Ohmsches Gesetz

Was ist das Ohmsche Gesetz – und warum ist es für Photovoltaik relevant?

Das Ohm­sche Gesetz ist eines der grund­le­gends­ten phy­si­ka­li­schen Geset­ze der Elek­tro­tech­nik. Es beschreibt den direk­ten Zusam­men­hang zwi­schen Span­nung, Strom­stär­ke und elek­tri­schem Wider­stand in einem Strom­kreis. Auch im Bereich der Pho­to­vol­ta­ik spielt das Ohm­sche Gesetz eine wich­ti­ge Rol­le – etwa bei der Aus­le­gung von Solar­an­la­gen oder der Feh­ler­su­che bei Lei­tungs­ver­lus­ten. Wer die elek­tri­sche Leis­tung sei­ner PV-Anla­ge ver­ste­hen oder opti­mie­ren möch­te, kommt an die­sem Basis­wis­sen nicht vor­bei.

Wie lautet das Ohmsche Gesetz und was bedeutet es?

Das Ohm­sche Gesetz wird durch die ein­fa­che For­mel U = R × I dar­ge­stellt:

• U steht für die elek­tri­sche Span­nung in Volt (V)

• R ist der elek­tri­sche Wider­stand in Ohm (Ω)

• I bezeich­net die Strom­stär­ke in Ampere (A)

Das Gesetz besagt, dass der Strom umso grö­ßer ist, je höher die Span­nung und je gerin­ger der Wider­stand ist. Umge­kehrt bedeu­tet das: Wenn der Wider­stand steigt, sinkt bei gleich­blei­ben­der Span­nung der Strom­fluss. Die­se Bezie­hung ist line­ar und lässt sich leicht gra­fisch und rech­ne­risch dar­stel­len.

Wie wird das Ohmsche Gesetz in der Photovoltaik genutzt?

In Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen fin­det das Ohm­sche Gesetz zahl­rei­che prak­ti­sche Anwen­dun­gen:

• Lei­tungs­ver­lus­te berech­nen: Lan­ge Kabel­stre­cken zwi­schen Solar­mo­du­len, Wech­sel­rich­ter und Zäh­ler­schrank ver­ur­sa­chen Wider­stän­de. Die­se füh­ren zu Span­nungs­ver­lus­ten und damit zu Leis­tungs­ver­lus­ten. Mit dem Ohm­schen Gesetz kann man genau berech­nen, wie groß die­se Ver­lus­te sind.

• Aus­le­gung von Kabeln und Siche­run­gen: Um Kurz­schluss­strö­me zu ver­mei­den und den Strom kor­rekt zu füh­ren, müs­sen Kabel­quer­schnit­te pas­send gewählt wer­den – auch hier hilft das Ohm­sche Gesetz.

• Feh­ler­su­che: Bei Leis­tungs­ver­lus­ten oder Aus­fäl­len in einer PV-Anla­ge lässt sich mit­hil­fe von Spannungs‑, Strom- und Wider­stands­mes­sun­gen auf Kabel­brü­che, Kon­takt­pro­ble­me oder defek­te Modu­le schlie­ßen.

Warum ist das Gesetz für die Anlagenplanung wichtig?

Gera­de bei grö­ße­ren PV-Anla­gen ist es essen­zi­ell, Ver­lus­te zu mini­mie­ren. Schon klei­ne Wider­stän­de in den Lei­tun­gen kön­nen bei hohen Strö­men zu spür­ba­ren Ein­bu­ßen füh­ren. Durch prä­zi­se Berech­nun­gen auf Basis des Ohm­schen Geset­zes kön­nen Pla­ner die­se Effek­te vor­her­se­hen und durch geeig­ne­te Mate­ria­li­en oder Anla­gen­de­signs redu­zie­ren.

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