Auswahl des Solarkabels: H1Z2Z2-K und IEC 62930

Das Kabel einer PV-Anlage wird meist zuletzt festgelegt und bereitet zuerst Probleme. Die DC-String-Leitung liegt 25 Jahre lang in praller Sonne bei bis zu 1500 V, und ein falscher Querschnitt oder ein Nicht-PV-Compound zeigt sich erst Jahre später als Spannungsabfallverluste, rissige Isolierung oder ein Lichtbogen hinter den Modulen. Auf der DC-Seite hat sich die Spezifikation weitgehend auf einen Kabeltyp eingespielt: H1Z2Z2-K, gefertigt nach EN 50618 und der gleichwertigen IEC-Norm IEC 62930.

Die Bezeichnung trägt den größten Teil der Spezifikation. Wer sie lesen kann, hat Compound, Leiter und Spannungsklasse bereits erschlossen; es bleibt die Dimensionierung des Querschnitts nach Stringstrom und Spannungsabfall.

1. Was die DC-Seite einer PV-Anlage braucht

Vier Leitungstypen treten rund um eine PV-Anlage auf, und ihre Verwechslung ist ein typischer Beschaffungsfehler:

• PV-String-Kabel (DC) — vom Modul zum String, Combiner und Wechselrichter auf der DC-Seite. Das ist das H1Z2Z2-K-Kabel und das Thema dieses Artikels.
• AC-Kabel — vom Wechselrichterausgang zum Transformator oder Netz. Größere Leiterquerschnitte, in Kraftwerks-Zuleitungen oft Aluminium.
• Erdungs- und Potenzialausgleichskabel — Rahmen- und Gehäuseerdung nach NEC 690 / 250. Kupfer für Fehlerstrombelastung oder Aluminium, wo zugelassen.
• Kommunikations- und Sensorkabel — separat, Niederspannung, ohne Stringstrom.

Ältere Einkaufsleitfäden nennen für PV-Kabel noch 600 V. Diese Angabe gehört zu Altsystemen mit 600 V; eine neue Auslegung arbeitet mit 1000 V DC (Wohngebäude und Gewerbe) oder 1500 V DC (Kraftwerksmaßstab). Ein 600-V-Kabel hat in beiden nichts zu suchen.

2. Was H1Z2Z2-K tatsächlich bedeutet

Die Bezeichnung ist ein Aufbaukodex nach EN 50618, von links nach rechts gelesen:

Das Ergebnis ist ein einadriges, flexibles, doppelt isoliertes, halogenfreies Kabel mit Nennspannung 1500 V DC. TÜV PV1-F ist die ältere TÜV-Bezeichnung für dieselbe XLPO-Familie und wird in Ausschreibungen noch genannt; H1Z2Z2-K ist das aktuelle EN-harmonisierte Äquivalent. IEC 62930 ist die internationale Fassung von EN 50618 und wird dort verwendet, wo die IEC-Referenz statt der europäischen gilt.

3. Warum der Compound zählt: XLPO, nicht PVC

Der Compound aus Isolierung und Mantel ist es, der ein PV-Kabel von gewöhnlicher Installationsleitung unterscheidet. H1Z2Z2-K verwendet elektronenstrahlvernetztes Polyolefin. Die Vernetzung wandelt das Polymer von einem Thermoplast, der bei Wärme erweicht, in ein duroplastisches Netzwerk, das seine Form behält. Die praktischen Unterschiede:

• Thermische Klasse — 90 °C Dauerleitertemperatur, 120 °C für bis zu 20.000 h im Überlastfall und 250 °C für 5 s im Kurzschluss. PVC erreicht das bei Weitem nicht.
• UV und Ozon — ein vernetztes Polyolefin versprödet oder reißt nach Jahren unter Sonne und Ozon nicht; PVC und unbehandeltes PE dagegen schon.
• Halogenfrei und raucharm — nach EN 60754-1/-2 (kein saures Gas) und IEC 61034 (Lichtdurchlass über 70 %). Bei einem Brand in geschlossenen Räumen oder auf dem Dach entscheidet das darüber, ob der Fluchtweg nutzbar bleibt.
• Brandverhalten — selbstverlöschend und nicht flammausbreitend nach EN 60332-1-2.

Eine Allzweckleitung, die für den Innenbereich ausgelegt ist, bekommt im Freien innerhalb weniger Saisons Risse und wird undicht. Deshalb ist PV-Kabel ein eigenes Produkt und keine Marketingvorliebe.

4. Der Leiter: verzinntes Kupfer der Klasse 5

Klasse 5 nach EN 60228 ist ein feindrähtiger flexibler Leiter und wird aus zwei Gründen für PV vorgeschrieben:

• Flexibilität — feine Einzeldrähte lassen sich um Modulrahmen und in Anschlussdosen und Kabelverschraubungen verlegen, ohne zu knicken.
• Verzinnung — die Zinnschicht bremst die Oberflächenkorrosion, die über eine Nutzungsdauer von 25 Jahren den Übergangswiderstand erhöht, und ist an feuchten, küstennahen und verschmutzten Standorten am wichtigsten.

