Die Installation von Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien ist heutzutage weit verbreitet. Fast jedes Gewerbe- oder Wohngebäude verfügt über eine Solaranlage. Die meisten fragen sich nun, welchen Batterietyp und welche Größe sie benötigen.
LiFePO4-Akkus sind die ideale Wahl für hohe Kapazität und lange Lebensdauer. Viele Anwender machen jedoch Fehler, indem sie LiFePO4-Akkus entweder über- oder unterdimensionieren. Heute erklären wir die Bedeutung von LiFePO4-Akkus und wie Sie die richtige Größe zu einem erschwinglichen Preis auswählen können.
Warum ist die richtige LiFePO4-Batterie für die Speicherung von Solarenergie so wichtig?
Die Wahl der richtigen Batteriegröße ist von entscheidender Bedeutung. Bevor wir die richtige Größe verstehen, müssen wir wissen, wie sich eine falsche Größe auswirkt.
Unterdimensionierte LiFePO4-Batterie für Solarenergiespeicherung
Die Batterie dient als Energiespeicher. Benötigen Sie 5 kW, haben Sie aber nur eine 4-kW-Batterie, reicht diese nicht lange.
Eine zu kleine Batterie hat mehrere Nachteile.
- Das System kann nicht ordnungsgemäß funktionieren.
- Entlädt sich schnell.
- Erleidet aufgrund einer zu geringen Größe einen frühen Rückschlag.
Überdimensionierte LiFePO4-Batterie zur Speicherung von Solarenergie
Überdimensionierte Batterien sehen zwar vorteilhaft aus, bergen aber noch weitere Nachteile. Wenn Sie ein 8-kW-System für ein 5-kW-System kaufen, ist das überdimensioniert und hat einige Nachteile.
- Es ist oft teuer.
- Verschwendet Geld und gespeicherte Energie.
Die richtige Dimensionierung einer LiFePO4-Batterie für die Speicherung von Solarenergie
Wenn Sie nach der passenden LiFePO4-Batterie suchen, ist dies aus folgenden Gründen eine hervorragende Wahl.
- Ihr System läuft effizient und liefert die benötigte Leistung.
- Es kommt zu einer vorzeitigen Entlassung.
- Sie können mehr Geld sparen als mit dem überdimensionierten System und die zukünftigen Erweiterungsziele sicherstellen.
Schritt 1: Berechnen Sie Ihren täglichen Stromverbrauch
Bei der Auswahl der richtigen LiFePO4-Batterie für die Speicherung von Solarenergie besteht der erste Schritt darin, Ihren Energieverbrauch zu ermitteln.
Wie viel Energie verbrauchen Sie? Die Berechnung ist einfach.
Leistung der Geräte x Betriebsstunden
Nehmen wir an, wir verwenden ein Beispiel mit verschiedenen Geräten; dann wenden wir diese Formel an und berechnen den Gesamtstromverbrauch.
| Gerät | Strom | Tägliche Nutzung | Tägliche Energie |
| LED-Leuchten | 120 W | 6 Stunden | 720 Wh |
| Kühlschrank | 180 W | 10 Stunden | 1.800 Wh |
| Fernsehen | 120 W | 4 Stunden | 480 Wh |
| Deckenventilatoren | 150 W | 8 Stunden | 1.200 Wh |
| Laptop | 80 W | 5 Stunden | 400 Wh |
| WLAN-Router | 15 W | 24 Stunden | 360 Wh |
Laut Berechnung beträgt der Gesamtenergieverbrauch 4.960 Wh pro Tag. Das bedeutet, dass ein LiFePO4-Batteriesystem mit einer Kapazität von 5 kW ausreicht, um alle aufgeführten Geräte mit Strom zu versorgen.
Schritt 2: Wie viel Notstrom benötigen Sie?
Es geht nicht nur um den täglichen Gebrauch, sondern auch um die benötigte Notstromversorgung. Sie müssen den erforderlichen Notstrombedarf berechnen.
- Die normale Datensicherungsdauer beträgt bis zu 1 Tag.
- Bei häufigen Stromausfällen ist eine Notstromversorgung mit einer Laufzeit von bis zu 2 Tagen erforderlich.
- Für abgelegene Hütten sollte eine Reserve für 3 Tage vorhanden sein.
- Autarke Haushalte planen mit einer Notstromversorgung für 3-5 Tage.
Angenommen, Ihr täglicher Verbrauch beträgt 5 kW. Für eine eintägige Notstromversorgung benötigen Sie eine Batteriespeicherkapazität von 5 kW. Für zwei Tage sind es 10 kW.
Sie können die Anzahl der Tage mit der Speicherkapazität der Batterie multiplizieren.
