Solar-Kabel: H1Z2Z2-K, EN 50618 und IEC 62930
Die Gleichstromseite einer PV-Anlage ist keine gewöhnliche Elektroinstallation. Das Kabel liegt dauerhaft in der Sonne, bei bis zu 1,5 kV DC, in einem Kreis, der sich tagsüber nicht abschalten lässt. Diese Seite beschreibt, wie PV-Kabel festgelegt werden, was die Bezeichnungen tatsächlich bedeuten und wie der Querschnitt gewählt wird — die Entscheidungen, an denen hängt, ob ein String fünfundzwanzig Jahre im Feld durchhält.
Warum PV-Kabel ein eigenes Produkt ist
Eine PV-Anlage bringt das Kabel in Bedingungen, für die keine Norm für Gebäudekabel geschrieben wurde. Vier davon wiegen schwerer als der Rest.
1,5 kV DC statt 400 V AC
Strings im Utility-Maßstab arbeiten heute bei 1500 V DC, und IEC 62930 wie EN 50618 legen die Bezugsspannung auf 1,5 kV DC. Gebäudekabel mit 0,6/1 kV ist dafür weder bemessen noch geprüft. Gleichstrom verhält sich beim Lichtbogen außerdem anders als Wechselstrom: Er hat keinen natürlichen Nulldurchgang, ein Fehler, der bei AC von selbst erlischt, kann also weiterbrennen.
Dauerhaft UV und Ozon
Der größte Teil der DC-Verkabelung sitzt über die gesamte Laufzeit der Anlage in praller Sonne auf der Unterkonstruktion. EN 50618 verlangt deshalb vernetzte, halogenfreie Polyolefin-Isolierung und -Ummantelung statt PVC und enthält Ozon- und Bewitterungsprüfungen. Das ist der häufigste Grund, warum billiges Kabel, das kein PV-Kabel ist, im Feld früh ausfällt.
Der Kreis bleibt unter Spannung
Eine PV-Anlage lässt sich an der Quelle nicht abschalten. Solange Licht da ist, liegt Spannung am String — Arbeiten an Kabel und Steckverbindern auf der DC-Seite sind damit definitionsgemäß Arbeiten unter Spannung. Dass das Kabel seine Isoliereigenschaften und seinen Übergangswiderstand behält, macht das erträglich.
Große Temperaturzyklen, jeden Tag
Ein Leiter in der Sonne liegt unter Last weit über der Umgebungstemperatur und kühlt nachts ab. Der Zyklus wiederholt sich täglich über Jahrzehnte. Der feindrähtige Leiter der Klasse 5 und die vernetzte Isolierung sind genau dafür gewählt, diese Bewegung ohne Aushärten und Rissbildung mitzumachen.
H1Z2Z2-K und PV1-F: was die Bezeichnungen bedeuten
Auf fast jedem Datenblatt für PV-Kabel stehen zwei Bezeichnungen. Sie stammen aus unterschiedlichen Dokumenten und sind keine Synonyme.
| Merkmal | H1Z2Z2-K | PV1-F |
|---|---|---|
| Quelldokument | EN 50618 (europäische Norm für Kabel für photovoltaische Systeme) | TÜV-Rheinland-Spezifikation 2 PfG 1169 |
| Nennspannung | 1,0/1,0 kV AC, 1,5 kV DC | 0,6/1,0 kV AC, 1,8 kV DC |
| Max. Leitertemperatur | 90 °C dauernd, 120 °C für 20.000 h | 90 °C dauernd |
| Leiter | Verzinntes Kupfer, Klasse 5 nach EN 60228 | Verzinntes Kupfer, feindrähtig |
| Isolierung und Mantel | Vernetztes halogenfreies Polyolefin (XLPO) | Vernetztes halogenfreies Polyolefin |
| Eingesetzt bei | Europäischen und internationalen Projekten, die EN 50618 oder IEC 62930 nennen | Projekten, deren Spezifikation TÜV 2 PfG 1169 nennt |
Aufbau und Werkstoffe
Jede Position unten existiert aus einem Grund, der im Feld sichtbar wird. Das ist die Spezifikation der H1Z2Z2-K-Reihe von Treasol.
