Wer die Batterie Laufzeit berechnen möchte, will wissen, wie viele Stunden eine Batteriebank die Verbraucher versorgt, bevor sie nachgeladen werden muss. Ob Kühlschrank und Licht an einer 100-Ah-Batterie oder eine ganze Hütte an einer 10-kWh-Bank: Die Rechnung ist immer gleich – nutzbare Energie geteilt durch die Last. Knifflig sind zwei Punkte: wie viel der Batterie Sie wirklich nutzen dürfen und wie viel der Wechselrichter unterwegs verliert.
Dieser Leitfaden zeigt die vollständige Methode, mit der Sie die Batterie Laufzeit berechnen können. Sie lernen die Grundformel, wie die Entladetiefe bei LiFePO4 und Blei-Akkus das Ergebnis verändert, wie Sie Wechselrichterverluste und Kälte berücksichtigen und wie aus der Laufzeit Autonomietage für die Solarplanung werden. Drei Rechenbeispiele reichen vom Mini-Kühlschrank-Setup bis zur ganzen Hütte.
Kurzantwort: Die Formel, um die Batterie Laufzeit zu berechnen
Laufzeit (Stunden) = Batteriekapazität (Wh) × nutzbarer Anteil × Wechselrichter-Wirkungsgrad ÷ Last (W)
- Kapazität in Wh = Ah × Nennspannung (z. B. 100 Ah × 12,8 V = 1.280 Wh).
- Mit dem nutzbaren Anteil (Entladetiefe) multiplizieren: etwa 0,8–0,9 bei LiFePO4, 0,5 bei Blei.
- Bei Wechselstromlasten mit dem Wirkungsgrad des Wechselrichters (0,85–0,95) multiplizieren.
- Durch die Last in Watt teilen – das Ergebnis sind die Stunden.
Batterie-Laufzeit-Rechner
Planungswert. Für Blei-Säure, AGM und Gel wird der Peukert-Effekt näherungsweise berücksichtigt. Alter, Temperatur und Ladezustand verändern das Ergebnis.
Schritt 1: Batteriekapazität in Wattstunden umrechnen
Auf Batterien steht die Kapazität in Amperestunden (Ah). Um die Batterie Laufzeit zu berechnen, brauchen Sie aber Wattstunden (Wh), damit Sie sie mit einer Last in Watt vergleichen können. Multiplizieren Sie Ah mit der Nennspannung. Eine 12-V-Bleibatterie rechnet mit 12 V, eine 12-V-LiFePO4-Batterie meist mit 12,8 V, und 24- oder 48-V-Bänke haben ihre eigene Nennspannung. Parallel geschaltete Batterien addieren Ah, in Reihe addieren sich die Spannungen – in beiden Fällen ist die Gesamtenergie die Summe.
| Batteriebank | Nennspannung | Kapazität | Gesamtenergie (Wh) |
|---|---|---|---|
| 1 × 100 Ah LiFePO4 | 12,8 V | 100 Ah | 1.280 Wh |
| 2 × 100 Ah LiFePO4 (parallel) | 12,8 V | 200 Ah | 2.560 Wh |
| 4 × 100 Ah LiFePO4 (2S2P) | 25,6 V | 200 Ah | 5.120 Wh |
| 1 × 100 Ah AGM | 12 V | 100 Ah | 1.200 Wh |
| 4 × 100 Ah LiFePO4 (4S) | 51,2 V | 100 Ah | 5.120 Wh |
Schritt 2: Entladetiefe und nutzbare Kapazität berücksichtigen
Planen Sie nie, eine Batterie ganz zu entleeren. Die Entladetiefe (DoD) ist der Anteil der Nennkapazität, den Sie sicher nutzen können. LiFePO4 verträgt 80–100 % DoD, viele Hersteller geben 6.000 Zyklen bei 80 % an. Blei-, AGM- und Gelbatterien halten deutlich länger, wenn sie nicht unter 50 % Ladezustand fallen – Sie nutzen also nur die Hälfte der Nennkapazität. Dieser Faktor verdoppelt oft den Unterschied zwischen zwei gleich großen Bänken.
| Batterietyp | Typische nutzbare DoD | Nutzbare Energie aus 1.280 Wh Nennwert |
|---|---|---|
| LiFePO4 | 80–90 % | 1.024–1.152 Wh |
| AGM / verschlossenes Blei | 50 % | 640 Wh |
| Nassbatterie (Blei) | 50 % | 640 Wh |
| Gel | 50–60 % | 640–768 Wh |
Wenn Sie zwischen den Technologien wählen, hilft der Vergleich LiFePO4 vs. Gel-Batterie, wie DoD, Zyklenfestigkeit und Kosten zusammenspielen.
Schritt 3: Wechselrichterverluste und Temperatur einrechnen
Wechselstromlasten laufen über einen Wechselrichter, der Batteriegleichstrom in Netzspannung umwandelt. Ein guter Reinsinus-Wechselrichter erreicht bei mittlerer Last 90–95 % Wirkungsgrad. Eine 100-W-Last zieht also etwa 105–110 W aus der Batterie, plus den Leerlaufverbrauch. Gleichstromverbraucher direkt an der Batterie sparen diesen Verlust – deshalb sind 12-V-Kühlschränke und LED-Licht off-grid beliebt.
Auch die Temperatur zählt. Bleibatterien verlieren nahe dem Gefrierpunkt ein Viertel und mehr ihrer Kapazität, LiFePO4-Zellen dürfen unter 0 °C nicht ohne Heizmatte oder Tieftemperaturschutz geladen werden. In einer kalten Hütte sollten Sie mit 20–30 % weniger nutzbarer Energie planen, wenn die Batterie nicht im Warmen steht.
