Die Verbrauchsbilanz ist die Zahl, aus der Batteriegröße, Ladeleistung und am Ende auch die Querschnitte folgen. Sie entsteht aus einer einzigen Rechnung je Verbraucher: Stromaufnahme mal tägliche Laufzeit.
Die Rechnung
FormelStromaufnahme in Ampere × Laufzeit in Stunden pro Tag = Verbrauch in Amperestunden pro Tag. Die Summe über alle Verbraucher ist die Tagesbilanz.
Steht auf dem Typenschild eine Leistung statt eines Stroms, wird durch die Bordnetzspannung geteilt: 90 Watt bei 12 Volt sind 7,5 Ampere. Bei Geräten mit Wandler oder Netzteil ist der reale Wert etwas höher als die Rechnung, weil der Wandler selbst Verluste hat.
Fahrt und Liegezeit getrennt rechnen
Zwei Spalten statt einer, und die Bilanz wird brauchbar. In Fahrt läuft der Motor und die Lichtmaschine lädt mit; die Frage ist dann nur, ob die Ladung reicht. In der Liegezeit zählt allein, was in der Batterie-Bank steckt und was Solar oder Landstrom nachliefern.
Die Verbraucher verteilen sich dabei deutlich unterschiedlich: Navigation, Autopilot und Radar laufen in Fahrt, Kühlung und Beleuchtung immer, Wasserpumpe und Unterhaltung eher in der Liegezeit. Wer nur eine Spalte führt, plant für einen Zustand, den es so nicht gibt.
Ein Beispiel
| Verbraucher | Strom | Stunden/Tag | Ah/Tag |
|---|---|---|---|
| Kühlkompressor | 7,5 A | 8 (getaktet) | 60 |
| Beleuchtung LED | 3 A | 5 | 15 |
| Wasserpumpe | 8 A | 0,5 | 4 |
| Navigation und Plotter | 2,5 A | 6 | 15 |
| Autopilot | 4 A | 6 | 24 |
| Funk auf Empfang | 0,7 A | 10 | 7 |
| Laden von Kleingeräten | 3 A | 3 | 9 |
| Ruhestrom der Anlage | 0,4 A | 24 | 10 |
Summe 144 Ah pro Tag. Mit 25 Prozent Zuschlag rund 180 Ah. Bei Blei mit 50 Prozent Entladetiefe ergibt das eine Batterie-Bank von 360 Ah, bei Lithium mit 80 Prozent rund 225 Ah.
Bemerkenswert an solchen Aufstellungen ist meist dasselbe: Die Kühlung ist der größte Einzelposten, und der Ruhestrom — der Posten, den niemand plant — liegt in der Größenordnung der Beleuchtung.
Die regelmäßig unterschätzten Posten
- Ruhestrom. Monitore, Funkanlagen im Stand-by, Alarmanlagen, Gaswärner, Ladegeräte ohne Last. Einzeln Milliampere, zusammen eine relevante Zahl — mal 24 Stunden.
- Kühlung im Sommer. Die getaktete Laufzeit steigt mit der Außentemperatur deutlich; Datenblattwerte gelten für moderate Bedingungen.
- Wandlerverluste. Ein Wechselrichter zieht auch im Leerlauf Strom, und seine Wandlung kostet zehn bis fünfzehn Prozent.
- Anlaufströme. Für die Bilanz nebensächlich, für die Auslegung von Sicherungen und Wandlern entscheidend.
- Neue Verbraucher. Was in der Planung fehlt, kommt im Betrieb dazu — deshalb der Zuschlag.
Besser als rechnen: messen
Eine gerechnete Bilanz ist eine Schätzung mit Struktur. Genauer wird sie nur durch Messung: Ein Shunt in der Minusleitung der Verbraucherbatterie-Bank zählt Amperestunden mit, und eine Woche normaler Betrieb liefert einen Wert, den keine Tabelle erreicht.
Wer eine bestehende Anlage umbaut, sollte deshalb mit der Messtechnik anfangen und nicht mit der Batterie. Wer neu baut, plant den Messpunkt gleich mit ein — er kostet wenig und beantwortet ab dem ersten Tag Fragen, die sonst offen bleiben.
WarnungDer Ladezustand einer Batterie-Bank lässt sich aus der Spannung nur grob abschätzen, bei Lithium wegen der flachen Entladekurve praktisch gar nicht. Ohne Amperestundenzählung bleibt jede Aussage über Restlaufzeit eine Vermutung.
Von der Bilanz zur Batterie-Bank
Aus der Tagesbilanz wird die Größe der Batterie-Bank über zwei Faktoren: die gewünschte Autonomie in Tagen und die zulässige Entladetiefe der Technologie.
FormelNennkapazität = (Tagesbilanz × Autonomietage) ÷ zulässige Entladetiefe
Bei 180 Amperestunden Tagesbedarf, einem Tag Autonomie und Blei mit 50 Prozent sind das 360 Amperestunden. Werden zwei Tage ohne Ladung gewünscht, verdoppelt sich der Wert. An dieser Stelle wird meist klar, warum Solar oder ein leistungsfähiger Ladeweg günstiger sind als eine doppelt so große Batterie-Bank.
Und zur Ladeseite
Dieselbe Zahl bestimmt, was nachgeliefert werden muss. Die Ladequellen müssen die Tagesbilanz in der verfügbaren Zeit ersetzen — und zwar nicht nur rechnerisch: Eine Batterie-Bank nimmt in der Schlussphase nur noch wenig Strom auf, sodass die letzten Prozente unverhältnismäßig lange dauern.
Praktisch heißt das, mit einem Aufschlag zu rechnen und die Ladeleistung eher großzügig zu wählen — begrenzt durch die Ladeakzeptanz der Batterietechnologie, die nicht überschritten werden darf.
Typische Fehler
- Ruhestrom nicht erfasst. Mal 24 Stunden wird daraus einer der größten Posten.
- Nur einen Betriebszustand gerechnet. Fahrt und Liegezeit stellen unterschiedliche Anforderungen.
- Ohne Zuschlag geplant. Zwanzig bis dreißig Prozent Reserve sind der Normalfall, nicht der Luxus.
- Entladetiefe vergessen. Nennkapazität ist nicht nutzbare Kapazität.
- Wandlerverluste übersehen. Wechselrichter kosten auch im Leerlauf.
- Nie nachgemessen. Eine Woche mit Shunt schlägt jede Tabelle.