Schritt 3: Berücksichtigen Sie den Entladegrad der Batterie (DoD).
Die Entladetiefe ist wichtig, da Batterien keine vollständige Entladung zulassen. Und wissen Sie was? AGM- und Blei-Säure-Batterien ermöglichen eine Entladung gemäß 50%.
Im Vergleich dazu ermöglicht eine LiFePO4-Batterie eine Entladung von 80-90% ihrer Kapazität.
Lassen Sie uns das anhand eines Beispiels verstehen.
Angenommen, Sie haben ein 10-kW-Batteriesystem installiert. Bei der Entladung von Blei-Säure-Batterien erhalten Sie nach Überschreiten der Entladegrenze von 50% noch 5 kW. Bei LiFePO4-Batterien sind nach sicherer Entladung von 90% bis zu 9 kW möglich.
Das bedeutet, dass LiFePO4-Batterien Ihr System besser unterstützen und für mehr Sicherheit sorgen, indem sie einen Großteil der gespeicherten Reservekapazität nutzen.
Schritt 4: Batteriegröße an die Leistung des Solarmoduls anpassen
Hier machen die meisten Käufer einen Fehler!
Der Kauf von Batterien mit hoher Kapazität bedeutet nicht automatisch mehr Energieeinsparung. Eine passende Größe und abgestimmte Zielwerte sind aussagekräftiger. Die Batteriegröße sollte auf die Leistung Ihrer Solaranlage abgestimmt sein.
Sie haben beispielsweise 10 Solarmodule in Reihe geschaltet, von denen jedes eine Leistung von 600 Watt hat. Das bedeutet, dass die gesamte Solaranlage eine Leistung von 6 kW erzeugt.
Angenommen, die Sonneneinstrahlung erreicht ihren Höhepunkt 5 Stunden am Tag und Ihre Solarmodule bieten einen Wirkungsgrad von 97-98%.
Die gesamte Stromerzeugung wird betragen:
Ausgangsleistung = 5 x 6 kW = 30 kW
Nun sollten Sie den durchschnittlichen Stromverbrauch abziehen. Angenommen, dieser beträgt 11 kW. Die überschüssige Energie beträgt somit 19 kW. Sie sollten Batterien mit einer Kapazität von 10–19 kW installieren. Der Kauf größerer Batterien lädt diese nicht vollständig auf und führt zu Problemen durch Überdimensionierung.
Schritt 5: Wetter berücksichtigen
Da Sie die Solarpaneele als Energiequelle installiert haben, sind sie von den Umweltbedingungen abhängig. Wenn an einem bewölkten Tag kein Sonnenlicht scheint, produzieren Sie nicht viel Energie und benötigen große Batterien für:
- Häufige bewölkte Tage
- Starkregen
- Lange Winter
- Saisonaler Schnee
- Häufige Stürme
Je nach örtlichen Wetterbedingungen sollten Sie die größeren Batterien kaufen, wenn Sie häufig mit bewölkten Tagen zu tun haben.
In Regionen mit häufigen Stromausfällen oder bewölktem Wetter sollten sie eine Sicherheitsmarge von 15-30% über der erforderlichen Kapazität einhalten.
Schritt 6: Kritische Lasten identifizieren
Reduziert man die Batteriekosten, indem man eine kleinere Anlage als nötig kauft? Möchte man beispielsweise in 5-kW-Batterien anstatt in eine 10-kW-Batterie investieren?.
Technisch gesehen mag es eine Herausforderung sein, aber es ist möglich, indem man unnötige Geräte und Verbraucher aus dem Gesamtstromverbrauch herausrechnet.
Sie sollten nur die unbedingt notwendigen Geräte identifizieren und diese während des Stromausfalls betreiben. Der Haushalt verfügt über folgende notwendige Geräte:
- Kühlschrank
- LED-Beleuchtung
- Internet-Router
- Sicherheitssystem
- Medizinische Geräte
- Wasserpumpe
- Handy-Ladegeräte
- Kleine Küchengeräte
Sie sollten die Lasten der Geräte berechnen und eine Batteriegröße kaufen, die für den Betrieb dieser Geräte geeignet ist.
Empfohlene LiFePO4-Batteriegrößen für verschiedene Anwendungen
Für verschiedene Anwendungen werden LiFePO4-Akkus unterschiedlicher Größe benötigt. Hier finden Sie eine Übersicht einiger Anwendungsbeispiele mit den dazugehörigen Akkugrößen.