Rechenbeispiel 1: Kühlschrank, Licht und Laptop an einer 100-Ah-LiFePO4-Batterie
| Verbraucher | Leistung | Stunden pro Tag | Energie pro Tag |
|---|---|---|---|
| Effizienter 12-V-Kühlschrank (Durchschnitt) | 45 W | 24 h (Laufzeitanteil) | etwa 500 Wh |
| LED-Licht | 20 W | 5 h | 100 Wh |
| Laptop | 60 W | 4 h | 240 Wh |
- Tagesverbrauch: 500 + 100 + 240 = 840 Wh.
- Nutzbare Batterieenergie: 1.280 Wh × 0,9 = 1.152 Wh.
- Etwa 340 Wh laufen über einen Wechselrichter mit 90 %: plus rund 38 Wh, insgesamt etwa 880 Wh Bedarf.
- Laufzeit ≈ 1.152 ÷ 880 ≈ 1,3 Tage, also rund 31 Stunden.
Eine einzelne 100-Ah-LiFePO4-Batterie versorgt dieses kleine Setup also etwa einen Tag lang und braucht danach Solarstrom oder ein Ladegerät.
Rechenbeispiel 2: Konstante 200-W-Last an einer 5-kWh-Bank
Pumpe, Router und Gefriertruhe ziehen zusammen im Mittel 200 W. Die Bank besteht aus vier 100-Ah-LiFePO4-Batterien bei 51,2 V und speichert 5.120 Wh. Mit 90 % nutzbarer Kapazität und 92 % Wechselrichter-Wirkungsgrad stehen 5.120 × 0,9 × 0,92 ≈ 4.240 Wh zur Verfügung. Laufzeit = 4.240 ÷ 200 ≈ 21 Stunden.
Rechenbeispiel 3: Off-Grid-Hütte mit 3 kWh pro Tag
Eine Hütte verbraucht 3.000 Wh am Tag. Eine 10-kWh-LiFePO4-Bank (10.000 Wh) mit 90 % DoD und 92 % Wirkungsgrad liefert 10.000 × 0,9 × 0,92 ≈ 8.280 Wh nutzbar. Laufzeit ≈ 8.280 ÷ 3.000 ≈ 2,8 Tage ganz ohne Solareintrag. Das ist der Autonomiewert für die Solarplanung.
Von der Laufzeit zu Autonomietagen und Solarauslegung
Autonomietage sind die Tage, die die Bank Ihre Verbraucher ohne jede Ladung versorgt, etwa in einer Woche mit trübem Winterwetter. Zwei bis drei Tage sind für Hütten ein üblicher Zielwert, kritische Systeme brauchen mehr. Der Solargenerator muss die Bank zwischen den Schlechtwetterphasen wieder laden. Kombinieren Sie das Ergebnis, wenn Sie die Batterie Laufzeit berechnen, mit dem Inselanlagen-Rechner und lesen Sie unseren Ratgeber zur Batteriebank-Dimensionierung.
So verlängern Sie die Laufzeit der Batterie
- Zuerst die größten Verbraucher senken: Kühlschrank, Warmwasser, elektrisches Kochen.
- Auf Gleichstromgeräte setzen, um Wechselrichterverluste zu sparen.
- LED-Licht und effiziente Laptops statt Desktop-PCs verwenden.
- Den Wechselrichter ausschalten, wenn kein Wechselstrom nötig ist.
- Batterien im Winter in einem warmen, gedämmten Raum betreiben.
- Kapazität oder parallele Stränge erst nach der Lastreduktion ergänzen.
- Mit einem Shunt-Batteriemonitor messen, statt nur die Spannung zu schätzen.
Häufige Fehler, wenn Sie die Batterie Laufzeit berechnen
- Die Nenn-Ah als komplett nutzbar ansetzen.
- Wirkungsgrad und Leerlaufverbrauch des Wechselrichters vergessen.
- Anlaufspitzen ignorieren, die die Laufzeit beim Motorstart stark senken.
- Nennkapazität bei niedrigen Temperaturen annehmen.
- Batterien mit unterschiedlichem Alter, unterschiedlicher Größe oder Chemie in einer Bank mischen.
Passende Ratgeber
Häufig gestellte Fragen
Wie kann ich die Batterie Laufzeit berechnen?
Multiplizieren Sie Ah mit der Spannung für Wh, danach mit der nutzbaren Entladetiefe und dem Wechselrichter-Wirkungsgrad, und teilen Sie durch die Last in Watt. Das Ergebnis ist die Laufzeit in Stunden.
Wie lange hält eine 100-Ah-Batterie?
Eine 12,8-V-100-Ah-LiFePO4-Batterie speichert 1.280 Wh, davon etwa 1.150 Wh nutzbar. Eine 100-W-Last läuft rund 11 Stunden, eine 20-W-Last mehr als zwei Tage.
Entlädt ein größerer Wechselrichter die Batterie schneller?
Nur durch den Leerlaufverbrauch. Größere Geräte ziehen oft mehr Standby-Strom, deshalb sollten Sie sie nach den echten Lasten wählen.
Welche Entladetiefe sollte ich einplanen?
Bei LiFePO4 80–90 %, bei Blei oder AGM etwa 50 %. Eine geringere Entladetiefe verlängert die Zyklenlebensdauer.
Quellen und weiterführende Informationen
- PVGIS der EU-Kommission: Solarertrag zur Nachladung der Bank
- Verbraucherzentrale: Stromverbrauch von Geräten verstehen
Nutzen Sie diese Methode, um die Batterie Laufzeit berechnen zu können, als Planungshilfe und gleichen Sie die Zahlen mit dem Datenblatt Ihres Batterieherstellers ab. Verkabelung und Absicherung müssen den örtlichen Vorschriften entsprechen.