PV-Strings parallel schalten: Darauf kommt es an

Wer PV-Strings parallel schalten möchte, sollte einige technische Grundlagen beachten, um Ertragseinbußen und Risiken zu vermeiden. Dabei spielen Spannungskompatibilität, Stromfluss, Schutzdioden und Wechselrichterlast eine zentrale Rolle. Parallelschaltungen können die Flexibilität und Effizienz einer Solaranlage steigern – vorausgesetzt, Planung und Umsetzung sind durchdacht. In diesem Beitrag erfahren Sie, was es bei der Parallelschaltung von PV-Strings zu beachten gilt und wie Sie Ihr System sicher und leistungsstark konfigurieren.

Das Wichtigste in Kürze

• Parallelschaltung erhöht den Strom, die Spannung bleibt konstant
• Schutzdioden verhindern Rückströme bei ungleichmäßiger Einstrahlung
• Gleichspannungswerte der Strings müssen identisch sein
• Wechselrichter muss den addierten Strom aufnehmen können
• Besonders vorteilhaft bei Ost/West-Ausrichtung und Teilverschattung

Kann man PV-Strings parallel schalten?

Ja, man kann zwei oder mehrere PV-Strings parallel schalten, indem man ihre positiven und negativen Leitungen jeweils miteinander verbindet. Dabei bleibt die Spannung auf dem Niveau eines einzelnen Strings, während sich die Ströme addieren. Wichtig ist, dass alle Strings ähnliche Spannungswerte aufweisen und Schutzmaßnahmen wie Dioden berücksichtigt werden.

Was ist ein PV-String und wie funktioniert eine Parallelschaltung?

Ein PV-String besteht aus mehreren in Reihe geschalteten Solarmodulen, die gemeinsam eine definierte Spannung erzeugen. Diese Spannung ist entscheidend für die Funktion des Wechselrichters. Bei der Parallelschaltung werden mehrere solcher Strings so verbunden, dass Plus- und Minusleitungen jeweils zusammengeführt werden.

Dadurch bleibt die Spannung konstant, aber die Stromstärke steigt. Wichtig ist, dass die Strings möglichst identische Spannungswerte aufweisen, sonst droht ein Ungleichgewicht im Stromfluss. Ein PV-String-Rechner hilft bei der Planung. Bei paralleler Verschaltung summieren sich die Ströme, was höhere Kabelquerschnitte notwendig macht.

Der Wechselrichter muss die Gesamtstromstärke problemlos aufnehmen können. Vorteilhaft ist die gleichmäßigere Leistungsabgabe über den Tagesverlauf, vor allem bei verschiedenen Ausrichtungen der Modulflächen. Das macht die Parallelschaltung ideal für Ost-/West-Anlagen.

Vorteile und Risiken der parallelen Verschaltung

Die Parallelschaltung von PV-Strings bietet Flexibilität. Verschieden ausgerichtete Dachflächen (z. B. Ost und West) können effizienter genutzt werden. Auch Teilverschattungen eines Strings beeinflussen nicht zwangsläufig die gesamte Anlage. Zudem steigt die Redundanz: Fällt ein String aus, produzieren andere weiterhin Strom. Allerdings sind auch Risiken vorhanden. Der Verkabelungsaufwand steigt, da höhere Ströme dickere Leitungen erfordern. Komplexere Schutzmaßnahmen wie Rückstromsperren (Dioden) sind essenziell. Ohne diese kann es zu Leistungsverlusten oder Schäden kommen.

Der Wechselrichter muss auf die erhöhte Stromaufnahme ausgelegt sein. Eine unzureichende Auslegung kann zu ineffizienter Leistung oder Ausfällen führen. Auch der Brandschutz spielt eine größere Rolle. Gute Planung und fachgerechte Umsetzung sind daher Pflicht, um von den Vorteilen wirklich zu profitieren.

So schalten Sie zwei PV-Strings sicher parallel

Zuerst prüfen Sie die Spannung beider Strings. Diese sollte annähernd identisch sein. Dann berechnen Sie mithilfe eines PV-String-Rechners die passenden Parameter. Achten Sie auf ausreichenden Kabelquerschnitt, um die Ströme sicher zu führen. Anschließend verbinden Sie die Plusleitungen der Strings miteinander – ebenso die Minusleitungen. Hierzu eignet sich ein geeigneter Verteiler oder ein Stringanschlusskasten.

