Reihenschaltung - PV-Navi.de

Was ist eine Reihenschaltung?

Eine Reihenschaltung, auch Serienschaltung genannt, ist eine elektrische Verschaltungsart, bei der mehrere Stromquellen oder Verbraucher so hintereinander geschaltet werden, dass der Strom durch alle Bauteile gleich fließt. In der Photovoltaik (PV) bedeutet das: Mehrere Solarmodule werden so miteinander verbunden, dass sich deren Spannungen addieren, während der Strom gleich bleibt.

Wie funktioniert die Reihenschaltung in einer PV-Anlage?

Bei der Reihenschaltung wird der Pluspol eines Solarmoduls mit dem Minuspol des nächsten Moduls verbunden – und so weiter. Das ergibt einen sogenannten String (Strang). Die gesamte Gleichspannung (V) dieses Strangs ist die Summe der Spannung aller Module, während die Stromstärke (A) auf dem Niveau eines einzelnen Moduls bleibt.

Ein Beispiel: Drei Module mit je 35 V Spannung und 10 A Strom, in Reihe geschaltet, ergeben gemeinsam 105 V bei 10 A.

Diese Methode ist sehr häufig in PV-Anlagen, da sie eine einfache und platzsparende Verkabelung ermöglicht und direkt an den Wechselrichter angepasst werden kann.

Vorteile der Reihenschaltung in Photovoltaikanlagen

Erhöhte Spannung ohne zusätzliche Kabelwege – ideal für lange Strecken zwischen Modul und Wechselrichter.
Weniger Leitungsverluste, da bei gleicher Leistung ein höherer Spannungspegel geringere Stromstärken benötigt.
Weniger Materialbedarf bei der Verkabelung.
Besonders effizient in gleichmäßig besonnten Modulfeldern mit identischer Ausrichtung.

Nachteile und Herausforderungen

Verschattung einzelner Module kann den gesamten Strang beeinträchtigen – da der Strom durch alle Module gleich fließt, wird das schwächste Glied zum Flaschenhals.
Unterschiede bei Leistung oder Alter der Module wirken sich negativ auf die Gesamtleistung aus.
Bypass-Dioden sind notwendig, um den Energieverlust bei Teilverschattung zu reduzieren.

Reihenschaltung vs. Parallelschaltung

In der Reihenschaltung erhöht sich die Spannung, der Strom bleibt gleich – das ist besonders effektiv bei größeren PV-Feldern, die weit vom Wechselrichter entfernt sind. Die Parallelschaltung hingegen erhöht den Strom, bei gleichbleibender Spannung – ideal bei unterschiedlichen Modul-Ausrichtungen oder Anlagen mit Batteriespeicher. In der Praxis werden häufig Kombinationen aus beiden Varianten verwendet, um die bestmögliche Effizienz und Flexibilität zu erreichen.

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