Solarkabel sind einadrige, doppelt isolierte Gleichstromleitungen für die DC-Seite einer Photovoltaikanlage. Sie sind UV-beständig, ozonfest, halogenfrei und für Dauertemperaturen ausgelegt, bei denen normale Installationsleitungen längst spröde werden. Genau deshalb gehört NYM auf dem Dach nicht ins Kabelmanagement - und ein sauber gecrimpter Stecker ist wichtiger als der Markenname auf der Verpackung.
Die DC-Verkabelung ist der Teil einer Photovoltaikanlage, an dem später am wenigsten nachgebessert wird. Ein zu kleiner Querschnitt kostet über zwanzig Jahre Ertrag, ein schlecht gecrimpter Kontakt wird warm und im schlimmsten Fall zur Fehlerquelle. Beides lässt sich bei der Planung in wenigen Minuten vermeiden.
Welcher Querschnitt gehört in den String
Im Wohnhausbereich sind 4 mm² und 6 mm² die beiden üblichen Größen. 4 mm² reicht für kurze Wege und moderate Strangströme, 6 mm² ist die sichere Wahl, sobald die Leitung vom Dach bis in den Technikraum läuft.
Der Grund ist nicht die Strombelastbarkeit, sondern der Spannungsfall. Als Planungsziel gilt auf der DC-Seite üblicherweise höchstens 1 Prozent Verlust zwischen Modulfeld und Wechselrichter. Rechne dabei mit der doppelten einfachen Leitungslänge, denn Hin- und Rückleiter zählen beide. Bei 25 m einfacher Strecke sind das 50 m Kupferweg.
Ein Beispiel: 10 A Strangstrom, 50 m Gesamtweg, 400 V Strangspannung. Mit 4 mm² liegt der Spannungsfall bei rund 2,2 V, mit 6 mm² Solarkabel bei rund 1,5 V. Bezogen auf 400 V sind das 0,55 gegenüber 0,37 Prozent - beides im Rahmen, aber der Unterschied wächst linear mit jedem weiteren Meter. Bei langen Wegen oder mehreren parallelen Strängen wird 6 mm² schnell zur Pflicht.
Für kurze Modulverbindungen innerhalb des Feldes genügt dagegen 4 mm². Die werkseitig an den Modulen angeschlagenen Leitungen sind ohnehin meist in dieser Größe ausgeführt.
Warum UV-Beständigkeit hier keine Kür ist
Modulleitungen liegen zwischen Modulrahmen und Unterkonstruktion oft frei. Sie bekommen Sonne, Frost, Wärmestau unter der Modulfläche und Wind ab. Eine Leitung, die dafür nicht gebaut ist, verliert in wenigen Jahren Weichmacher, wird rissig und legt im ungünstigsten Fall Kupfer frei - auf einer Anlage, die auch bei ausgeschaltetem Wechselrichter Spannung führt.
Solarkabel nach EN 50618 sind für 120 °C Dauertemperatur am Leiter und eine rechnerische Lebensdauer von 25 Jahren ausgelegt. Achte zusätzlich auf die CPR-Klassifizierung, wenn die Leitung durchs Gebäude geführt wird - das ist in Deutschland für fest verlegte Kabel in Bauwerken relevant.
Auf dem Dach gilt außerdem: nicht auf scharfen Blechkanten auflegen, nicht über Ziegelbruchstellen ziehen, keine Kabelbinder aus dem Baumarktsortiment verwenden. UV-beständige Halter und Clips aus dem Kabelführungssortiment kosten wenig und halten so lange wie die Leitung selbst. Die Befestigung der Unterkonstruktion gibt dabei vor, wo Leitungswege überhaupt sinnvoll verlaufen.
MC4 und die Stecker-Falle
MC4 ist ein Steckverbindersystem für die DC-Seite, benannt nach dem 4 mm starken Kontaktstift. Der Begriff wird im Alltag längst als Gattungsname benutzt - und genau hier liegt das Problem.
Steckverbinder verschiedener Hersteller sehen gleich aus, rasten ineinander und sind trotzdem nicht als gepaarte Verbindung geprüft. Die Kontaktgeometrie, die Federkraft und die Dichtung unterscheiden sich. Das Ergebnis sind erhöhte Übergangswiderstände, Erwärmung und im Dauerbetrieb Kontaktkorrosion. Die einschlägige Produktnorm für Steckverbinder in PV-Systemen verlangt, dass ein Steckverbinderpaar vom selben Hersteller als System freigegeben ist.
Praktische Regel für die Baustelle: eine Marke pro Anlage. Wenn ein Modulhersteller Steckverbinder vormontiert liefert, richte die Konfektionierung im Feld nach diesem Fabrikat aus - nicht umgekehrt. Kommen zwei Fabrikate unvermeidlich zusammen, gehört an die Schnittstelle ein Adapter des jeweiligen Herstellers oder eine Klemmverbindung im geschützten Gehäuse, etwa in einer DC-Stringbox.
