Verständnis der Batterieleistung und -kapazität

Batteriekapazität in Amperestunden (Ah)

Die Amperestunden (Ah) einer Batterie geben an, wie viele Ampere ein Strom über eine bestimmte Anzahl von Stunden liefern kann. In einer Photovoltaikanlage dient diese Angabe dazu, die Autonomie des Systems zu bestimmen, also wie lange es ohne weitere Sonneneinstrahlung betrieben werden kann. Diese Angabe der Autonomietage ist ein wichtiger Bestandteil bei der Auslegung der Anlage.

Theoretisch kann zum Beispiel eine 200-Ah-Batterie 200 A für eine Stunde, 50 A für 4 Stunden, 4 A für 50 Stunden oder 1 A für 200 Stunden liefern. Dies ist jedoch nicht ganz richtig, da einige Batterien, wie z.B. Autobatterien, darauf ausgelegt sind, hohe Ströme über kurze Zeiträume ohne Beschädigung zu liefern. Allerdings sind sie nicht für längere Tiefentladungen ausgelegt. Deshalb sind Autobatterien nicht optimal für Photovoltaikanlagen geeignet.

Faktoren, die die tatsächliche Batteriekapazität beeinflussen

Lade- und Entladegeschwindigkeit

Wenn der Akku mit einer anderen Geschwindigkeit als angegeben geladen oder entladen wird, kann sich die Kapazität erhöhen oder verringern. Normalerweise erhöht sich die Kapazität leicht, wenn eine Batterie langsamer entladen wird. Ist das Tempo schneller, reduziert sich die Kapazität.

Temperatur

Ein weiterer Faktor, der die Kapazität beeinflusst, ist die Temperatur des Akkus und seiner Umgebung. Das Verhalten einer Batterie wird typischerweise bei einer Temperatur von 27 Grad Celsius eingestuft. Niedrigere Temperaturen verringern die Kapazität erheblich. Höhere Temperaturen führen zwar zu einem leichten Anstieg der Kapazität, können aber den Wasserverbrauch erhöhen und die Zyklenlebensdauer der Batterie verkürzen.

Entladetiefe (DoD)

Die Entladetiefe (DoD) ist der Prozentsatz der gesamten Batteriekapazität, der während eines Lade- und Entladezyklus genutzt wird. Batterien für flache Entladungen sind für eine Entladung von 10 bis 25 % der Gesamtkapazität pro Zyklus konzipiert. Die meisten „Deep-Cycle“-Batterien, die für Photovoltaikanwendungen hergestellt werden, sind für eine Entladung von bis zu 80 % ihrer Kapazität ohne Beschädigung ausgelegt. Die Hersteller von Nickel-Cadmium-Batterien geben an, dass diese vollständig ohne Schaden entladen werden können. Die Entladetiefe wirkt sich jedoch auch auf Deep-Cycle-Batterien aus: Je größer die Entladung, desto geringer ist die Anzahl der Ladezyklen, die der Akku erreichen kann.

Nennleistung

Nennleistung bezeichnet die maximale Leistung, die eine Maschine oder ein Gerät unter normalen Betriebsbedingungen erfordert oder liefern kann. Dies bedeutet, dass das Gerät dafür ausgelegt ist, diese Leistungsstufe zu unterstützen. Aufgrund von Schwankungen im Strom, übermäßiger Beanspruchung, Dauerbetrieb oder anderen Situationen, die vom ursprünglichen Design abweichen, kann die tatsächliche Leistung jedoch vom Nennwert abweichen, d.h. höher oder niedriger sein.