Die DC-Verkabelung verbindet Module, Strings und Wechselrichter. Sie führt Gleichstrom mit mehreren hundert Volt, liegt jahrzehntelang in Sonne und Frost und lässt sich nach der Montage kaum noch ansehen. Fehler fallen oft erst auf, wenn ein Stecker heiß wird oder der Wechselrichter einen Isolationsfehler meldet. Dabei sind die Regeln überschaubar: das richtige Kabel, der passende Querschnitt und Stecker, die wirklich zusammengehören.
Welches Kabel für die DC-Verkabelung?
Auf die Gleichstromseite gehört Solarkabel vom Typ H1Z2Z2-K. Unser KENO Solarkabel 6 mm² ist so ein Kabel. Laut Herstellerangaben ist es nach EN 50618 und IEC 62930 gebaut, für 1,5 kV Gleichspannung ausgelegt, UV- und ozonbeständig und hat einen feindrähtigen, verzinnten Kupferleiter. Die Leitertemperatur darf im Betrieb 90 °C erreichen. Verlegt werden darf es bis −25 °C, darunter wird die Isolierung zu steif.
Normale Installationsleitungen aus dem Hausbau sind dafür nicht gedacht. Sie sind weder für die Spannung noch für die UV-Belastung auf dem Dach gebaut.
Rot und Schwarz sind keine Pflicht, helfen aber enorm. Wer Plus und Minus farblich trennt, verwechselt sie bei der Inbetriebnahme nicht. Wir führen das Kabel in 4 und 6 mm² in Rot und Schwarz, 10 mm² in Schwarz. Das KENO Solarkabel 4 mm² gibt es auf 50- und 100-m-Rollen.
4, 6 oder 10 mm²?
Der Querschnitt hängt von Strom und Länge ab. Der Strom eines Strings ist so groß wie der eines einzelnen Moduls, egal wie viele Module in Reihe hängen. Die Länge zählt doppelt, weil Hin- und Rückleiter gleich lang sind.
Wir haben das für zwei Module aus unserem Sortiment gerechnet, jeweils zwölf Stück in einem String. Grundlage sind die Leiterwiderstände aus den KENO-Produktdaten bei 20 °C: 3,39 Ω/km bei 6 mm² und 1,95 Ω/km bei 10 mm². Für 4 mm² nennen die Produktdaten keinen Wert. Wir haben ihn aus dem 6-mm²-Wert über den Querschnitt umgerechnet, das ergibt rund 5,1 Ω/km.
Beim LONGi LR7-54HVB-475M fließen im Arbeitspunkt 14,33 A, der String liegt bei rund 398 V. Auf 15 m einfacher Leitungslänge, unserem Planungswert vom Dach zum Wechselrichter, ergibt das:
- 4 mm²: 2,2 V Spannungsfall, 0,55 %, rund 31 W Verlust
- 6 mm²: 1,5 V, 0,37 %, rund 21 W
- 10 mm²: 0,8 V, 0,21 %, rund 12 W
Bei 30 m verdoppeln sich die Werte, mit 4 mm² liegen Sie dann bei 1,1 %. Beim Trina TSM-460NEG9R.28 mit 10,14 A und rund 545 V halbiert sich der Verlust in etwa, weil der Strom kleiner und die Spannung höher ist.
Die Zahlen sind bewusst einfach gerechnet, ohne Erwärmung des Leiters. Ein warmes Kabel auf dem Dach hat etwas mehr Widerstand. Die Richtung bleibt aber klar: Bei kurzen Wegen reicht 4 mm², auf längeren Strecken lohnt 6 mm². In unseren Angeboten setzen wir deshalb standardmäßig 6 mm² an. 10 mm² ist eher für sehr lange Wege oder Hauptleitungen in größeren Anlagen gedacht.
Die Modulanschlusskabel selbst sind bei beiden Modulen 4 mm². Das ist kein Widerspruch. Die kurzen Stücke zwischen zwei Modulen tragen kaum zum Spannungsfall bei.
Parallelschaltung: wann eine Strangsicherung nötig wird
Hängen mehrere Strings parallel an einem Eingang, kann bei einem Fehler der Strom der anderen Strings rückwärts durch den defekten String fließen. Jedes Moduldatenblatt nennt dafür einen maximalen Sicherungswert. Bei LONGi und Trina sind es 25 A.
Die Rechnung ist einfach: Bei zwei parallelen Strings kann höchstens der Kurzschlussstrom eines Strings zurückfließen. Beim LONGi sind das 15,03 A, also weniger als 25 A. Bei drei Strings sind es schon 30,06 A, und damit mehr als das Modul verträgt. Ab hier brauchen Sie Strangsicherungen. Beim Trina mit 10,81 A Kurzschlussstrom bleiben auch drei Strings mit 21,62 A darunter. Hat jeder String seinen eigenen MPP-Eingang am Wechselrichter, stellt sich die Frage gar nicht.
