Was sind Kabelverluste?

Kabelverluste, auch Leitungsverluste genannt, bezeichnen im Kontext der Photovoltaik das Phänomen, dass ein Teil der elektrischen Energie, die durch ein Kabel transportiert wird, verloren geht. Dies geschieht aufgrund der natürlichen elektrischen Widerstände der Kabel und Leitungen. Besonders bei Photovoltaik-Anlagen können Kabelverluste einen signifikanten Anteil der erzeugten Energie ausmachen – je nach Auswahl, Konfiguration und Alter der Kabel und der Länge ihrer Laufwege.

Ursache der Kabelverluste

Die Ursache für Kabelverluste liegt in den physikalischen Eigenschaften von Kabeln und Leitungen selbst. In allen Kabeln und Leitungen treten sogenannte ohmsche Widerstände auf – diese sind ein Produkt aus dem spezifischen Widerstand des Leitermaterials, der Kabellänge und dem Querschnitt. Je länger das Kabel ist und je kleiner der Querschnitt, desto höher ist der Widerstand und damit der Kabelverlust. Der spezifische Widerstand wiederum ist eine Eigenschaft des verwendeten Materials und kann nicht verändert werden.

Vermeidung und Minimierung von Kabelverlusten

Kabelverluste lassen sich nicht komplett vermeiden, jedoch können sie verringert werden. Hier sind einige Methoden, wie dies erreicht werden kann:

• Verwendung von Kabeln mit ausreichendem Querschnitt: Je größer der Kabelquerschnitt, desto niedriger ist der Widerstand des Kabels. Bei der Planung einer Photovoltaik-Anlage sollte daher auf eine ausreichende Dimensionierung der Kabel geachtet werden.
• Nutzung der kürzesten möglichen Verbindung: Je kürzer die Kabellänge, desto geringer sind die Kabelverluste. Daher ist es sinnvoll, die Wege der Kabel so kurz wie möglich zu halten.
• Auswahl eines geeigneten Kabelmaterials: Der spezifische Widerstand variiert je nach Material. Metalle mit geringem spezifischen Widerstand, wie zum Beispiel Kupfer, sind deshalb für die Verkabelung zu bevorzugen.

Kabelverluste in der Photovoltaik

In der Praxis der Photovoltaik können Kabelverluste dazu führen, dass weniger Strom bei den Nutzern ankommt, als von den Modulen erzeugt wurde. Insbesondere bei Off-Grid-Systemen, bei denen der erzeugte Strom in Batterien gespeichert wird, können Kabelverluste signifikant zu einer reduzierten Effizienz der Anlagen beitragen und zu höheren Kosten führen. Deshalb ist die korrekte Dimensionierung und Installation der Kabel ein wichtiger Schritt bei der Planung und Montage einer Photovoltaik-Anlage.

Auch bei großen Solarparks und bei Anlagen, die über längere Kabelleitungen mit dem Stromnetz verbunden sind, spielen Kabelverluste eine Rolle. Sie können die Rentabilität von Photovoltaik-Projekten beeinflussen und sollten daher bei der Planung der Anlage entsprechend berücksichtigt werden.