Notstromplaner

So berechnen wir die Notstromversorgung

Eine Notstromversorgung wird durch drei verschiedene Größen beschrieben; ihre Verwechslung ist der häufigste Grund für einen Fehlkauf. Energie in Wattstunden sagt, wie lange der Speicher trägt. Dauerleistung in Watt sagt, wie viele Geräte gleichzeitig laufen können. Die Anlaufspitze sagt, ob der Wechselrichter einen Kühlschrankkompressor überhaupt starten kann. Ein Speicher mit viel Energie und schwachem Wechselrichter schaltet in der ersten Sekunde ab, obwohl genug Energie vorhanden ist.

Geräteenergie = Summe (Leistung x Anzahl x Stunden x Einschaltdauer)

Entnahme aus der Batterie = Geräteenergie / Wechselrichterwirkungsgrad

Nennkapazität = (Entnahme aus der Batterie / Entladetiefe) x (1 + Reserve)

Spitze beim Anlauf = größte einzelne Anlaufspitze + Dauerleistung der übrigen Geräte

Wir geben das Ergebnis als Bereich statt als einzelne Zahl aus, weil manche Verbraucher nicht ohne Unterbrechung laufen. Ein Kühlschrank kühlt zyklisch; über einen Tag arbeitet sein Kompressor real etwa ein Drittel bis zwei Drittel der Zeit, abhängig von Raumtemperatur, Effizienzklasse und dem Öffnen der Tür. Eine einzelne Zahl sähe verlässlicher aus, wäre aber unehrlich: Der untere Wert steht für milde Bedingungen, der obere für Hitze und volle Belastung. Wählen Sie den Speicher nach dem oberen Wert, denn ein Stromausfall passiert selten dann, wenn es günstig ist.

Die Anlaufspitze berechnen wir für einen Start zur Zeit: Wir nehmen die größte einzelne Spitze und addieren die Dauerleistung aller anderen Geräte. Den gleichzeitigen Start mehrerer Motoren modellieren wir nicht und behaupten keine Genauigkeit, die wir nicht haben. Können Kühlschrank und Pumpe in derselben Sekunde starten, verstehen Sie die angegebene Spitze als Mindestwert und lassen Sie dem Wechselrichter deutliche Reserve.

Beispiele

Ein Haushalt einen Tag ohne Strom

Kühlschrank, Router, vier LED-Lichtpunkte für fünf Stunden und zwei Handyladegeräte. Die Dauerleistung beträgt 240 W, die Spitze beim Kompressorstart 720 W. Die Geräteenergie liegt zwischen 1868-2588 Wh; bei 90 Prozent Wechselrichterwirkungsgrad, 80 Prozent Entladetiefe und zehn Prozent Reserve werden etwa 2850-3950 Wh Speicherenergie benötigt. Der Unterschied entsteht ausschließlich daraus, wie stark der Kühlschrank an diesem Tag arbeitet.

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Übersteht eine 1-kWh-Powerstation die Nacht?

Eine Station mit 1024 Wh, ein Wechselrichter mit 1000 W und 2000 W Spitze sowie Kühlschrank und Router für zwölf Stunden. Die Leistung reicht mit Reserve: 140 W dauerhaft und 620 W an der Spitze. Bei der Energie ist das nicht sicher. Unter milden Bedingungen deckt die Station den Bedarf mit Reserve, bei Hitze sinkt sie auf etwa 83 Prozent; dann fehlen ungefähr die letzten zwei Stunden. Genau hier würde eine einzige gemittelte Zahl fälschlich Entwarnung geben.

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Heizung im Winter bei Stromausfall

Heizungspumpe und Steuerung laufen einen Tag, dazu etwas Licht und ein Router. Der Heizkessel selbst braucht wenig, muss aber den ganzen Tag laufen und sein Motor hat eine Anlaufspitze. Das ergibt 170 W dauerhaft, 450 W an der Spitze und 1236-1668 Wh Energie. Bei fünfzehn Prozent Reserve wegen Frost werden etwa 2000-2700 Wh benötigt. Dieses Beispiel zeigt besonders gut, dass die Speichergröße von der Laufzeit abhängt, nicht von der Geräteleistung.

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Häufige Fragen

Wo finde ich die Leistung eines Geräts, wenn sie nicht auf dem Typenschild steht?

Wenn Strom und Spannung angegeben sind, multiplizieren Sie beide: 1,5 A bei 230 V ergeben etwa 345 W. Bei Geräten mit externem Netzteil steht die Leistung darauf. Die Profile des Rechners geben typische Werte vor, aber das konkrete Gerät kann deutlich abweichen; der abgelesene Gerätewert ist immer besser.

