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Einheit
Prozent (%)
Einfach erklärt
Die Entladetiefe (englisch Depth of Discharge, kurz DoD) gibt an, wie viel Prozent der Nennkapazität eines Akkus bei einer Entladung tatsächlich entnommen wurden. Wird einem Akku mit 100 Ah Nennkapazität eine Ladung von 40 Ah entnommen, liegt eine Entladetiefe von 40 % vor. Der Gegenwert dazu ist der Ladezustand (State of Charge, SoC): Es gilt SoC + DoD = 100 %, ein Akku mit 40 % DoD hat also noch 60 % SoC.
Die Entladetiefe ist wichtig, weil sie direkt die Lebensdauer eines Akkus beeinflusst: Je tiefer ein Akku regelmäßig entladen wird, desto schneller altert er in der Regel. Blei-Säure-Akkus (z. B. klassische Solarbatterien, AGM- oder Gel-Batterien) vertragen meist nur eine begrenzte Entladetiefe von rund 50 % ohne deutlichen Lebensdauerverlust, während moderne Lithium-Akkus (insbesondere LiFePO4) häufig für Entladetiefen von 80–100 % ausgelegt sind und dabei deutlich mehr Vollzyklen erreichen.
Merksatz: Je kleiner die Entladetiefe, desto schonender wird der Akku behandelt – aber desto weniger nutzbare Kapazität steht pro Zyklus zur Verfügung.
Fortgeschrittene Erklärung
Entladetiefe (DoD) ist eine dimensionslose, in Prozent angegebene Kenngröße, die das Verhältnis der entnommenen Kapazität Qe zur Nennkapazität Qn eines Akkus beschreibt: DoD = Qe/Qn·100 %. Sie ist damit komplementär zum Ladezustand SoC = 100 % − DoD.
In der Praxis wird die Entladetiefe genutzt, um Lade- und Entladestrategien so zu gestalten, dass Akkus möglichst lange halten. Batteriehersteller geben häufig eine Zyklenlebensdauer in Abhängigkeit von der DoD an: Ein Blei-Säure-Akku, der immer nur bis etwa 30 % DoD entladen wird, erreicht typischerweise deutlich mehr Vollzyklen als einer, der regelmäßig bis 80 % DoD entladen wird. Bei Lithium-Zellen ist dieser Zusammenhang schwächer ausgeprägt, weshalb Hersteller dort oft großzügigere DoD-Werte bis nahe 100 % zulassen.
Für die Auslegung von Batteriespeichern (z. B. in PV-Anlagen) wird häufig zwischen Brutto- und Nutzkapazität unterschieden: Die Nutzkapazität ergibt sich aus der Bruttokapazität multipliziert mit der maximal zulässigen bzw. empfohlenen Entladetiefe. Ein 10-kWh-Speicher mit einer vom Hersteller empfohlenen DoD von 90 % liefert im Alltag also nur etwa 9 kWh nutzbare Energie.
Fachlicher Hinweis: Die sinnvolle maximale Entladetiefe hängt vom Batterietyp, vom Batteriemanagementsystem (BMS) und den Herstellerangaben ab – die genannten Bereiche sind typische Richtwerte, keine allgemeingültigen Grenzen.
Wichtige Formeln und Zusammenhänge
Qe ist die entnommene Kapazität (Ah), Qn die Nennkapazität des Akkus (Ah). Durch Umstellen ergibt sich Qe = DoD/100 · Qn und Qn = Qe / (DoD/100). Der Ladezustand ergibt sich aus SoC [%] = 100 − DoD.
Beispiel und Vorgehensweise
Ein Akku hat eine Nennkapazität von Qn = 100 Ah. Ihm werden Qe = 30 Ah entnommen. Damit ergibt sich DoD = 30 Ah / 100 Ah · 100 = 30 %. Der Akku wurde also zu 30 % entladen, der Ladezustand liegt noch bei SoC = 100 % − 30 % = 70 %.
- Nennkapazität Qn und entnommene Kapazität Qe notieren.
- DoD = Qe/Qn·100 berechnen.
- Ergebnis in Prozent angeben und ggf. SoC = 100 % − DoD bestimmen.
Rückrechnung: Ist stattdessen die maximale Entladetiefe laut Hersteller vorgegeben (z. B. DoD = 80 % für eine Lithium-Batterie mit Qn = 50 Ah), lässt sich die maximal sinnvoll entnehmbare Ladung berechnen: Qe = 80/100 · 50 Ah = 40 Ah. Bei einer Blei-Säure-Batterie mit gleicher Nennkapazität, aber einer empfohlenen DoD von nur 50 %, wären es dagegen nur Qe = 50/100 · 50 Ah = 25 Ah – bei gleicher Nennkapazität also nur die Hälfte der nutzbaren Ladung.
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