In den technischen Daten eines Energiespeichers kann beispielsweise eine Kapazität von 10 kWh und eine Leistung von 5 kW angegeben sein, während ein anderes System 10 kWh und 10 kW bietet. Obwohl beide Systeme eine ähnliche Energiemenge speichern können, unterscheiden sich ihre Möglichkeiten im Betrieb. Deshalb ist es wichtig, den Unterschied zwischen diesen beiden Parametern zu verstehen. Vereinfacht gesagt gibt kWh an, wie viel Energie gespeichert werden kann, während kW beschreibt, wie viel Leistung der Energiespeicher zu einem bestimmten Zeitpunkt bereitstellen kann.
Diese Unterscheidung ist beispielsweise wichtig, wenn eine Wärmepumpe, Haushaltsgeräte oder der Energiespeicher als Notstromquelle betrieben werden sollen. In diesem Artikel geht es nicht darum zu entscheiden, ob ein System mit 5, 10 oder 15 kWh die bessere Wahl ist. Stattdessen konzentrieren wir uns darauf, die wichtigsten technischen Parameter verständlich zu erklären und zu zeigen, warum die Kapazität allein nicht ausreicht, um zwei Energiespeicher sinnvoll miteinander zu vergleichen.
Die Kapazität eines Energiespeichers gibt an, wie viel Energie er speichern kann. Dieser Wert wird in Kilowattstunden, also kWh, angegeben. Je größer die Kapazität, desto mehr Energie kann gespeichert und später genutzt werden, zum Beispiel am Abend, in der Nacht oder bei einem Stromausfall. Man kann dies mit der Größe eines Tanks vergleichen: Je größer der Tank, desto mehr Energie kann er aufnehmen. Ein Energiespeicher mit 10 kWh kann daher mehr Energie speichern als ein System mit 5 kWh. 10 kWh bedeutet jedoch nicht, dass das Gerät Verbraucher mit 10 kW Leistung versorgen kann. Dafür ist ein anderer wichtiger Parameter entscheidend: die Leistung des Energiespeichers, angegeben in kW.
Nominale vs. nutzbare Speicherkapazität
Zunächst lohnt es sich, den Unterschied zwischen Nennkapazität und nutzbarer Kapazität zu erklären:
- Die Nennkapazität bezeichnet die gesamte Energiemenge, die eine Batterie aufgrund ihrer Konstruktion theoretisch speichern kann. Gibt der Hersteller beispielsweise eine Nennkapazität von 10 kWh an, bezieht sich dieser Wert auf die gesamte Kapazität der im Energiespeicher verbauten Batteriezellen.
- Die nutzbare Kapazität gibt an, wie viel dieser Energie dem Nutzer im normalen Betrieb tatsächlich zur Verfügung steht. Sie ist in der Regel etwas geringer als die Nennkapazität, da ein Teil der Batteriekapazität als Reserve zurückgehalten wird, um die Batterie vor zu tiefer Entladung und Überladung zu schützen.
Ein Energiespeicher kann beispielsweise eine Nennkapazität von 10 kWh, aber eine nutzbare Kapazität von 9 kWh haben. Die nutzbare Kapazität zeigt besser, wie viel Energie tatsächlich für die Versorgung des Hauses zur Verfügung steht.
Was bedeutet die Leistung eines Energiespeichers in kW?
Die Leistung eines Energiespeichers, angegeben in Kilowatt (kW), zeigt, wie viel Leistung das Gerät zu einem bestimmten Zeitpunkt bereitstellen kann. Vereinfacht gesagt beschreibt die Kapazität, wie viel Energie insgesamt zur Verfügung steht, während die Leistung angibt, wie schnell diese gespeicherte Energie genutzt werden kann.
Ein einfaches Beispiel verdeutlicht das gut. Wenn gleichzeitig eine Wärmepumpe mit einer Leistungsaufnahme von 2 kW, ein Kochfeld mit 2 kW und weitere Geräte mit zusammen 1 kW betrieben werden, liegt der momentane Leistungsbedarf bei etwa 5 kW. Kann der Energiespeicher maximal 3 kW bereitstellen, kann er diese Last nicht vollständig allein abdecken – selbst dann nicht, wenn er über eine große Kapazität von beispielsweise 10 oder 15 kWh verfügt. Die fehlende Leistung muss dann aus der Photovoltaikanlage oder aus dem Stromnetz kommen. Deshalb reicht es beim Vergleich von Energiespeichern nicht aus, nur auf die Zahl der kWh zu achten. Eine große Kapazität bedeutet zwar viel gespeicherte Energie, doch die Leistung in kW entscheidet darüber, wie viele Geräte und wie leistungsintensiv diese gleichzeitig versorgt werden können.
Wie beeinflussen Kapazität und Leistung den Betrieb eines Energiespeichers in der Praxis?