Konfektionieren: crimpen, nicht quetschen
Der Kontakt wird gecrimpt, nicht gelötet. Löten macht den Leiter im Übergangsbereich starr, das Zinn fließt unter Dauerlast und der Kontaktdruck lässt nach. Ein sauberer Crimp ist eine gasdichte Kaltverschweißung und altert praktisch nicht.
Dafür brauchst du eine Crimpzange mit passendem Gesenk für 4 und 6 mm². Eine Universalzange mit falschem Profil verformt den Kontakt asymmetrisch - er steckt dann zwar, aber die Kontaktfläche ist kleiner als ausgelegt. Weiteres Handwerkzeug findest du im Werkzeugsortiment.
Der Ablauf in fünf Schritten:
- Isolierung auf das vom Steckerhersteller angegebene Maß abisolieren, meist 6 bis 7 mm, ohne Einzeldrähte zu verletzen
- Kontakt in das passende Gesenk einlegen, Leiter bis zum Anschlag einführen, alle Einzeldrähte müssen in der Crimphülse liegen
- Crimpen bis zum Auslösen der Zwangssperre - die Zange muss den Zyklus vollständig durchlaufen
- Kontakt in das Steckergehäuse schieben, bis er hörbar rastet, und mit leichtem Zug prüfen
- Überwurfmutter mit dem vorgeschriebenen Drehmoment anziehen, damit die Dichtung wirkt
Prüfe nach dem Crimpen jeden Kontakt einzeln durch Ziehen am Leiter. Ein Crimp, der sich lösen lässt, wäre auf dem Dach in fünf Jahren ein Wärmenest.
Polarität, Trennstellen und Schutz
Plus- und Minusleitung werden durchgehend farblich getrennt geführt, üblich sind rot oder schwarz mit Kennzeichnung. Die Steckergehäuse sind polarisiert: Ein Fehler im Feld fällt spätestens beim Zusammenstecken auf, kostet aber eine komplette Neukonfektionierung.
Führe Plus- und Minusleitung eines Strangs möglichst dicht beieinander. Große aufgespannte Leiterschleifen wirken wie eine Induktionsschleife und erhöhen die Überspannung bei einem Blitzeinschlag in der Umgebung deutlich. Das ist der günstigste Blitzschutz, den es gibt: Leitungsführung.
Auf der DC-Seite gehört zusätzlich ein Überspannungsableiter in die Anlage. Welcher Typ nötig ist und warum der Trennungsabstand darüber entscheidet, steht im Beitrag zum Überspannungsschutz für PV-Anlagen. Ob eine Anlage mit einem zentralen Strangwechselrichter oder mit Modulelektronik aufgebaut wird, verändert dabei die Zahl der DC-Trennstellen erheblich - siehe Wechselrichter-Strategie.
Übergang ins Gebäude
Sobald die Leitung ins Haus geht, ändern sich die Anforderungen. Im Gebäude gelten Brandverhalten und Verlegeart nach den Regeln für feste Installationen, die Leitung muss mechanisch geschützt und die Durchführung abgedichtet sein. Für den innenliegenden Teil und die AC-Seite greifst du auf normales Installationsmaterial zurück.
Kennzeichne DC-führende Leitungen im Gebäude eindeutig. Sie stehen unter Spannung, sobald Licht auf die Module fällt - unabhängig davon, ob der Wechselrichter läuft oder die Sicherung draußen ist. Für Einsatzkräfte und für jeden späteren Handwerker ist diese Kennzeichnung der entscheidende Hinweis.
Häufige Fragen
Kann ich 4 mm² und 6 mm² in einer Anlage mischen? Ja, wenn jeder Abschnitt für seinen Strom und seine Länge ausgelegt ist. Üblich sind 4 mm² im Modulfeld und 6 mm² für die lange Strecke zum Wechselrichter. Der Steckverbinder muss zum jeweiligen Querschnitt passen.
Darf ich MC4-Stecker verschiedener Hersteller zusammenstecken? Technisch passen sie oft, geprüft ist die Paarung aber nicht. Die Produktnorm für PV-Steckverbinder verlangt eine vom Hersteller freigegebene Kombination. Bleib bei einem Fabrikat je Anlage.
Wie lang darf die DC-Leitung maximal sein? Es gibt keine feste Maximallänge, die Grenze zieht der Spannungsfall. Als Planungswert dienen höchstens 1 Prozent auf der DC-Seite, gerechnet mit der doppelten einfachen Länge.
Reicht ein Seitenschneider zum Abisolieren? Nein. Eingeschnittene Einzeldrähte reduzieren den tragenden Querschnitt und brechen unter Wechselbelastung. Nutze ein Abisolierwerkzeug mit einstellbarer Klingentiefe.
Brauche ich für die DC-Seite einen Elektrofachbetrieb? Ja. Der Aufbau, der Anschluss und die Inbetriebnahme einer PV-Anlage gehören in Fachhand, ebenso die Anmeldung beim Netzbetreiber. Das gilt auch dann, wenn die Module selbst montiert wurden.