Batterie und Wechselrichter sind ein aufeinander abgestimmtes Paar, und eine schlechte Dimensionierung verschwendet in beide Richtungen Geld: Ein für die Batterie zu großer Wechselrichter bleibt unterausgelastet, während eine für den Wechselrichter zu große Batterie ihre volle Kapazität nie mit der benötigten Leistung abgibt. Dieser Leitfaden erklärt die Beziehung zwischen Batteriekapazität, Wechselrichterleistung und der C-Rate, die sie verbindet, damit Sie ein System dimensionieren können, das die benötigte Leistung liefert, ohne Überkapazität zu bezahlen.
Die Beziehung in einem Satz
Die Batteriekapazität (kWh) sagt, wie viel Energie gespeichert ist; die Wechselrichterleistung (kW) sagt, wie schnell sie abgegeben oder aufgenommen werden kann; die C-Rate verbindet beides, da die maximale Dauerleistung der Batterie ihre Kapazität mal ihrer C-Rate ist. Eine 10-kWh-Batterie mit 0,5 C liefert 5 kW Dauerleistung. Wenn Ihre Lasten 8 kW benötigen, kann dieselbe Batterie das unabhängig vom Wechselrichter nicht bereitstellen, es sei denn, die Batterie unterstützt eine höhere C-Rate. Der Wechselrichter muss dem kleineren Wert aus Ihrem Lastbedarf und der abgebbaren Leistung der Batterie entsprechen.
Die C-Rate verstehen
Die C-Rate beschreibt Laden und Entladen relativ zur Kapazität. Eine 1C-Batterie kann ihre volle Kapazität in einer Stunde entladen; 0,5 C in zwei Stunden; 2C in dreißig Minuten. Für Haus- und C&I-Speicher sind übliche Werte 0,5 C und 1C. Die Dauerentladeleistung ist Kapazität × C-Rate, und die Spitzen- oder Stoßleistung ist für kurze Zeit meist höher. Wenn Sie „10 kWh, 0,5 C“ lesen, beträgt die Dauerleistung 5 kW. Diese eine Zahl verhindert die meisten Dimensionierungsfehler.
Wechselrichterleistung an die Last anpassen
Die Nennausgangsleistung des Wechselrichters muss Ihre wesentliche oder laufende Last abdecken, plus einer Marge für Motoranlaufstöße. Ist der Wechselrichter zu klein, begrenzt er oder löst bei hoher Leistungsabnahme aus. Ist er überdimensioniert, bezahlen Sie Kapazität, die Sie nie nutzen. Eine praktische Regel ist, den Wechselrichter auf Ihre Spitzenlast plus 20-30 % auszulegen und im Datenblatt sowohl die Dauer- als auch die Stoßleistung zu prüfen, denn viele Lasten — Pumpen, Kompressoren, Kühlschränke — ziehen beim Start ein Vielfaches ihrer Betriebsleistung.
Batteriekapazität an den Wechselrichter anpassen
Die Batterie muss in der Lage sein, die Ausgangsleistung des Wechselrichters über die benötigte Dauer zu halten. Drei Zahlen sind wichtig: die pro Ereignis benötigte Energie (Kapazität), die Spitzenleistung, die der Wechselrichter zieht (die die benötigte C-Rate begrenzt), und die Stunden, die die Last läuft. Ein 5-kW-Wechselrichter, der eine 3-kW-Durchschnittslast 3 Stunden speist, benötigt etwa 9 kWh nutzbare Energie plus Marge. Wenn derselbe Wechselrichter 5 kW Spitze ziehen kann, muss die Batterie auch kontinuierlich 5 kW liefern können — eine 10-kWh-Batterie mit 0,5 C erfüllt das genau, eine 8-kWh-Batterie mit derselben C-Rate jedoch nicht.
Dimensionierung in Zahlen: drei Beispielrechnungen
Die drei Beispiele unten rechnen die Regeln dieses Artikels durch: Nutzenergie = Dauerlast × Laufzeit, Wechselrichter = Anlaufspitze + 20–30 % Marge, Dauerleistung der Batterie = Kapazität × C-Rate. Es sind Beispielrechnungen auf Basis dieser Formeln, keine Produktdaten — die verbindlichen Werte stehen im Datenblatt des jeweiligen Modells.
| Anwendung | Dauerlast | Laufzeit | Nutzenergie (Last × Zeit + Marge) | Anlaufspitze | Wechselrichter (Spitze + 20–30 %) | Batterie | Nötige C-Rate |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Notstrom im Haus | 2 kW | 4 h | 8 kWh + Marge ≈ 10 kWh | 4 kW | 5 kW | 10 kWh | 0,5 C — 10 kWh × 0,5 C = 5 kW Dauerleistung |
| Mittleres Haus | 3 kW | 3 h | 9 kWh + Marge ≈ 10 kWh | 5 kW | 6 kW | 10 kWh | 0,5 C dauerhaft, 0,6 C kurzzeitig (5 kW Dauer, 6 kW Spitze) |
| Gewerbe / C&I | 10 kW | 2 h | 20 kWh | 15 kW | 18 kW | 20 kWh | 1 C — 20 kWh × 1 C = 20 kW ≥ 18 kW |
Lesen Sie die Tabelle von links nach rechts: Die Last und ihre Laufzeit ergeben die Energie, der ungünstigste Anlauf ergibt die Wechselrichterleistung, und erst daraus folgt die C-Rate, die die Batterie überhaupt liefern können muss. Passt ein Wert nicht, sind es immer diese beiden Stellschrauben — mehr Kapazität bei gleicher C-Rate oder eine höhere C-Rate bei gleicher Kapazität. Zur Abstimmung mit einer bestehenden Anlage siehe Hausbatterie an eine bestehende Solaranlage anpassen, zur Frage, welche Stromkreise überhaupt versorgt werden sollen, Ganzhaus-Backup vs. Teil-Backup.
Ein Datenblatt richtig lesen
Vier Werte in den Datenblättern entscheiden über die Dimensionierung: die nutzbare Kapazität der Batterie bei der Nenntiefe der Entladung, ihre Dauerentlade-C-Rate und -leistung, ihre Spitzen- oder Stoßleistung mit Dauer und die Dauer- und Stoßausgangsleistung des Wechselrichters. Prüfen Sie, ob die Zahlen pro Modul oder pro Gesamtsystem gelten und ob die Ausgangsleistung des Wechselrichters durch seinen Batterieanschluss begrenzt ist. Eine häufige versteckte Einschränkung ist, dass der Wechselrichter die Batterie nur mit einem Bruchteil seiner AC-Nennleistung laden und entladen kann, wenn die Batterie-C-Rate die Grenze ist.
Entscheidungshilfe
Gehen Sie von der Last aus: Addieren Sie die laufenden Watt und den ungünstigsten Stoß, dann wählen Sie einen Wechselrichter, der für den Stoß mit Marge ausgelegt ist. Dann wählen Sie eine Batterie mit ausreichend nutzbarer Kapazität für die gewünschte Laufzeit und einer C-Rate, die die Dauerleistung des Wechselrichters liefert. Prüfen Sie das Paar anhand der Datenblätter, statt Kompatibilität anzunehmen, und bestätigen Sie, dass Wechselrichter und Batterie über dasselbe Protokoll kommunizieren. Als Hersteller von Hybridwechselrichtern und LFP-Batterien veröffentlichen wir aufeinander abgestimmte Paarungen mit Batteriekapazität, C-Rate und Wechselrichterleistung für jede Kombination und können die richtige Paarung für Ihr Lastprofil bestätigen.
