Batterie-Laufzeit (DoD/Wirkungsgrad)

Laufzeit aus Kapazität, Last, Entladetiefe und Systemwirkungsgrad

Berechnung
Kurz-Einweisung

Die reale Batterielaufzeit hängt nicht nur von der Nennkapazität ab. Entscheidend sind auch nutzbare Entladetiefe (DoD) und der Gesamtwirkungsgrad des Systems (z. B. Wechselrichter, Leitungen, Elektronik).

Mit diesem Rechner können Sie Laufzeit, erforderliche Ah-Kapazität oder maximal zulässige Lastleistung schnell abschätzen.

Schema zur Auslegung:
1) Lastprofil festlegen (mittlere Leistung)
2) Zulässige Entladetiefe und Wirkungsgrad ansetzen
3) Laufzeit oder nötige Kapazität berechnen
Formeln (MathJax)
\[E_{nom}=U\cdot C_{Ah}\]
\[E_{nutz}=E_{nom}\cdot\frac{DoD}{100}\cdot\frac{\eta}{100}\]
\[t=\frac{E_{nutz}}{P}\]
\[C_{Ah}=\frac{P\cdot t}{U\cdot(DoD/100)\cdot(\eta/100)}\]
Legende
  • \(U\): Batteriespannung [V]
  • \(C_{Ah}\): Batteriekapazität [Ah]
  • \(P\): mittlere Lastleistung [W]
  • \(DoD\): Entladetiefe [%]
  • \(\eta\): Gesamtwirkungsgrad [%]
  • \(E\): Energie [Wh]
  • \(t\): Laufzeit [h]


Beispiele
Beispiel 1: \(U=12\,V\), \(C=100\,Ah\), \(P=120\,W\), \(DoD=80\%\), \(\eta=90\%\) ⇒ \(E_{nutz}=864\,Wh\), Laufzeit \(t\approx7{,}2\,h\).
Beispiel 2: Gewünscht \(t=10\,h\) bei \(P=150\,W\), \(U=24\,V\), \(DoD=70\%\), \(\eta=92\%\) ⇒ benötigte Kapazität \(\approx97\,Ah\).
Ausführliche Beschreibung & Zusammenfassung

Die einfache Energiebilanz liefert eine gute Vorabschätzung für Inselanlagen, Notstromsysteme, mobile Stromversorgungen und Speicherauslegung. Für genaue Auslegung sollten Sie zusätzliche Effekte wie Temperatur, Alterung, Lastspitzen und C-Rate einbeziehen.

Vor allem bei hohen Entladeströmen sinkt die effektiv nutzbare Kapazität. Für langlebigen Betrieb wird oft eine konservative DoD gewählt.

Zusammenfassung
  • Berechnet Laufzeit aus Kapazität, Last, DoD und Wirkungsgrad
  • Dimensioniert erforderliche Ah-Kapazität aus Ziel-Laufzeit
  • Ermittelt maximal zulässige Dauerlast bei vorgegebener Laufzeit

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