Editor SolarDie Autonomie eines Batteriespeichers berechnen
Betriebsdauer aus Spannung, Kapazität, Entladetiefe, Wechselrichterwirkungsgrad und Verbrauch abschätzen. Lithium und Blei vergleichen.
Die Rechnung auf einen Blick
Wie lange kann eine Batterie das Haus versorgen? Entscheidend sind die tatsächlich abgegebene Energie und die mittlere Leistung der Verbraucher. Die Nennenergie allein reicht für die Antwort nicht aus. Verfolge die Energie einer Bank mit 48 V und 100 Ah von der Batterie bis zu den Steckdosen:
- Nennenergie48 V × 100 Ah ÷ 1.000
- NutzbarLithium bei 90% Entladetiefe
- Bei den Verbrauchernnach Wechselrichterverlusten: 90% Wirkungsgrad
Lithium oder Blei
Eine Batterie sollte nicht über die vom Hersteller erlaubten Grenzen hinaus entladen werden. Die Entladetiefe, DoD, beschreibt den genutzten Anteil der Kapazität. Die zulässige Entladung und ihre Auswirkungen auf die Lebensdauer unterscheiden sich je nach Technik. Für einen fairen Vergleich muss daher die nutzbare Energie betrachtet werden, nicht nur die Zahl auf dem Typenschild.
Lithium LiFePO4
- Häufig 80–90% der Kapazität nutzbar
- Relativ stabile Spannung während der Entladung
- Schnelles Laden und geringeres Gewicht
- Mehr Zyklen können die langfristigen Kosten senken
Blei / AGM
- Geringerer Anschaffungspreis
- Für einfache Systeme geeignet
- Im Beispiel werden ungefähr 50% genutzt
- Tiefe Entladungen verkürzen die Lebensdauer
- Regelmäßige vollständige Ladung ist wichtig
Die Leistung der Verbraucher
Die eigene Autonomie berechnen
Ersetze Bankspannung, Kapazität, Batteriechemie und Verbraucher durch deine Werte. Die Grafik zeigt die Verluste jeder Stufe. Das Ergebnis ist eine Schätzung: Verbrauch und Wirkungsgrad verändern sich im Betrieb. Ein niedriger Ladezustand zu Beginn, Eigenverbrauch des Wechselrichters oder zusätzliche Verbraucher verkürzen die tatsächliche Laufzeit. Die Rechnung nimmt einen definierten Energieinhalt und eine gleichbleibende mittlere Last an.
Bei Inselanlagen in Tagen denken
Bei einer Inselanlage werden häufig Autonomietage festgelegt: Wie viele aufeinanderfolgende Tage soll die Bank ohne Nachladung überbrücken? Ein Beispiel ist ein Ferienhaus mit 3 kWh Tagesverbrauch und zwei Tagen gewünschter Reserve. Erst wird die an den Verbrauchern benötigte Energie bestimmt, anschließend die erforderliche Nennenergie des Speichers.
Die Betriebsdauer verlängern
- Verbrauch reduzieren, bevor die Bank vergrößert wird: LED, weniger Standby und effiziente Kühlung
- Wichtige Verbraucher auf eine eigene Verteilung legen; elektrische Heizung und Backofen nicht pauschal im Ersatzstrom vorsehen
- Pumpen, Maschinen und Ladegeräte möglichst in sonnenreichen Stunden betreiben
- Die Bank geplant erweitern und die Vorgaben für Reihen- und Parallelschaltung beachten
Das folgende Diagramm zeigt eine Bank mit 4,8 kWh und eine Verteilung für wichtige Verbraucher. Trage neben der geschätzten Autonomie auch die Annahmen ein: Anfangsladezustand, nutzbare Entladetiefe, Wirkungsgrad und mittlere Last. So bleibt später nachvollziehbar, warum sich eine tatsächliche Laufzeit von der Zeichnung unterscheiden kann.
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Hier ist Editor Solar mit dem Diagramm dieses Artikels bereits geöffnet. Verschiebe Geräte, bearbeite Beschriftungen, verbinde Komponenten und exportiere als PNG, SVG oder PDF. Kostenlos und direkt im Browser.
Ausprobieren: Ersetze die Verbraucher durch deine eigenen Geräte und trage deren mittlere Leistung ein. Passe die Daten der Batteriebank an und berechne die Autonomie neu.
Fertige Vorlagen: Diagramm einer Batterie-Ersatzstromversorgung für das Haus · Diagramm einer Inselanlage mit Generator und ATS