Moduldatenblatt verstehen - Teil 2



Wir sind im ersten Teil bei den elektrischen Eigenschaften des Moduls stehen geblieben. Den ersten Artikel findet ihr hier falls ihr diesen nicht nicht gelesen habt: Moduldatenblatt verstehen - Teil 1


Den zweiten Teil starten wir mit dem angegebenen Wirkungsgrad des PV Moduls.


Der Modulwirkungsgrad ist ein Performance Indikator. Er sagt aus wieviel Energie der Sonnenstrahlen das Modul in elektrische Energie umwandeln kann. Monokristalline Module erreichen bereits einen Wirkungsgrad >20%.


Es werden zudem ebenfalls die Messtoleranzen für die beschriebenen Werte angegeben. Bei Spannung und Strom kann diese Toleranz sogar bis zu +/-10% betragen.


Werfen wir noch einen Blick auf den Rückstrom. Dieser ist mit 20A angegeben. Werden die Module nur in Serie verschaltet, spielt der maximale Rückstrom keine Rolle, denn dann kann ohnehin maximal der Kurzschluss fließen, der ohnehin die 20A nicht überschreiten kann. Wenn aber die Module parallel verschaltet werden zu 2, 3 oder noch mehr Strängen, dann steigt auch der Gesamtstrom über die 20A. Im normalen Betrieb ist das auch kein Problem, durch Störungen oder einen Defekt kann es aber dazu kommen, dass der Gesamtstrom rückwärts in ein Modul rückfließt. Wenn der Gesamtstrom also 20A überschreitet, müssen in dem Fall entsprechende Strangsicherungen verwendet werden um einen Defekt durch Rückströme zu verhindern.


Hier wird die Nennleistung unter NMOT und Schwachlichtbedingungen angegeben. Die Beschreibung für die jeweiligen Zustände sind angegeben. Bei NMOT ist noch hinzuzufügen, dass es die Nennbetriebs-Modultemperatur ist bei einer Bestrahlungsstärke von 800W/m² und einer Umgebungstemperatur von 20°C.

Wir sehen also bei 275W unter NMOT und 72W unter Schwachlichtverhältnissen, dass sich da einiges ändert zu den Angaben unter STC Bedingungen. Die äußerlichen Verhältnisse spielen also beim Ertrag eine entscheidende Rolle auf die tatsächliche Leistung des Moduls.



Weil es aber noch mehr verschiedene Wetter- und Temperaturzustände geben kann, werden die thermischen Eigenschaften des Moduls noch separat angeführt.

Der Betriebstemperaturbereich gibt den Bereich der Temperatur vom Modul selbst an. Die Umgebungstemperatur ist wiederum nur der Temperaturbereich der Umgebung aber nicht des Moduls selbst. Bei direkter Einstrahlung heizen sich die Module viel stärker auf als die Umgebungstemperatur, deshalb gibt es hier auch diese zwei unterschiedlichen Temperaturangaben.


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Zu Leistung, Spannung und Strom gibt es nun jeweils den Temperaturkoeffizienten.

In diesem Fall verringert sich die Nennleistung um 0,37% bei einer zunehmenden Temperatur von 1 Kelvin. Übrigens, die Differenz von 1K ist dasselbe wie 1°C. Die Einheit Kelvin hat sich aber in den technischen Angaben durchgesetzt. Nur der Absolutwert ist unterschiedlich.
-> 0°C = 273,15K / 10°C = 283,15K.


Nun zurück zum Beispiel: Wenn der Temperaturkoeffizient -0,37 %/K beträgt, welche Leistung hätten wir dann zum Beispiel bei 45°C?


So funktioniert’s: Bei 25°C (STC) haben wir die Nennleistung von 370Wp.

Für die näherungsweise Berechnung benötigen wir nur folgende Schritte:

0,0037*370 = 1,369… Das ist die Leistungsminderung pro zunehmender Temperatur von 1K wenn der Ausgangswert 370W ist.

(45-25)*1,369 = 20*1,369 = 27,38… Das ist die Leistung, die das Modul durch die Temperaturerhöhung verliert.

370-27,38 = 342,62

In der näherungsweisen Berechnung beträgt Die Leistung bei 45°C also 342,62W. **


**für die ganz exakte Berechnung müssen wir auch beachten, dass sich der Ausgangswert bei zu- und abnehmender Temperatur immer ändert. Die Änderung von 0,37%/Kelvin dürfen dann nicht jedes mal von 370W berechnet werden sondern immer vom jeweiligen veränderten Wert. Bei 24°C also einem Grad weniger sind es dann noch 0,37% von 370W. Bei 23°C sind es dann aber 0,37% von 371,369W weil sich durch die erste Berechnung der Ausgangswert ja schon geändert hat


Bei 20Grad Temperaturunterschied würde die Berechnung folgendermaßen aussehen:

(1+0,0037) ^ 20 = 1,0766 (Faktor bei positiver Änderung)

(1-0,0037) ^ 20 = 0,9284 (Faktor bei negativer Änderung)


Das genaue Ergebnis vom Beispiel oben ist dann:

370 * (1-0,0037) ^ 20 = 343,56 Watt.

Da wir bei PV Modulen aber ohnehin nur von einem Temperaturbereich von -20°C bis + 60°C ausgehen, kann in der Regel aber auch die näherungsweise Berechnung verwendet werden. Wir wissen aber jedenfalls jetzt auch wir die korrekte Berechnung funktioniert.


Das selbe Spiel kann dann auch für Spannung und Strom angewendet werden. Die Auswirkungen von Temperatur und Einstrahlung sehen wir in den folgenden Kennlinien:


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Zu guter letzt noch eine Übersicht über die mechanischen Eigenschaften und den Abmessungen des Moduls. Auch wenn die Module größtenteils sehr ähnliche Abmessungen haben und sich größtenteils ein Standard daraus entwickelt hat, ist es für die Befestigung und Montage essentiell die korrekten Abmessungen zu kennen.



Es sind also doch jede Menge Angaben im Moduldatenblatt. Viele davon waren sicherlich bekannt aber ich denke manche Werte waren dann doch neu oder nicht ganz so klar. Bedenkt auch, dass sich die Angaben unter den verschiedenen Herstellern unterschieden können. Bei anderen Herstellern findet ihr vielleicht zusätzliche oder auch weniger Angaben als hier. Es kann aber auch vorkommen, dass die Beschreibung anders ist aber dasselbe damit gemeint ist. In den meisten Fällen kann man die Werte in den Datenblättern aber ganz gut vergleichen. Falls ihr selber auf zusätzliche Angaben in Datenblättern trefft, die euch nicht klar sind, lasst es mich gerne wissen. Jedenfalls hoffe ich aber, dass ich euch damit einen guten Überblick über die gängigsten Angaben im Moduldatenblatt verschaffen konnte.