W, kW, Wh, kWh und Ah: Einheiten der Solartechnik erklärt
Leistung und Energie unterscheiden, jede Einheit verstehen und die Rechnungen kennen, die Module, Wechselrichter und Batterie verbinden, mit Alltagsbeispielen.
Leistung und Energie sind nicht dasselbe
Die größte Verwirrung in der Solartechnik entsteht, wenn Leistung und Energie vermischt werden. Ein Vergleich hilft: Leistung ist der Durchfluss des Wasserhahns, wie viel jetzt herauskommt; Energie ist die Wassermenge im Eimer, wie viel im Lauf der Zeit herausgekommen ist.
Leistung
Wie viel, in diesem Augenblick
- Einheiten: W und kW
- Eine 10-W-Lampe, ein 5-kW-Wechselrichter
- Wie der Durchfluss des Wasserhahns
Energie
Wie viel, über die Zeit
- Einheiten: Wh und kWh
- Eine 10-W-Lampe, 5 h an = 50 Wh
- Das berechnet die Stromrechnung
- Wie die Wassermenge im Eimer
Die Einheiten, eine nach der anderen
W und kW
LeistungDas Watt misst die Leistung eines Geräts. 1 kW = 1.000 W. Eine LED-Lampe braucht etwa 10 W; ein Elektrobackofen 2.000 W (2 kW).
Wp und kWp
SpitzenleistungDas „p“ steht für Peak: die Leistung des Moduls unter Testbedingungen. Ein Modul mit 550 Wp; zehn Module ergeben 5,5 kWp.
Wh und kWh
EnergieDie Wattstunde misst Energie: die Leistung des Geräts mal die Zeit, die es eingeschaltet ist. 1 kWh = 1.000 Wh. Es ist die Einheit der Stromrechnung.
Ah
BatteriekapazitätDie Amperestunde misst die elektrische Ladung, die eine Batterie speichert. Allein nennt sie nicht die Energie: Man muss mit der Spannung multiplizieren.
V und A
Spannung und StromDas Volt ist der elektrische „Druck“, das Ampere der Strom. Multipliziert ergeben sie die Gleichstromleistung: W = V × A (bei AC kommt der Leistungsfaktor hinzu).
Die Rechnungen, die alles verbinden
Drei Rechnungen klären fast jede Frage. Die erste verbindet Spannung, Strom und Leistung:
Die zweite macht aus Leistung Energie, indem sie mit der Zeit multipliziert:
Die dritte liefert die in einer Batterie gespeicherte Energie (durch 1.000 teilen, um von Wh auf kWh zu kommen):
Umrechnen und vergleichen
Wähle Leistung und Betriebszeit einer Last und die Batterie des Systems. Der Rechner zeigt die verbrauchte Energie, die gespeicherte Energie und wie lange die Batterie die Last ohne Verluste versorgen würde.
Beispiele aus dem Alltag
Beachte, dass ein Modul mit 550 Wp nicht „den ganzen Tag 550 W erzeugt“: Es liefert nur unter besten Bedingungen etwa 550 W (der Nennwert ist ein Referenzwert, keine Obergrenze) und an einem Tag mit 5 Sonnenstunden und 80% Wirkungsgrad etwa 2,2 kWh.
Häufige Verwechslungen
Beachten
- Schreibe immer kW für Leistung und kWh für Energie
- Multipliziere Ah mit der Spannung, um die Energie der Batterie zu erhalten
- Denke daran: Die kWp einer Anlage sind die Summe der Module, nicht ihr Ertrag
- Prüfe die Einheit, bevor du zwei Zahlen vergleichst
Vermeiden
- Sagen, das Modul „erzeugt 550 kWh“: 550 ist eine Leistung, in Watt
- Batterien nur nach Ah vergleichen, ohne die Spannung zu beachten
- Die Leistung eines Geräts mit dem Verbrauch auf der Rechnung verwechseln
- W und Wh in derselben Rechnung addieren
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Ausprobieren: Ersetze die Last durch eines deiner Geräte, trage die Leistung in Watt ein und wiederhole beide Rechnungen: verbrauchte Energie pro Stunde und ideale Laufzeit der Bank.
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