Abhängigkeit Speicherkapazität und Temperatur

  • Hallo zusammen,


    ich lese gerade folgende Kapazitäten in Abhängigkeit von der Temperatur:


    330 Ah bei 25°C = 16,0 kWh
    310 Ah bei 20°C = 15,2 kWh
    270 Ah bei 15°C = 13,2 kWh
    200 Ah bei 10°C = 9,8 kWh


    Das bedeutet ja, wenn ich den Speicher im Keller betreibe, wo es immer zwischen 5 und 10 Grad hat, dass ich dann nur 5 der eigentlichen 8kWh nutzen kann.


    Hat da jemand Erfahrungswerte?


    Ist aus dem Datenblatt eine SENEC.home Pb.


    Wollte mir jetzt eigentlich einen Bleispeicher kaufen, weil ich bei Lithium lese, dass der unter 5 Grad überhaupt nicht mehr arbeitet.


    Was jetzt tun? Den Keller isolieren, damit es immer mindestens 5 Grad hat - oder ist das mit den Blei und den Kapazitäten nicht so schlimm wie im Datenblatt angegeben?


    Schon mal Danke für Eure für Eure Infos im Voraus


    Gruß Karl

    12,16 kWp (Suntech+SMA) seit 2012,

    29,64 kWp (Heckert+SMA) seit 2015 und

    5,7 kWp (Heckert+SMA) seit 2017.

    10 kWh Li-Speicher von SENEC seit November 2016 und noch mal

    5 kWh Speicher (wieder SENEC) seit Dezember 2019.

    Seit Februar 2020 fahre ich e-Golf (300er).

  • Die abnehmende Kapazität ergibt sich aus dem Peukert-Effekt, der eben kurz erklärt sei. Die beiden Elektroden in einer Bleibatt bestehen aus einem massiven Gerippe aus (meist) Blei, auf das eine Paste aufgetragen wird. Wenn die Feuchtigkeit aus der Paste verdunstet, dann sorgt sogenanntes Spreizungsmaterial dafür, dass ein riesiges Höhlensystem in den Elektroden entsteht.


    Wenn eine Batterie entladen wird, dann wandelt sich das Aktivmaterial jeweils zu Bleisulfat um und man hat daher tief in der Elektrode nur noch stark verdünnte Schwefelsäure. Wenn der Entladestrom relativ hoch ist, dann haben die Schwefelsäure-Moleküle nicht genügend Zeit, um tief in die Elektrode einzudringen. Also erfolgt die Umsetzung hauptsächlich an den Eingängen zu den Kavernen. Da Bleisulfat über zweimal mehr Volumen hat als Blei oder Bleidioxid, verstopfen die Eingänge und die Batterie schwächelt. Dies ist der normale Peukert-Effekt. Wenn man die Batterie später wieder auflädt, dann ist auch wieder die normale Kapazität da (man hat also nicht Energie sondern nur momentane Nutzbarkeit verloren).


    Jetzt zum Einfluss der Temperatur. Je geringer die Temperatur ist, um so langsamer bewegen sich die Moleküle und um so geringer ist die Diffusionsgeschwindigkeit. Wenn die Batterie bei 8°C statt bei 20°C steht, dann schlägt Peukert eben härter zu.
    Diesen Effekt kannst du ausgleichen, indem du die Batterie größer planst, denn dadurch wird der Strom pro Quadratmeter Elektrodenoberfläche kleiner und somit wird auch der Peukert-Effekt kleiner.


    Dies zwingt dich zwar, mehr Geld für die Batterie auszugeben, aber über die Laufzeit wird sie nicht teurer. Gute Batteriehersteller veröffentlichen in ihren Handbüchern ein Diagramm, in dem man die zu erwartende Zyklenanzahl für verschiedene Zyklentiefen ablesen kann. Wenn man diese Angaben in kWh-Durchsatz umrechnet, dann erhält man das Ergebniss, dass die Anzahl der kWh (fast) unabhängig von der Zyklenanzahl ist. Das wiederum heißt, dass jede durchgeleitete kWh gleich teuer ist, egal ob die Batterie klein oder groß ist; das einzige, was sich ändert, ist das Tauschintervall.


    Da dein Keller eher kalt ist und (außer dem normalen Verschleiß durch Nutzung) alle zerstörerischen Vorgänge in einer Batterie deutlich mit der Temperatur abnehmen, ist ein kalter Keller auf jeden Fall besser als ein warmer Dachboden. Du hast natürlich deine Vorstellungen darüber, was die Batterie an Leistung bringen soll. Versuche über die Auswahl der Größe diese Anforderungen zu erfüllen, aber du solltest bei der geplanten Lebensdauer nicht über 15 Jahre gehen.


    Nimm auf jeden Fall eine Bleibatt mit Elektrolytumwälzung; die Gründe findest du in diversen Threads.


    Edit: Noch'n Tipp; frag mal bei Bater in Polen nach, die sollten preislich unter 250 Euro pro kWh nutzbar liegen, inklusive EUW, Trog, Verbindern, Transport und MWSt.

    Unser Kopf ist rund, damit das Denken die Richtung wechseln kann (Francis Picabia)

  • Zitat von karlh


    Das bedeutet ja, wenn ich den Speicher im Keller betreibe, wo es immer zwischen 5 und 10 Grad hat, dass ich dann nur 5 der eigentlichen 8kWh nutzen kann.


    Wohnst Du in einem Permafrostgebiet? :mrgreen:


    Also in unserem Keller hat es selbst im tiefsten Winter mehr als 10° C und im Sommer wenn es draußen 30° C hat dann kann er auch die 20° C erreichen.


    Ansonsten stimmt das natürlich mit der verfügbaren Kapazität. Wenn es in Deinem Keller wirklich so kalt ist dann ist auch eine Temperaturkompensation der Ladespannung nötig. Wichtig ist hier nicht die Kellertemperatur sondern die Säuretemperatur. Wird die Batterie intensiv genutzt dann wird sie sich auch leicht erwärmen. Damit alle Zellen die gleiche Säuretemperatur haben sollte die Batterie dann auch außen isoliert werden.

    Mobile Insel: PV 2kWp (mono), Solarregler 2xMPPsolar PCM5048 (MPPT), LiFePO4 1020Ah/25,6V, Lichtmaschine 4,2kW, Netzladegeräte 2xPhilippi AL30 24V, 2xKosun 6kW Sinus-WR 24V, Mastervolt Batteriemonitor BCM-III