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Akku: Energie und Entladezeit

Spannung mal Kapazität ergibt die Energie (Wh aus Ah). Nutzbar ist davon nur der Teil bis zur Entladetiefe, abzüglich der Verluste.

t=U·C·DoD·ηP
Umstellen nach
t
Entladezeit (Laufzeit) min · h
U
Nennspannung des Akkus V
C
Nennkapazität (Ladung) mAh · Ah
DoD
Entladetiefe (nutzbarer Anteil) %
η
Wirkungsgrad (Akku und Wechselrichter) %
P
Leistung der Last W · kW

Die Formel umgestellt

  • nach t Entladezeit (Laufzeit)t=U·C·DoD·ηP
  • nach U Nennspannung des AkkusU=t·PC·DoD·η
  • nach C Nennkapazität (Ladung)C=t·PU·DoD·η
  • nach DoD Entladetiefe (nutzbarer Anteil)DoD=t·PU·C·η
  • nach η Wirkungsgrad (Akku und Wechselrichter)η=t·PU·C·DoD
  • nach P Leistung der LastP=U·C·DoD·ηt

Größen und Einheiten

ZeichenGrößeEinheiten
tEntladezeit (Laufzeit)min, h
UNennspannung des AkkusV
CNennkapazität (Ladung)mAh, Ah
DoDEntladetiefe (nutzbarer Anteil)%
ηWirkungsgrad (Akku und Wechselrichter)%
PLeistung der LastW, kW

Merke

E = U · C: 51,2 V · 100 Ah = 5.120 Wh = 5,12 kWh. Nutzbar ist E_nutz = E · DoD · η, die Laufzeit ist t = E_nutz / P. Amperestunden allein sagen nichts über die Energie – erst mit der Spannung.

In der Praxis

Heimspeicher, Notstrom, Wohnmobil und Werkzeugakkus. Bleiakkus sollen für eine lange Lebensdauer nur etwa zur Hälfte entladen werden, Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFePO₄) vertragen 90 % und mehr. Bei hohen Entladeströmen sinkt die entnehmbare Kapazität zusätzlich (vor allem bei Blei).

Beispiel

Ein Heimspeicher mit 51,2 V und 100 Ah versorgt eine Grundlast von 500 W (DoD = 90 %, η = 95 %). Wie lange reicht er?

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