Kleine Hütte oder Minihaus
Eine kleine Hütte oder ein Minihaus verfügt nicht über viele Haushaltsgeräte. Sie besitzen nur wenige Geräte, wie zum Beispiel:
- Beleuchtung
- Laptop
- Mini-Kühlschrank
- Handy aufladen
- Internet
Sie haben einen geringeren Energieverbrauch von bis zu 3 kW. Da diese Geräte unverzichtbar und geschäftskritisch sind, sollten Sie eine Batterie mit einer Kapazität von 3–5 kW kaufen, um diese wichtigen Verbraucher während eines Stromausfalls mit Strom zu versorgen.
Kleines Wohnhaus
Kleine Wohnhäuser verfügen über die grundlegenden Haushaltsgeräte. Häufig werden dort folgende Geräte betrieben.
- Kühlschrank
- Fernsehen
- Ventilatoren
- Beleuchtung
- Internet
- Kleine Küchengeräte
Je nach Stromverbrauch verbrauchen sie oft 5–8 kW pro Tag. Der empfohlene Stromverbrauch liegt bei 8–12 kWh.
Mittelgroßes Haus
Mittelgroße Häuser haben einen etwas höheren Stromverbrauch als kleinere Häuser. Sie betreiben häufig die folgenden Geräte.
- Klimaanlage
- Elektrisches Kochen
- Waschmaschine
- Wasserpumpe
Der durchschnittliche Verbrauch liegt bei etwa 10–15 kWh, Sie sollten jedoch ein Batteriesystem mit einer Kapazität von 15–20 kWh kaufen.
Große Einfamilienhäuser
Große Einfamilienhäuser verfügen über zahlreiche Haushaltsgeräte. Anstelle einer Klimaanlage gibt es dort mehrere. Daher erreicht der Stromverbrauch in solchen Haushalten Spitzenwerte. Typische Beispiele für solche Haushaltsgeräte sind:
- Mehrere Klimaanlagen
- Elektrisches Kochen
- Waschmaschinen
- Entertainmentsysteme
- Wasserpumpen
- Größere Haushaltslasten
Der tägliche Verbrauch liegt bei 20–30 kWh, empfohlen werden jedoch 25–40 kWh Batteriekapazität.
Insel-Solarsysteme
Insel-Solaranlagen erzeugen und nutzen ihre Energie unabhängig. Sie sind nicht an das Stromnetz angeschlossen. Da Sie keine andere Stromquelle für Ihre Anlage haben, wird ein großer Batteriespeicher empfohlen. Beispielsweise liegt der tägliche Bedarf bei 15–25 kWh, während die empfohlene Batteriekapazität 30–60 kWh betragen sollte, um Ihre wichtigsten Verbraucher mehrere Tage lang zu versorgen.
FAQs
- Kann eine LiFePO4-Batterie mein gesamtes Haus bei einem Stromausfall mit Strom versorgen?
Ja. Ihre LiFePO4-Batterie kann Ihr Haus während des Stromausfalls mit Strom versorgen. Wählen Sie jedoch, abhängig von Ihrem Strombedarf und Ihren Betriebserwartungen, die passende Größe der LiFePO4-Batterie für die Speicherung Ihrer Solarenergie.
- Ist eine LiFePO4-Batterie für die Solarspeicherung besser geeignet als eine Blei-Säure-Batterie?
Ja. LiFePO4-Akkus sind Bleiakkus aufgrund ihrer längeren Lebensdauer, besseren Kompatibilität und einfacheren Erweiterbarkeit deutlich überlegen. Ihre Langlebigkeit macht sie besser geeignet.
- Kann ich die Kapazität meines LiFePO4-Akkus in Zukunft erweitern?
Ja. Die meisten LiFePO4-Akkus verfügen über modulare Systeme, die eine einfache Erweiterung ermöglichen. Dadurch bleibt das System flexibel und skalierbar.
- Wie lange hält eine LiFePO4-Batterie in einem Solarenergiespeichersystem?
LiFePO4-Akkus haben eine lange Lebensdauer von 10–15 Jahren. Für optimale Leistung und lange Haltbarkeit sollten Sie Ihre Akkus regelmäßig warten.
- Welche Größe muss meine LiFePO4-Batterie für die Solarenergiespeicherung haben?
LiFePO4-Akkus sind in verschiedenen Größen erhältlich. Die Wahl der passenden Akkugröße hängt von Ihrem Leistungsbedarf, den Lagerbedingungen und der gewünschten Betriebsdauer mit einer einzigen Ladung ab.
Schlussfolgerung
Die Wahl von LiFePO4-Batterien ist eine kluge Entscheidung. Sie sollten jedoch Ihre Anforderungen kennen, die passende Größe berechnen und ein kompatibles Energiespeichersystem erwerben. LiFePO4-Batterien für die Solarenergiespeicherung sind eine optimale Lösung, wenn Sie sich für eine Top-Marke entscheiden und auf Garantieleistungen achten.
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