Stromspeicher Kapazität berechnen

Dieser Rechner ermittelt die nutzbare und die Nennkapazität eines Batteriespeichers in kWh sowie die Nennkapazität in Ah bei gewählter Systemspannung. Er geht von einem gleichmässigen Tagesverbrauch, einer konstanten Entladetiefe und einem konstanten Round-Trip-Wirkungsgrad aus.

Berechnungsformel & Normgrundlage anzeigen

Formel

Nutzbare Energie = Tagesverbrauch × Autonomiezeit; Nennkapazität [kWh] = Nutzbare Energie / (Entladetiefe / 100) / (Wirkungsgrad / 100); Nennkapazität [Ah] = Nennkapazität [kWh] × 1000 / Systemspannung [V].

Eingangsgrößen

daily_energy — Tagesverbrauch [kWh/Tag], 0.5 … 50
autonomy_days — Autonomiezeit ohne Ladung [Tage], 0.5 … 7
dod — Maximale Entladetiefe (DoD) [%], 10 … 100
efficiency — Round-Trip-Wirkungsgrad [%], 50 … 100
voltage — Systemspannung [V], 12 … 800

Konstanten

kwh_to_wh = 1000 — SI-Präfix Kilo: 1 kWh = 1000 Wh, Umrechnungsfaktor

Die nutzbare Energie entspricht dem Energiebedarf, der während der gewählten Autonomiezeit ohne Nachladung gedeckt werden muss. Sie ist das Produkt aus Tagesverbrauch und Anzahl Tage.

Die Nennkapazität ist grösser als die nutzbare Energie, weil nur ein Teil der Batterie entladen werden darf (Entladetiefe) und beim Laden und Entladen Verluste entstehen (Round-Trip-Wirkungsgrad). Typische Werte hängen von der Batterietechnik ab und sollten den Herstellerangaben entnommen werden.

Die Umrechnung in Ah bezieht sich auf die Nennspannung des Systems. Reale Kapazitäten variieren mit Temperatur, Alterung und Entladestrom. Das Ergebnis ist eine überschlägige Auslegungsgrösse und ersetzt keine detaillierte Planung.

Häufige Fragen

Welche Entladetiefe sollte ich wählen?

Die zulässige Entladetiefe ist in den Datenblättern des Herstellers angegeben. Bei Lithium-Eisenphosphat-Batterien werden häufig Werte um 80 bis 90 % genannt, bei Blei-Säure-Batterien deutlich niedrigere Werte.

Warum ist die Nennkapazität grösser als der Tagesverbrauch?

Ein Teil der Kapazität darf aus Gründen der Lebensdauer nicht genutzt werden, und beim Laden und Entladen treten Verluste auf. Beides erhöht die benötigte Nennkapazität.

Wie rechne ich kWh in Ah um?

Die Ah-Angabe ergibt sich aus der Nennkapazität in Wh geteilt durch die Systemspannung in V. Beispiel: 5 kWh bei 48 V entsprechen rund 104 Ah.