Was ist der Unterschied zwischen Dauerleistung und Anlaufspitze?

Dauerleistung ist die Aufnahme während des normalen Betriebs. Die Anlaufspitze ist die kurzzeitige Aufnahme beim Start eines Motors oder Kompressors, oft um ein Mehrfaches höher und nur einen Sekundenbruchteil lang. Der Wechselrichter muss beides verkraften. Der häufigste Ausfall einer Notstromversorgung ist nicht fehlende Energie, sondern das Abschalten des Wechselrichters beim Kühlschrankstart.

Warum erhalte ich einen Bereich statt einer konkreten Zahl?

Geräte mit Einschaltdauer wie Kühlschrank, Gefrierschrank oder Pumpe nehmen Leistung nicht ununterbrochen auf; ihr Laufzeitanteil hängt von Temperatur und Belastung ab. Der Bereich zeigt milde und schwierige Bedingungen. Eine einzelne Zahl wäre bequemer, würde aber Genauigkeit vortäuschen. Wählen Sie den Speicher nach dem oberen Bereichswert.

Welche Entladetiefe soll ich einstellen?

Lithium-Eisenphosphat-Batterien erlauben 80, oft sogar 100 Prozent der vom Hersteller angegebenen nutzbaren Kapazität. Einen Bleiakku sollten Sie höchstens bis zur Hälfte entladen, wenn er Hunderte Zyklen halten soll. Tieferes Entladen funktioniert einmal, verkürzt aber die Lebensdauer. Fertige Powerstations geben gewöhnlich bereits die nutzbare Kapazität an; dann tragen Sie 100 Prozent ein.

Ist der Wechselrichterwirkungsgrad wirklich wichtig?

Bei einem typischen Wirkungsgrad von 90 Prozent wird jede zehnte Wattstunde zu Wärme, also muss der Speicher entsprechend größer sein. Ein Wechselrichter verbraucht auch im Leerlauf Strom; bei einem langen Ausfall kann das spürbar sein. Versorgen Sie einen Verbraucher direkt mit Gleichstrom, vermeiden Sie diese Verluste ganz.

Wozu eine Reserve, wenn das Ergebnis ohnehin ein Bereich ist?

Der Bereich beschreibt die Unsicherheit im Verhalten der Geräte, die Reserve etwas anderes: Batteriealterung, bei Frost geringere verfügbare Kapazität und die Möglichkeit, dass der Ausfall länger dauert als angenommen. Zehn Prozent sind ein vernünftiges Minimum; für die Notstromversorgung der Heizung im Winter sind fünfzehn Prozent oder mehr begründet.

Kann ich meine Geräteliste mit jemandem teilen?

Ja. Der Knopf zum Kopieren des Links speichert die gesamte Liste samt Annahmen in der Adresse; die andere Person öffnet damit genau dieselbe Zusammenstellung. Bei sehr langen Listen überschreitet die Adresse die Grenze, an der manche Messenger Links kürzen, und der Rechner warnt davor. Die lokale Speicherung auf dem Gerät hat diese Grenze nicht.

Ersetzt dieser Rechner die Planung durch eine Elektrofachkraft?

Nein. Er liefert eine nachvollziehbare Speichergröße und zeigt seine Annahmen, umfasst aber nicht die Auslegung von Leitungen, Schutzvorrichtungen, Erdung oder Netzumschaltung. Eine feste Verbindung der Notstromversorgung mit der Hausinstallation erfordert eine qualifizierte Elektrofachkraft und in vielen Ländern eine Meldung.

Wie viel verbraucht ein Desktop-PC und warum verändert die Grafikkarte alles?

Die auf dem Netzteil angegebene Leistung sagt, was das Netzteil liefern kann, nicht was der Rechner aufnimmt. Ein Büro-PC ohne separate Grafikkarte liegt meist bei 60-120 W; eine Maschine mit starker Karte erreicht 400-600 W, aber nur wenn die Karte beim Spielen oder Rendern belastet wird. Tragen Sie daher bei Leistung den Spitzenwert und bei Einschaltdauer den Zeitanteil ein, in dem der Rechner wirklich so arbeitet. Den Monitor rechnen Sie separat.

Quellen

• Typenschild und Anleitung des konkreten Geräts: Dauerleistung, Anlaufstrom und Anforderungen an die Versorgung.
• Datenblatt der Batterie, des Wechselrichters oder der Powerstation: nutzbare Kapazität, Wirkungsgrad, Dauerleistung und Anlaufspitze.

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