Vergessen Sie nicht, Schutzdioden in die Leitung zu integrieren. Diese verhindern, dass Strom von einem String in den anderen zurückfließt. Das ist besonders wichtig bei ungleichmäßiger Einstrahlung. Schließlich verbinden Sie den Strang mit dem Wechselrichter. Dieser muss für die summierte Strommenge ausgelegt sein. Prüfen Sie dazu die technischen Daten des Geräts. Eine letzte Kontrolle stellt sicher, dass alle Verbindungen korrekt sitzen. Nur so lässt sich ein sicherer und effizienter Betrieb gewährleisten.

Die Rolle der Diode beim Parallelschalten von Strings

Dioden übernehmen beim parallelen Schalten von PV-Strings eine Schutzfunktion. Sie verhindern Rückströme von einem String in den anderen. Solche Rückströme entstehen zum Beispiel bei Teilverschattung. Wenn ein String weniger Strom liefert als ein anderer, fließt Strom zurück – ohne Diode. Das kann zu Leistungsverlusten und Schäden an Modulen führen. Deshalb werden Bypass- oder Blocking-Dioden eingesetzt. Diese arbeiten wie Rückschlagventile und lassen den Strom nur in eine Richtung fließen.

Die Dioden müssen dabei für die maximal zu erwartende Stromstärke ausgelegt sein. In der Regel sind sie in den Anschlussboxen der Module oder im Verteilerkasten integriert. Moderne String-Boxen bieten diese Funktion standardmäßig. Achten Sie darauf, nur hochwertige Bauteile zu verwenden. Billige Dioden können zu früh ausfallen. Eine korrekt ausgelegte Diode erhöht nicht nur die Lebensdauer der Anlage, sondern auch ihre Effizienz.

Wie viele Module pro String? Und wie viele Strings pro Wechselrichter?

Die Anzahl der Module pro String hängt von der maximalen Eingangsspannung des Wechselrichters ab. Diese sollte nicht überschritten werden. Typischerweise liegt die Eingangsspannung zwischen 600 V und 1000 V. Je nach Modultyp und Spannung ergibt sich daraus die maximale Anzahl pro String. Ein 40 V-Modul erlaubt z. B. maximal 20 Module in Reihe bei 800 V.

Die Anzahl der Strings pro Wechselrichter wird durch dessen Eingangsstrom und Anzahl der MPPTs bestimmt. Einige Geräte erlauben nur zwei Strings, andere bis zu sechs. Wichtig ist: Bei Parallelschaltung muss der Wechselrichter den summierten Strom vertragen. MPPT-Tracker sind besonders wichtig bei verschiedenen Ausrichtungen. Sie optimieren den Energieertrag jeder Stringgruppe separat.

Die Verwendung mehrerer Tracker erlaubt die Kombination unterschiedlicher Modulneigungen und -ausrichtungen. Auch die Länge der Kabel beeinflusst die Planung. Je länger die Leitung, desto größer der Querschnitt, um Spannungsverluste zu vermeiden.

Praxis-Tipps für sichere und effiziente Parallelschaltungen

Nutzen Sie Solarkabel mit ausreichendem Querschnitt – mindestens 6 mm² bei größeren Anlagen. Achten Sie auf korrosionsbeständige MC4-Steckverbindungen. Legen Sie alle Strings mit gleicher Modulanordnung aus. Das minimiert Spannungsabweichungen. Prüfen Sie regelmäßig, ob Module durch Verschmutzung oder Verschattung unterschiedlich arbeiten.

Ein PV-String-Rechner hilft bei der idealen Planung. Verwenden Sie hochwertige Verteilerdosen mit integrierten Dioden. Installieren Sie diese an gut zugänglichen, geschützten Stellen. Beachten Sie die Polarität bei allen Anschlüssen. Falsch gepolte Strings führen zu Störungen. Nutzen Sie möglichst kurze Leitungswege zum Wechselrichter. So reduzieren Sie Spannungsverluste.

Achten Sie auf normgerechte Erdung aller Metallteile. Ziehen Sie im Zweifel einen Elektriker hinzu. Nur eine korrekt geplante und installierte Anlage liefert dauerhaft Höchstleistung.

Fazit: Mehr Ertrag durch gute Planung

Die Parallelschaltung von PV-Strings bietet klare Vorteile in Flexibilität und Leistung. Wer dabei Spannung, Strom und Schutzmaßnahmen beachtet, optimiert sein System nachhaltig. Mit durchdachter Planung und hochwertiger Technik erzielen Sie eine sichere, leistungsstarke PV-Anlage – auch bei schwierigen Gegebenheiten wie Teilverschattung oder Ost/West-Dächern.