Stecker: MC4 ist nicht gleich MC4
Hier passieren die meisten Fehler. MC4 ist ursprünglich ein Steckverbinder von Stäubli. Viele Hersteller bauen Stecker, die „MC4-kompatibel“ heißen und mechanisch auch zusammengehen. Stäubli selbst schreibt in den Produktdaten unseres MC4-EVO-2-Komplettsets: Kompatibel ist die Original-MC4-Familie. Eine Verbindung mit Steckern anderer Hersteller ist nicht vorgesehen und kann die Sicherheit beeinträchtigen.
Der Grund ist der Kontakt. Zwei Stecker verschiedener Hersteller können locker sitzen, einen höheren Übergangswiderstand haben und über Jahre warm werden. Das sieht man von außen nicht.
Ein Blick in unsere Moduldaten zeigt, wie gemischt das Feld ist:
- Trina Vertex S+ wird je nach Region mit TS4 Plus, TS4 oder MC4 EVO2 ausgeliefert. Beim 505-W-Modul gibt es MC4 EVO2 nur auf Sonderbestellung.
- Jinko Tiger Neo III hat Stecker vom Typ JK03M.
- Aiko und JA Solar nennen MC4-EVO2.
- Gokin und AE Solar schreiben „MC4-kompatibel“.
Die Konsequenz: Schauen Sie vor der Bestellung ins Datenblatt, welcher Stecker am Modul sitzt, und welcher am Wechselrichter. Für die Verbindung dazwischen nehmen Sie die passende Gegenseite vom gleichen Hersteller. Beim Crimpen gilt das Gleiche für das Werkzeug. Das Stäubli-Set ist für 2,5 bis 10 mm² ausgelegt, mit Bemessungsströmen von 39 A bei 2,5 mm² bis 90 A bei 10 mm².
Aus der Praxis: EVO2 oder nicht
In einer Bestellung aus diesem Herbst standen im Shop vier MC4-Stecker und vier MC4-EVO2-Sets. Beim Großhändler kamen acht einfache MC4-Stecker an, die EVO2-Sets fehlten. Die Module dazu hatten laut Herstellertext EVO2-Stecker. Wir haben das beim Abgleich der Bestellungen bemerkt und nachgefragt, bevor etwas verbaut wurde. Solche Abweichungen fallen nur auf, wenn jemand Stückliste, Lieferschein und Moduldatenblatt nebeneinanderlegt.
Ein zweiter Befund aus unseren Daten: Bei einem JA-Solar-Modul nennt der Produkttext QC 4 als Stecker, die technischen Daten dagegen MC4-EVO2A. Wenn die Angaben sich widersprechen, gilt das Datenblatt des Herstellers, im Zweifel ein Foto vom gelieferten Modul.
Typische Fehler bei der Verlegung
Kabel liegen frei auf der Dachhaut und scheuern über die Jahre durch. Besser: an der Schiene führen und mit UV-beständigen Kabelbindern fixieren. Stecker hängen in Pfützen oder Rinnen. Gesteckt sind die Stäubli-Stecker nach IP68 für 1 m Wassertiefe über 168 Stunden geprüft, über dauerhaft stehendes Wasser sagt das nichts. Kabel sind zu stark gebogen. KENO gibt als Mindestbiegeradius das Vierfache des Außendurchmessers an, bei 6 mm² also knapp 30 mm. Und Plus und Minus eines Strings laufen in großen Schleifen getrennt voneinander. Das vergrößert die Fläche, in die ein naher Blitzeinschlag Spannung einkoppeln kann. Führen Sie beide Leiter möglichst eng nebeneinander. Wie Sie die DC-Seite gegen Überspannung schützen, lesen Sie im Artikel zum Überspannungsschutz.
Zum Schluss: Die Strings werden bei der Inbetriebnahme gemessen, Leerlaufspannung und Polarität. Wie sich Kälte auf die Spannung auswirkt, steht im Artikel Leerlaufspannung bei Kälte.
Häufige Fragen
Reicht 4 mm² Solarkabel für meine PV-Anlage?
Bei üblichen Strangströmen und kurzen Wegen ja. Mit 14,33 A auf 15 m liegt der Spannungsfall bei rund 0,55 %. Bei längeren Wegen oder höheren Strömen ist 6 mm² die bessere Wahl.
Darf ich Stecker verschiedener Hersteller zusammenstecken?
Stäubli schließt das für MC4 ausdrücklich aus. Verwenden Sie die Gegenseite vom gleichen Hersteller wie am Modul oder Wechselrichter.
Ab wann brauche ich Strangsicherungen?
Wenn der mögliche Rückstrom über dem maximalen Sicherungswert des Moduls liegt. Bei 25 A Sicherungswert und 15 A Kurzschlussstrom ist das ab drei parallelen Strings der Fall.