Kapazität und Leistung beschreiben zwei unterschiedliche Aspekte des Betriebs eines Energiespeichers. Die Kapazität bestimmt, wie viel Energie zur Verfügung steht, während die Leistung angibt, wie schnell diese Energie abgegeben oder wieder nachgeladen werden kann. Deshalb sollten beide Parameter immer gemeinsam betrachtet werden.
Parameter | Welche Frage beantwortet er? | Was bedeutet das in der Praxis? |
Kapazität – kWh | Wie viel Energie kann ich speichern? | Wie lange die gespeicherte Energie ausreichen kann |
Leistung – kW | Wie viel Leistung kann ich gleichzeitig nutzen? | Wie leistungsintensiv die gleichzeitig betriebenen Geräte sein können |
Ladeleistung – kW | Wie schnell kann der Energiespeicher Energie aufnehmen? | Ob er einen hohen kurzfristigen Überschuss aus der Photovoltaikanlage nutzen kann |
Entladeleistung – kW | Wie schnell kann er Energie abgeben? | Ob er mehrere Geräte gleichzeitig versorgen kann |
Das lässt sich mit einem einfachen Beispiel verdeutlichen. Ein Energiespeicher mit einer nutzbaren Kapazität von 10 kWh und einer Entladeleistung von 5 kW könnte unter idealen Bedingungen Verbraucher mit einer Gesamtleistung von 5 kW etwa 2 Stunden lang versorgen. Wird dieselbe Kapazität von 10 kWh jedoch mit einer Leistung von 2,5 kW kombiniert, bleibt die gespeicherte Energiemenge gleich, aber das System kann Verbraucher mit einem gleichzeitigen Leistungsbedarf von insgesamt 5 kW nicht vollständig versorgen. Die tatsächliche Betriebsdauer hängt außerdem von der Effizienz des Systems, dem Ladezustand der Batterie, der nutzbaren Kapazität und dem wechselnden Stromverbrauch im Haushalt ab. Die Division von kWh durch kW sollte daher als einfache Möglichkeit verstanden werden, das Verhältnis zwischen Kapazität und Leistung zu veranschaulichen, und nicht als exakte Prognose der Betriebsdauer des Energiespeichers.
Was ist wichtiger – kWh oder kW?
Keiner der beiden Parameter ist wichtiger als der andere. Die Kapazität in kWh und die Leistung in kW beschreiben unterschiedliche Eigenschaften eines Energiespeichers, daher sollten beide bei der Auswahl eines Systems gemeinsam berücksichtigt werden.
Wenn das Hauptziel darin besteht, größere Überschüsse aus der Photovoltaikanlage zu speichern und diese später über mehrere Stunden zu nutzen, ist die nutzbare Kapazität besonders wichtig. Sie zeigt, wie viel Energie tatsächlich zur Verfügung steht.
Soll der Energiespeicher hingegen mehrere leistungsintensive Geräte gleichzeitig versorgen, kurzfristige Leistungsspitzen aus dem Stromnetz reduzieren oder als Notstromversorgung dienen, ist die Entladeleistung ebenso entscheidend. Eine große Kapazität hilft wenig, wenn der Speicher zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht genügend Leistung bereitstellen kann.
Ein passend ausgewählter Energiespeicher sollte daher sowohl über eine geeignete nutzbare Energiemenge als auch über eine Leistung verfügen, die zum tatsächlichen Einsatz der elektrischen Geräte im Haushalt passt.
Wie hilft Voltmax bei der Auswahl der richtigen Parameter für einen Energiespeicher?
Voltmax hilft bei der Auswahl eines Energiespeichers auf Grundlage der tatsächlichen Betriebsbedingungen der Anlage und der Art und Weise, wie Energie im Gebäude genutzt wird. Die Analyse kann unter anderem den Stromverbrauch, die höchsten gleichzeitigen Lasten, den Betrieb der Wärmepumpe und anderer leistungsintensiver Geräte, die Produktion der Photovoltaikanlage sowie die Anforderungen an Eigenverbrauch und Notstromversorgung berücksichtigen. Auf dieser Grundlage können die Spezialisten von Voltmax die passende nutzbare Kapazität sowie die erforderliche Lade- und Entladeleistung für das jeweilige Haus bestimmen. Außerdem prüfen sie, wie der Energiespeicher mit dem Wechselrichter, der Photovoltaikanlage und anderen Geräten zusammenarbeitet, damit das gesamte System optimal aufeinander abgestimmt ist.
Das bedeutet, dass sich die Auswahl eines Energiespeichers nicht auf den bloßen Vergleich von Zahlen in einem Produktdatenblatt beschränken sollte. Voltmax hilft dabei, eine Lösung mit der passenden Menge an gespeicherter Energie, der richtigen Leistung und einer Betriebsstrategie auszuwählen, die auf die tatsächlichen Bedürfnisse des Nutzers abgestimmt ist.
