehreinsätze) sowie Modulmonitoring auf Einzelmodul-Ebene. Auf einer freien, gleichmäßig ausgerichteten Dachfläche ohne Verschattung bringen Optimierer hingegen keinen nennenswerten Mehrertrag, erhöhen aber Kosten und Systemkomplexität.
Kann ich unterschiedliche Modultypen im gleichen String mischen? +
Grundsätzlich nicht empfohlen. Module mit unterschiedlicher Vmp-Spannung oder unterschiedlichem Temperaturkoeffizienten führen dazu, dass der MPPT-Tracker keinen optimalen gemeinsamen Arbeitspunkt für den String finden kann. Besonders kritisch ist das Mischen von Modultypen in Ost-West-Konfigurationen: Hier kommen abweichende Spannungen durch unterschiedliche Temperaturen obendrauf. Wer Module unterschiedlicher Typen einsetzen muss, sollte sie auf separate MPPT-Eingänge aufteilen.

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