Stringlänge auslegen: Kälte und Hitze richtig einrechnen
08.10.2026
Bei der Stringauslegung entscheidet nicht allein die Nennspannung: Kälte erhöht die Leerlaufspannung, während Wärme die Betriebsspannung senkt. Prüfen Sie deshalb die maximale DC-Spannung am kältesten Auslegungspunkt und den MPP-Arbeitsbereich bei hohen Modultemperaturen.
Warum ein String bei Frost kritischer wird
Bei in Reihe geschalteten Modulen addieren sich die Spannungen. Für die Sicherheitsgrenze zählt deshalb nicht nur der auf dem Datenblatt angegebene Voc unter Standard-Testbedingungen (STC), sondern der temperaturkorrigierte Wert des gesamten Strings. Bei gleicher Einstrahlung steigt Voc, wenn die Modultemperatur sinkt. Das ist der kalte Grenzfall: Der Wechselrichter kann ausgeschaltet sein und trotzdem liegt am DC-Eingang die Leerlaufspannung an. SMA formuliert die Prüfung ausdrücklich für den statistisch kältesten Tag: Die Array-Leerlaufspannung darf die maximale Eingangsspannung nicht überschreiten. Das ist eine Obergrenze, keine Zielspannung. Das passende Minimum hängt von Standort und geltender Auslegungspraxis ab; nicht einfach die durchschnittliche Wintertemperatur einsetzen. [SMA: Anforderungen an PV-Module pro Eingang](https://manuals.sma.de/SBSExx-50/en-US/12406857099.html)
Korrektur mit dem Voc-Temperaturkoeffizienten
Suchen Sie im Datenblatt des konkret verwendeten Moduls nach Voc, STC-Bezug und dem Temperaturkoeffizienten βVoc. Ein negativer Koeffizient bedeutet: Unter 25 °C nimmt Voc zu, oberhalb davon nimmt es ab. Für eine überschlägige lineare Rechnung gilt: **Voc bei Temperatur T ≈ Voc(STC) × [1 + |βVoc| × (25 °C − T)]** Dabei muss βVoc als Dezimalzahl pro Grad eingesetzt werden. Rechenbeispiel, ausdrücklich mit angenommenen und nicht produktspezifischen Werten: Voc(STC) 50,0 V, βVoc −0,30 %/°C und Auslegungstemperatur −10 °C ergeben rund 55,25 V je Modul. Bei 16 Modulen wären es rund 884 V; bei 18 rund 995 V. Vergleichen Sie den Stringwert mit der zulässigen maximalen Eingangsspannung des gewählten Wechselrichters und halten Sie einen ausreichenden Abstand ein. Die Rechnung zeigt die Methode, nicht eine Freigabe für eine reale Anlage. Koeffizient und Toleranzen des konkreten Moduls sowie die Vorgaben des Wechselrichterherstellers sind maßgeblich. Als reales Beispiel veröffentlicht LONGi für das Hi-MO X6 Scientist einen Voc-Koeffizienten von −0,023 %/°C; dieser Wert darf nicht auf andere Modultypen übertragen werden. [LONGi: Hi-MO X6 Scientist](https://www.longi.com/en/products/modules/hi-mo-x6-scientist/)
Hitze prüft die andere Grenze
Ein String kann die Kälteprüfung bestehen und bei Wärme trotzdem ungünstig arbeiten: Mit steigender Zelltemperatur sinkt die Modulspannung am MPP. Entscheidend ist dann, ob die Betriebsspannung des Strings noch innerhalb des MPPT-Bereichs und oberhalb einer gegebenenfalls höheren Startspannung des Wechselrichters liegt. Der heiße Prüffall betrifft damit vor allem Funktion und Ertrag; er ersetzt nicht die Kälteprüfung gegen Überspannung. Die Grenzwerte sind modellabhängig. SMA nennt für drei unterschiedliche einphasige Geräte beispielsweise MPP-Untergrenzen von 160, 210 und 260 V, bei jeweils 500 V Obergrenze. Ein anderes Gerät, der Sunny Tripower 50, hat einen MPP-Bereich von 500 bis 800 V und maximal 1.000 V Eingangsspannung. Diese Beispiele zeigen, warum pauschale „Wechselrichtergrenzen“ nicht genügen: Modellnummer, MPPT-Bereich, Startspannung und maximal zulässige DC-Spannung aus genau dem zugehörigen Datenblatt oder Handbuch übernehmen. [SMA: Technische Daten SB1.5/2.0/2.5](https://manuals.sma.de/SBxx-1VL-40/en-US/43470603.html) · [SMA: Technische Daten Sunny Tripower 50](https://manuals.sma.de/STP50-40/en-US/43470603.html)
Die Auslegung in vier Schritten
1. **Komponenten festlegen:** Notieren Sie Modultyp, Voc und βVoc aus dem aktuellen Moduldatenblatt sowie maximale DC-Spannung, MPPT-Fenster und Startspannung des exakten Wechselrichters. 2. **Kalten Standortwert bestimmen:** Verwenden Sie die für den Standort und die anwendbaren Regeln vorgesehene Auslegungstemperatur, nicht einen beliebigen Frostwert. 3. **Maximalen String prüfen:** Korrigieren Sie Voc auf die kalte Temperatur, multiplizieren Sie mit der Modulzahl in Reihe und vergleichen Sie mit der Wechselrichterobergrenze. Auch gerätespezifische Hinweise – etwa Höhenabhängigkeit – gehören in diese Prüfung. 4. **Minimalen String bei Wärme prüfen:** Ermitteln Sie die heiße Betriebsspannung anhand des passenden Temperaturverhaltens der MPP-Spannung. Prüfen Sie, ob der Wert im MPPT-Fenster bleibt und der Wechselrichter zuverlässig starten kann. Wer parallel geschaltete Strings nutzt, muss zusätzlich Stromgrenzen und die zulässige Eingangskonfiguration beachten. Eine zulässige Leerlaufspannung allein bestätigt daher noch nicht die vollständige Auslegung.
Was diese Überschlagsrechnung nicht ersetzt
Temperaturkoeffizienten gelten für den jeweils ausgewiesenen Modultyp und die Herstellerdefinition; gerundete Beispielwerte sind kein Ersatz für eine Stringplanungssoftware oder Fachplanung. Prüfen Sie auch Modultoleranzen, maximale Systemspannung des Moduls, Wechselrichterdaten und örtliche Anforderungen. Unterschiedliche Produktgenerationen können bei gleicher Leistung abweichende Voc-Werte haben. Da Gleichspannung gefährlich ist und Fehlplanung Geräte beschädigen kann, gehören Planung, Installation und Prüfung in qualifizierte Hände. Im Zweifel ist die Herstellerdokumentation für die konkrete Gerätekombination maßgeblich.