Verzinntes Kupfer ist der Standard für die DC-String-Verdrahtung. Aluminium kommt in großen AC-Sammelleitungen von Kraftwerken vor, aber nicht in String-Leitungen vom Modul zum Wechselrichter, wo Kriechen und die Zuverlässigkeit der Anschlüsse es ungeeignet machen.

5. Elektrische und thermische Kenndaten

6. Dimensionierung des Kabels

EN 50618 gibt die Strombelastbarkeit des Kabels selbst in freier Luft bei 30 °C Umgebung und 90 °C Leiter an:

*Richtwerte für freie Luft. Gebündelte Verlegung, Rohrverlegung und hohe Umgebungstemperaturen setzen diese Werte herab — etwa ×0,91 bei 40 °C und ×0,82 bei 50 °C —, sodass die installierten Werte niedriger liegen; der Leitfaden zur Dimensionierung von PV-Gleichstromkabeln führt praktische Werte nach Querschnitt auf.

Auf einem realen String gibt das Modul den Strom vor, nicht das Kabel. Drei Prüfungen entscheiden über den Querschnitt:

1. Strom — auslegen für Isc × 1,25, der Faktor, der Einstrahlungs- und Reflexionsgewinne über STC abdeckt.
2. Spannungsabfall — den Abfall auf der DC-Seite bei oder unter 2 % halten, mit 3 % als absoluter Grenze. Der Abfall wächst mit der Leitungslänge und sinkt mit dem Querschnitt; lange Hauptleitungen zu einem Combiner mit 1500 V werden oft auf 6 oder 10 mm² hochgestuft.
3. Anschluss — auch der Steckverbinder setzt eine Obergrenze. Übliche Steckverbinder im MC4-Stil sind häufig auf rund 30 A ausgelegt; der Treasol CN4U-C ist auf 70 A und der CN4U-P auf 52 A ausgelegt, sodass der Anschluss bei einem String mit 4 oder 6 mm² nicht zur Engstelle werden muss.

Der Spannungsabfall folgt Vd % ≈ (2 × I × L × R) / (V_system × 1000) × 100, wobei I der Stringstrom in Ampere, L die einfache Leitungslänge in Metern, R der Leiterwiderstand in Ω/km (etwa 5,09 bei 4 mm² und 3,39 bei 6 mm²) und V_system die DC-Systemspannung ist. Der Faktor zwei berücksichtigt den Hin- und Rückweg.

7. Normen und Prüfberichte

Ein normgerechtes H1Z2Z2-K-Kabel wird gegen eine festgelegte Reihe geprüft:

• EN 50618 / IEC 62930 — Aufbau, Abmessungen und Typprüfungen von PV-Kabeln.
• EN 60228 — Leiterklasse (verzinntes Kupfer der Klasse 5).
• EN 60332-1-2 — keine Flammausbreitung, einzelnes Kabel.
• EN 60754-1 / -2 — halogenfrei, kein saures Gas.
• IEC 61034 — geringe Rauchdichte.
• EN 60811-2-1 — Ozonbeständigkeit.
• TÜV 2 PfG 1169 (PV1-F) — TÜV-Bauteilspezifikation.
• RoHS / REACH — Stoffkonformität.

Ein „CE“-Zeichen oder ein Aufdruck „Solarkabel“ allein beweist nichts. Das Dokument, nach dem Sie fragen sollten, ist der Typprüfbericht nach EN 50618 / IEC 62930, ausgestellt von einem akkreditierten Labor.

8. Wie Sie das richtige Kabel spezifizieren

1. Spannungsklasse — 1000 V oder 1500 V DC passend zum String bestätigen; H1Z2Z2-K ist für 1,5 kV DC ausgelegt und deckt beide ab.
2. Querschnitt — aus Isc × 1,25 und dem Zielwert für den Spannungsabfall. 4 mm² ist typisch für Strings im Wohnbereich, 6 mm² für längere Strecken, 10 mm² für Hauptleitungen vom Combiner zum Wechselrichter.
3. Umgebung — an küstennahen, industriellen und geschlossenen Standorten sollte der halogenfreie, raucharme und chemikalienbeständige Compound ausdrücklich verlangt werden.
4. Polarität — Rot für Plus, Schwarz für Minus, durchgängig über die ganze Anlage. Ein verpolter String ist ein Verdrahtungsfehler, und einheitliche Farben machen ihn sichtbar.
5. Zertifizierung — den Typprüfbericht nach EN 50618 / IEC 62930 verlangen, dazu TÜV oder UL, wo der Markt es fordert.

9. Treasol H1Z2Z2-K Solarkabel

Treasols H1Z2Z2-K Solarkabel ist nach EN 50618 gefertigt, mit einem Leiter aus verzinntem Kupfer der Klasse 5 und elektronenstrahlvernetzter XLPO-Isolierung und -Mantel, ausgelegt auf 1500 V DC mit einer Auslegungslebensdauer von 25 Jahren. Es ist von 2,5 bis 16 mm² in Rot und Schwarz innerhalb der PV-Kabel-Kategorie ab Lager verfügbar und passt zum CN4U-C Kabelsteckverbinder (70 A) und zum CN4U-P Modulsteckverbinder (52 A), beide mit 1500 V, IP68 und MC4-kompatibel. Zu Anschluss und Crimpung siehe den Leitfaden für MC4-kompatible Steckverbinder und den Fertigungsprozess für PV-Steckverbinder.

