Energie-Glossar · S
String
Ein String ist die Reihenschaltung mehrerer PV-Module, die ihren Strom gemeinsam in einen Wechselrichtereingang einspeisen. Dabei addieren sich die Spannungen der Module, während der Strom gleich bleibt.
Die wichtigsten Informationen zu String
- Reihenschaltung: Spannungen der Module addieren sich, der Strom bleibt gleich
- Typische Strings umfassen etwa 8 bis 20 Module, abhängig vom MPPT-Eingangsbereich des Wechselrichters
- Das schwächste Modul begrenzt den Strom des gesamten Strings
- Bei Verschattung oder Mischausrichtung helfen DC-Optimierer, Mikrowechselrichter oder mehrere MPP-Tracker
- Stringvergleich im Monitoring deckt Defekte und Verschmutzung früh auf
Wie funktioniert die Verschaltung von Modulen zu Strings?
In einem String werden PV-Module elektrisch in Reihe geschaltet: Der Pluspol des einen Moduls verbindet sich mit dem Minuspol des nächsten. Dabei addieren sich die Spannungen der Module, während der Strom durch alle Module identisch bleibt. Das Ergebnis ist eine Gleichspannung von mehreren hundert Volt, mit der der Wechselrichter effizient arbeiten kann – hohe Spannung bei moderatem Strom hält zudem die Leitungsverluste klein.
Typische Strings umfassen etwa 8 bis 20 Module, abhängig von Modulspannung und MPPT-Eingangsbereich des Wechselrichters. Bei der Auslegung sind die Temperaturgrenzen zu beachten: Im Winter steigt die Leerlaufspannung der Module, im Sommer sinkt die Betriebsspannung – der String muss in beiden Extremfällen im zulässigen Spannungsfenster des Wechselrichters bleiben. Zu viele Module riskieren im Frostfall eine Überspannung am Wechselrichtereingang, zu wenige verschenken im Sommer Wirkungsgrad.
Warum ist das schwächste Modul so entscheidend?
Weil der Strom durch alle in Reihe geschalteten Module identisch ist, begrenzt das schwächste Modul den Strom des gesamten Strings: Ein teilverschattetes oder defektes Modul zieht die Leistung aller anderen Module mit herunter – ähnlich wie ein Knick in einem Gartenschlauch den gesamten Durchfluss drosselt. Bypass-Dioden in den Modulen mildern den Effekt, lösen ihn aber nicht vollständig.
Bei Teilverschattung oder unterschiedlicher Ausrichtung sind daher DC-Optimierer, Mikrowechselrichter oder eine Aufteilung auf mehrere MPP-Tracker empfehlenswert. Wechselrichter mit mehreren MPP-Trackern können unterschiedlich ausgerichtete Dachflächen unabhängig voneinander im jeweiligen Leistungsoptimum betreiben – Ost- und Westdach gehören deshalb grundsätzlich auf getrennte Tracker, niemals gemischt in einen String.
Worauf kommt es bei Auslegung, Abnahme und Monitoring an?
Die Stringauslegung ist entscheidend für den Jahresertrag einer PV-Anlage: Fehlerhafte Konfigurationen – etwa gemischte Ausrichtungen in einem String oder ignorierte Verschattung durch Kamine, Bäume oder Nachbargebäude – können spürbare Ertragseinbußen über die gesamte Anlagenlebensdauer verursachen. Eine sorgfältige Planung mit Verschattungsanalyse gehört deshalb in jedes Angebot.
Bei Abnahme und laufendem Monitoring lohnt der Vergleich der Stringerträge untereinander: Auffällige Abweichungen zwischen baugleichen, gleich ausgerichteten Strings weisen früh auf Defekte, Verschmutzung oder Verschattungsprobleme hin. Konkrete Prüfpunkte:
- Stringplan vom Installateur aushändigen lassen – welche Module liegen auf welchem String und Tracker?
- Bei der Abnahme die Stringspannungen und -ströme protokollieren lassen
- Im Monitoring die Stringerträge regelmäßig vergleichen; Abweichungen baugleicher Strings sind ein Warnsignal
- Nach Modultausch oder Reparaturen prüfen, ob die ursprüngliche Stringkonfiguration erhalten blieb
Für Hausverwaltungen mit PV-Anlagen auf Mehrfamilienhäusern und für Unternehmen mit PV-Anlagen auf Gewerbeimmobilien ist der Stringvergleich das einfachste Frühwarnsystem: Er braucht keine Zusatzhardware, nur einen regelmäßigen Blick ins Monitoring-Portal – und entdeckt schleichende Ertragsverluste, die in der Jahressumme sonst untergehen.
Häufige Fragen zu String
Wie viele Module gehören in einen String?
Typisch sind etwa 8 bis 20 Module. Die genaue Zahl bestimmen Modulspannung und der zulässige Eingangsspannungsbereich des Wechselrichters – unter Berücksichtigung der Temperaturextreme: Im Winter darf die erhöhte Leerlaufspannung das Maximum nicht überschreiten, im Sommer muss die abgesenkte Betriebsspannung noch im MPPT-Fenster liegen.
Kann ich Module mit unterschiedlicher Ausrichtung in einen String schalten?
Davon ist abzuraten. Da der Strom im String vom schwächsten Modul begrenzt wird, drückt die schlechter ausgerichtete Teilfläche die Leistung der gesamten Reihe. Nutzen Sie getrennte MPP-Tracker für unterschiedliche Ausrichtungen oder setzen Sie DC-Optimierer beziehungsweise Mikrowechselrichter ein.
Was tun bei Verschattung einzelner Module?
Bei punktueller Verschattung helfen DC-Optimierer an den betroffenen Modulen, die die Leistung modulweise entkoppeln. Bei großflächiger oder wandernder Verschattung sollten die Strings so geplant werden, dass verschattete Bereiche zusammen auf einem eigenen Tracker liegen. Eine Verschattungsanalyse vor der Installation ist die beste Vorbeugung.
Wie erkenne ich einen defekten String im Betrieb?
Vergleichen Sie im Monitoring die Erträge baugleicher, gleich ausgerichteter Strings: Liefert einer dauerhaft deutlich weniger, deutet das auf ein defektes Modul, einen Steckerfehler oder Verschmutzung hin. Fällt ein String komplett aus, ist oft eine Sicherung, ein Stecker oder die Verkabelung betroffen – ein Fall für den Fachbetrieb.