Optimale Solar- & Batterie-Verdrahtung: Reihen-Parallel-Konfigurationen erklärt

Batterien und Solarmodule in Reihen-Parallel-Kombination verschalten

Wozu diese „seltsame“ Kombination aus Reihen- und Parallelschaltung sowohl bei Modulen als auch Batterien? Es kommt auf die Systemanforderungen an: Gleichzeitige Erhöhung der Ladespannung und der Batteriekapazität (Ah) durch kombinierte Reihen-Parallel-Verschaltung beider Komponenten.

Da in Parallel Ströme addieren und in Reihe Spannungen addieren (bzw. Strom in Reihe gleich, Spannung parallel gleich bleibt), nutzt die Kombischaltung beide Vorteile. So geht's:

• Weiterführend: Solarmodule in Reihe & Batterien parallel (12/24/48 V)

Reihengeschaltete Solarmodule & Batterien

Zwei Module/Batterien: Minus an Plus, Plus an Minus verbinden.

Beispiel: Zwei 12-V-/150-W-/12,5-A-Module und 12-V-/100-Ah-Batterien in Reihe:

Strom: I₁ = I₂ = … = Iₙ → 12,5 A = 12,5 A (gleich in Reihe)

Batterien: 100 Ah = 100 Ah

Spannung: V₁ + V₂ + … + Vₙ → 12 V + 12 V = 24 V (additiv in Reihe)

• Weiterführend: Solarmodule parallel & Batterien in Reihe (24 V)

Parallelgeschaltete PV-Module & Batterien

Gleiche Pole verbinden: Plus an Plus, Minus an Minus.

Beispiel: Zwei 12-V-/150-W-/12,5-A-Module und 12-V-/100-Ah-Batterien parallel:

Strom (Module): I₁ + I₂ = 12,5 A + 12,5 A = 25 A

Kapazität (Batterien): 100 Ah + 100 Ah = 200 Ah

Spannung: V₁ = V₂ = … = Vₙ → 12 V = 12 V (bleibt gleich)

• Weiterführend: Solarmodul & Batterien in Reihe für 24-V-System

Reihen-Parallel-Kombination (PV-Module & Batterien)

Hier nutzen wir die maximale Effizienz von 12-V-Modulen/Batterien, um beides zu steigern: Ladeleistung (Schnellladung) und Speicherkapazität. Anwendbar bei Kleinprojekten (6 V → 12 V) bis hin zu Wohnanlagen (24 V, 48 V).

Ausgangsbasis:

• 4 Solarmodule à 12 V, 150 W, 12,5 A
• 4 Batterien à 12 V, 100 Ah
• Ziel: Effizientes 24-V-Grünstromsystem

Vorgehensweise:

1. Erste 2 Module in Reihe → 2. Paar ebenso in Reihe (zwei Reihenschaltungen à 24 V / 12,5 A).
2. Diese beiden Reihenschaltungen parallel verbinden.
3. Batterien identisch verschalten.

Ergebnis PV-Module (Reihen-Parallel)

Ein Reihensatz: 12 V + 12 V = 24 V, Strom = 12,5 A.

Zwei Reihensätze parallel: Spannung 24 V, Strom 12,5 A + 12,5 A = 25 A.

→ Spannung verdoppelt (12 V → 24 V), Ladestrom verdoppelt (12,5 A → 25 A).

• Weiterführend: Solarmodul & Batterien parallel für 12-V-System

Ergebnis Batterien (Reihen-Parallel)

Gleiches Prinzip: Batteriebank Spannung 12 V → 24 V, Kapazität 100 Ah → 200 Ah.

Ein Reihensatz (2 Batterien): 12 V + 12 V = 24 V, 100 Ah.

Zwei Reihensätze parallel: 24 V, 100 Ah + 100 Ah = 200 Ah.

→ Ziel 24-V-System mit 200 Ah erreicht. Anschluss über Laderegler an Lasten.

• Weiterführend: Solar-PV-Anlage planen & installieren – mit Beispielrechnung

Verdrahtung für 24V-System (PV & Batterien Reihen-Parallel)

Die Abbildung zeigt vier 12-V-Module und 12-V-/100-Ah-Batterien in Reihen-Parallel. PV & Batterien → Laderegler → DC-Last. AC-Last (120/230 V) über Wechselrichter. Betrieb tagsüber per PV, nachts per Batterie-Backup. Vollautomatisch durch USV – kein zusätzlicher ATS nötig.

Merksätze & Wichtige Hinweise

• Reihe: Spannung addiert (z. B. 2×12 V = 24 V), Strom/Kapazität gleich (5 A / 100 Ah).
• Parallel: Strom/Kapazität addiert (z. B. 2×5 A = 10 A; 2×100 Ah = 200 Ah), Spannung gleich (12 V).

Wichtig: Nennspannung von Batterien und Modulen muss bei jeder Verschaltung identisch sein. Keine Mischung von 6 V, 12 V, 24 V untereinander – weder bei Batterien noch bei Modulen.