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Typbezeichnung | H1Z2Z2-K nach EN 50618; PV1-F nach TÜV 2 PfG 1169 ebenfalls lieferbar |
| Nennspannung | 1,0/1,0 kV AC, 1,5 kV DC |
| Max. Systemspannung | 1500 V DC |
| Leiter | Verzinntes Kupfer, Klasse 5 nach EN 60228 — flexibel und an den Einzeldrähten korrosionsbeständig |
| Isolierung | Vernetztes halogenfreies Polyolefin |
| Mantel | Vernetztes halogenfreies Polyolefin, raucharm |
| Betriebstemperatur | −40 °C bis +90 °C |
| Max. Leitertemperatur | +120 °C für 20.000 h |
| Flammwidrig | EN 60332-1-2 |
| Halogenfrei | EN 60754-1 / EN 60754-2 |
| Ozonbeständigkeit | EN 60811-2-1 |
| Querschnitt | 2,5 / 4,0 / 6,0 / 10 / 16 mm² |
| Farben | Rot und Schwarz |
Die Ozonbeständigkeit verdient einen eigenen Absatz. Ozon entsteht rund um elektrische Betriebsmittel und in starker Sonneneinstrahlung, und es greift die Doppelbindungen in gewöhnlichem Gummi und in manchen Polyolefin-Compounds an; die Oberfläche bekommt Risse, die unter Biegung weiterlaufen. EN 60811-2-1 ist die Prüfung, die ein echtes PV-Compound von einem Kabel trennt, das bei Lieferung nur schwarz und flexibel aussieht.
Querschnitt wählen
Zwei Anforderungen bestimmen den Querschnitt, und in realen Projekten gewinnt meist die zweite.
| Querschnitt | Typischer Einsatz | Was entscheidet |
|---|---|---|
| 2,5 mm² | Kurze Modulbrücken, kleine Ströme | Die Strombelastbarkeit ist selten der Engpass; verwendet, wo die Strecke kurz ist und ein kleineres Kabel besser zu handhaben |
| 4 mm² | Üblich bei Wohn- und kleinen Gewerbeanlagen | Häufig das Minimum, das den Spannungsfall auf einer typischen Dachstrecke einhält |
| 6 mm² | Der Standard für den größten Teil der gewerblichen und Utility-Verkabelung | Die übliche Balance aus Spannungsfall, Strombelastbarkeit und Handhabung |
| 10 mm² | Lange Stringleitungen, höhere Stringströme | Gewählt, wenn der Spannungsfall auf der Strecke bei 6 mm² die Vorgabe überschreitet |
| 16 mm² | Lange DC-Sammelleitungen, Generatoranschlusskasten zum Wechselrichter | Spannungsfall und, bei höheren Strömen, zusätzlich die Belastbarkeit |
Derating und Spannungsfall
Eine Stromangabe in der Tabelle gilt unter genannten Bedingungen. Die Baustelle erfüllt diese Bedingungen nicht.
Der Spannungsfall zählt hin und zurück
Der Strom fließt auf einem Leiter hin und auf dem anderen zurück, der Abfall ist also doppelt so groß wie der des einfachen Wegs. Ein 6-mm²-Leiter aus verzinntem Kupfer hat bei 20 °C etwa 3,39 Ω/km. Bei 10 A über 100 m eines 6-mm²-Strings liegt der Abfall in der Größenordnung von 6,8 V — ein kleiner Anteil einer 1500-V-Anlage, weshalb der Spannungsfall erst auf langen Strecken oder bei niedriger Stringspannung entscheidend wird.