10. Häufig gestellte Fragen

Was ist Solarkabel vom Typ H1Z2Z2-K?

Es ist das Photovoltaik-Kabel nach EN 50618: ein einadriger, flexibler Leiter aus verzinntem Kupfer der Klasse 5 mit vernetzter halogenfreier (XLPO) Isolierung und Mantel, ausgelegt auf 1500 V DC mit einer Auslegungslebensdauer von 25 Jahren. IEC 62930 ist das internationale Äquivalent, und TÜV PV1-F ist die ältere Bezeichnung für dieselbe XLPO-Familie.

Kann ich für Solarmodule normale Elektroleitung verwenden?

Nein. Standard-Installationsleitung ist nicht für dauerhafte UV-Belastung im Freien, 1000–1500 V DC oder den Einsatztemperaturbereich von −40 bis +90 °C ausgelegt und ist meist PVC statt halogenfreiem XLPO. Verwenden Sie ein PV-Kabel wie H1Z2Z2-K.

Welchen Querschnitt brauche ich für mein PV-Kabel?

Gehen Sie vom Kurzschlussstrom des Moduls mal 1,25 aus und prüfen Sie dann, dass der DC-Spannungsabfall bei oder unter 2 % bleibt. Strings im Wohnbereich haben üblicherweise 4 mm², für längere Strecken 6 mm² und für Hauptleitungen vom Combiner zum Wechselrichter 10 mm². Auch der Steckverbinder setzt eine Grenze, wobei höher belastbare Teile wie der CN4U-C (70 A) diese Obergrenze anheben.

Was ist der Unterschied zwischen H1Z2Z2-K und PV1-F?

Beide bezeichnen dieselbe XLPO-Photovoltaik-Kabelfamilie. PV1-F ist die ältere TÜV-Bezeichnung; H1Z2Z2-K ist die aktuelle EN-harmonisierte Bezeichnung nach EN 50618. Wer H1Z2Z2-K mit der Gleichwertigkeit zu IEC 62930 spezifiziert, wählt die Variante, die die meisten internationalen Ausschreibungen inzwischen anerkennen.

Ist Aluminium als PV-Kabel zulässig?

Nicht für die DC-String-Verdrahtung. Verzinntes Kupfer ist wegen der Zuverlässigkeit der Anschlüsse und des Kriechverhaltens Standard für DC-Leitungen vom Modul zum Wechselrichter. Aluminium ist großen AC-Sammelleitungen im Kraftwerksmaßstab vorbehalten, nicht dem PV-String-Kabel.

Wie lange halten Solarkabel?

Ein korrekt spezifiziertes und verlegtes H1Z2Z2-K-Kabel hat eine Mindest-Auslegungslebensdauer von 25 Jahren unter den Nennbedingungen nach EN 50618, was zu den üblichen Finanzierungshorizonten von PV-Anlagen passt.

11. Fazit

Für die DC-Seite einer Solaranlage läuft die Kabelwahl auf einen Typ hinaus: H1Z2Z2-K nach EN 50618 / IEC 62930 — verzinntes Kupfer der Klasse 5, Elektronenstrahl-XLPO, halogenfrei und raucharm, ausgelegt auf 1500 V DC über 25 Jahre im Freien. Dimensionieren Sie es aus Isc × 1,25 gegen ein Spannungsabfall-Budget von 2 %, verlangen Sie den akkreditierten Typprüfbericht statt eines Logos und halten Sie den DC-Pfad vom Modul bis zum Wechselrichter auf einer zertifizierten Steckverbinder-Familie.

Veröffentlicht von Dongguan Treasun New Energy Technology Co., Ltd, Hersteller MC4-kompatibler Solar-PV-Steckverbinder, Anschlussdosen und H1Z2Z2-K Photovoltaik-DC-Kabel, zertifiziert nach TÜV, UL, CE und RoHS.

Referenzen

• EN 50618:2014 — Photovoltaikkabel (Aufbau und Prüfungen H1Z2Z2-K).
• IEC 62930 — Photovoltaik-Systeme — Kabel für die Leistungskette, IEC-Äquivalent der EN 50618.
• IEC 60228 — Leiter für isolierte Kabel (flexibler Leiter der Klasse 5).
• IEC 60332-1-2 — Keine Flammenfortpflanzung, Einzelkabel.
• IEC 60754-1 / -2 — Halogenfrei (keine Emission saurer Gase).
• IEC 61034 — Rauchdichte (Lichtschwächung).
• EN 50396 / EN 50618 Bewitterung — Ozon- und UV-Beständigkeit.
• TÜV 2 PfG 1169 (PV1-F) — TÜV-Komponentenspezifikation für PV-Kabel.
• NFPA 70 — National Electrical Code, Artikel 690 (PV-Systeme) und 250 (Erdung).
• RoHS / REACH — Stoffkonformität.