Die Auslegungsgrenze von 2 %
Eine übliche Vorgabe liegt bei etwa 2 % gesamtem DC-Spannungsfall zwischen Generator und Wechselrichter. Das ist eine Auslegungsgrenze und keine Normforderung; maßgeblich ist die Projektspezifikation. Praktisch heißt das: Der Anteil wird über den gesamten DC-Pfad verbraucht und nicht je Kabelstrecke, Reserve im Stringkabel zählt also.
Warum die Umgebungstemperatur abwertet
Der Leiter ist auf 90 °C dauerhaft bemessen. Liegt die Luft im Dachkanal schon bei 70 °C, bleibt für die zulässige Erwärmung — und damit für den Strom — weniger übrig, als die Freilufttabelle zeigt. Dasselbe gilt, wenn mehrere Kabel gebündelt oder in einem gemeinsamen Rohr liegen, weil sie sich gegenseitig erwärmen.
Die Bedingungen lesen, nicht die Zahl
Eine Stromangabe ist nur mit ihren Bezugsbedingungen aussagekräftig: Umgebungstemperatur, Verlegeart, Anzahl belasteter Leiter. Zwei Datenblätter mit unterschiedlichen Werten für denselben Querschnitt geben meist unterschiedliche Bedingungen an, nicht unterschiedliche Qualität.
Normen und Konformität
Welches Dokument gilt, hängt davon ab, wo der Generator gebaut wird und was die Spezifikation nennt.
| Dokument | Was es abdeckt |
|---|---|
| EN 50618 | Kabel für photovoltaische Systeme. Europäische Norm und Quelle der Bezeichnung H1Z2Z2-K. Das Referenzdokument für PV-DC-Kabel in europäischen Projekten. |
| IEC 62930 | Kabel für photovoltaische Systeme. Das internationale Gegenstück, das dieselbe Klasse vernetzter halogenfreier PV-DC-Kabel beschreibt. Ein Kabel nach IEC 62930 darf als H1Z2Z2-K bezeichnet werden, soweit es auch EN 50618 erfüllt. |
| UL 4703 | Nordamerikanische Norm für PV-Leitungen. Gilt in US-amerikanischen und kanadischen Projekten anstelle oder neben den EN- und IEC-Dokumenten. |
| EN 60228 | Leiter isolierter Kabel. Definiert die flexible Verseilung der Klasse 5, die PV-Kabel im Feld handhabbar macht. |
| IEC 62548-1 / IEC 60364-7-712 | Errichtungsnormen für PV-Generatoren und Niederspannungs-PV-Systeme. Sie regeln die Installation, nicht die Fertigung. |
Kabelnormen und Steckverbindernormen sind getrennte Dokumente für getrennte Produkte. Wer eine komplette String-Baugruppe qualifiziert, findet die Steckverbinderseite in der Normenreferenz für PV-Steckverbinder und -Kabel; die geprüften Nennwerte des Kabels selbst stehen auf der Produktseite Solar-Kabel H1Z2Z2-K.
Weiterführende Ratgeber
Jeder Beitrag geht tiefer in einen Teil der Entscheidung oben. Diese Seite ist der Überblick, die Beiträge sind das Detail.
Häufige Fragen zu Solar-Kabel
Die Fragen, die Planer und Einkäufer am häufigsten stellen. Produktbezogene Fragen beantwortet unsere Produkt-FAQ.
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Nennen Sie uns Stringstrom, einfache Streckenlänge, Systemspannung und die Norm, auf die Ihr Projekt verweist. Wir kommen mit dem Querschnitt zurück, der beide Prüfungen erfüllt — Spannungsfall und Strombelastbarkeit — zusammen mit den Kabeldaten, die Sie für die Einreichung brauchen.
Was Sie erhalten:
- Datenblatt mit vollständigem Aufbau und Nennwerten nach EN 50618
- Die Norm, nach der das Kabel gefertigt und geprüft wird
- Empfohlener Querschnitt für Ihre Strecke und Ihren Strom
- Passender Steckverbinder für denselben Querschnitt
- Mindestmenge, Lieferzeit und OEM-Optionen
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