Solar-Autarkie-Rechner: PV, Last und Speicher chronologisch bilanzieren
Energie-only: PV, Haushaltslast und Speicher chronologisch verrechnen, ohne Kosten oder EEG.
Wählen Sie das offengelegte Referenzprofil für eine Orientierung oder eine synchronisierte Jahres-Zeitreihe für eine projektnähere Bilanz.
PV-Jahresertrag derselben Periode wie der Haushaltsverbrauch. Jahressummen allein bestimmen den Autarkiegrad noch nicht.
Jahresstromverbrauch des betrachteten Haushalts oder Systems.
Nutzbare Speicherkapazität in kWh, nicht die Bruttokapazität.
Maximale Ladeleistung in kW, die je Zeitschritt berücksichtigt wird.
Maximale Entladeleistung in kW, die je Zeitschritt berücksichtigt wird.
Weitere Angaben Optional für genauere oder besondere Fälle3 Bereiche
Speicherverluste 2 Felder
Ladewirkungsgrad in Prozent. Er beschreibt den Energieverlust beim Einspeichern.
Entladewirkungsgrad in Prozent. Er beschreibt den Energieverlust beim Ausspeichern.
Synchronisierte Zeitreihe 2 Felder
Je Zeile PV und Last desselben Intervalls im Format pv_kWh;last_kWh. Fehlende oder zeitlich versetzte Zeilen verfälschen die Bilanz.
Dauer jedes Intervalls in Stunden, passend zur gesamten Zeitreihe.
Zeitreihen-Dokumentation 3 Felder
Name der Datei oder des Profils, mit dem das Ergebnis später reproduziert werden kann.
Herkunft der PV- und Lastdaten, beispielsweise Zählerexport oder Monitoringportal.
Datenstand oder Abrufdatum der synchronisierten Zeitreihe.
Chronologische Energiebilanz
- Datengrundlage zuerst wählen — Messwerte, PVGIS-Ergebnis, synchronisierte Zeitreihe und technische Prüffakten werden als getrennte Modi behandelt.
- Quellen und Stichtage nennen — Standortdaten, Datensatz, Abrufdatum, Tarifzeitraum und bestätigte Programme werden nicht still ergänzt.
- Ergebnisgrenze beachten — Die Rechner liefern nachvollziehbare Arithmetik und Routenhinweise, aber keine Montage-, Netzanschluss-, Förder- oder Steuerfreigabe.
Autarkiegrad aus chronologischen PV- und Lastflüssen
Der Rechner simuliert, welcher Anteil der Haushaltslast zeitgleich durch Photovoltaik und Speicher gedeckt wird. Im Standardfall mit 9.500 kWh PV-Erzeugung, 5.000 kWh Jahresstromverbrauch und 8-kWh-Speicher erreicht das offengelegte Referenzprofil 83,6 Prozent Autarkie. Die Eigenverbrauchsquote beträgt 45,8 Prozent, der Netzbezug 809 kWh und die Einspeisung 5.152 kWh. Jahressummen allein reichen dafür nicht; Zeitprofil, Speicherleistung und Wirkungsgrade bestimmen das Ergebnis.
Kosten, EEG-Vergütung, Förderung und Amortisation sind bewusst nicht Bestandteil dieses Energieflussrechners.
PV, Last, Speicher und Netz je Zeitschritt
Kennzahlen und Energieerhaltung
Kontrollbeispiel mit 8-kWh-Speicher
| Energiefluss oder Kennzahl | Wert | Bedeutung |
|---|---|---|
| PV-Erzeugung | 9.500,0 kWh/Jahr | eingegebener Jahreswert |
| Haushaltslast im Profil | 4.925,0 kWh/Jahr | zeitlich verteilte Referenzlast |
| Direktverbrauch | 1.972,1 kWh | PV deckt Last ohne Speicher |
| Speicher zur Last | 2.143,9 kWh | nach Wirkungsgrad und Leistungsgrenze |
| Netzbezug / Einspeisung | 809,0 / 5.152,4 kWh | getrennte Netzflüsse |
| Autarkie / Eigenverbrauch | 83,6 % / 45,8 % | aus denselben Intervallen |
| Speichernutzung | 268,0 Vollzyklen | rechnerischer Durchsatz |
Warum Jahressummen keine Autarkie ergeben
Eine PV-Anlage kann im Jahr mehr Strom erzeugen als der Haushalt verbraucht und trotzdem Netzbezug benötigen. Sommerüberschüsse stehen nicht automatisch in Winternächten zur Verfügung. Deshalb verarbeitet der Rechner Erzeugung und Last intervallweise. Direktverbrauch wird zuerst zugeordnet, danach kann freie PV-Energie den Speicher laden. Verbleibende Überschüsse gehen ins Netz; verbleibende Last kommt aus Speicher oder Netz.
Der Schnellmodus skaliert ein offengelegtes Referenzprofil. Er eignet sich für reproduzierbare Orientierung, nicht für eine konkrete Investitionsentscheidung. Der Intervallmodus verwendet eine eigene synchronisierte Zeitreihe. Profilbezeichnung, Quelle, Datum und Intervalllänge gehören zum Ergebnis, damit die Simulation später wiederholt werden kann.
Ertrag und Wirtschaftlichkeit bleiben getrennte Aufgaben. Standortbezogene Ertragsdaten und ihre Herkunft werden im Solarertrag-Rechner dokumentiert. Speichergröße und Speicherwirkung können auf derselben Ertrags- und Lastbasis mit dem Batteriespeicher-Rechner verglichen werden. Für eine belastbare Lastgrundlage sollte außerdem der Stromverbrauchsrechner mit derselben Jahresgrenze verwendet werden. Keine dieser Größen ersetzt die chronologische Bilanz.
Speichergröße, Leistung und Wirkungsgrad
Die nutzbare Speicherkapazität begrenzt, wie viel Energie zwischen zwei Zeitpunkten verschoben werden kann. Lade- und Entladeleistung begrenzen den Energiefluss je Intervall. Ein großer Speicher mit kleiner Leistung kann kurze Überschüsse nicht vollständig aufnehmen; ein leistungsstarker Speicher mit kleiner Kapazität ist schnell voll. Beide Angaben müssen zur Intervalllänge passen.
Lade- und Entladewirkungsgrad bilden Verluste getrennt ab. Bei jeweils 95 Prozent kommt weniger Energie zur Last zurück, als zuvor aus der PV-Anlage geladen wurde. Ein Wirkungsgrad von 100 Prozent ist nur ein idealisierter Kontrollfall. Standby- und Umrichterverluste außerhalb der angebotenen Felder werden nicht still ergänzt.
Vollzyklen sind der Jahresdurchsatz bezogen auf die nutzbare Kapazität. Sie zeigen Nutzung, aber noch keine Lebensdauer oder Garantiebeanspruchung. Zellchemie, Temperatur, Reserven, Alterung und Herstellergrenzen benötigen Produktdaten. Der Rechner gibt deshalb keine Kaufempfehlung und keine Haltbarkeitszusage.
Szenarien vergleichen und Ergebnis prüfen
Für einen niedrigen, Basis- und hohen Fall ändern Sie jeweils eine dokumentierte Annahme: PV-Ertrag, Lastprofil, Kapazität, Leistung oder Wirkungsgrad. Größere Kapazität erhöht die Autarkie nicht unbegrenzt. Sobald kaum zeitversetzbare Überschüsse oder Lasten vorhanden sind, nimmt der zusätzliche Nutzen ab. Eine Szenariotabelle sollte deshalb Netzbezug, Einspeisung, Autarkie, Eigenverbrauch und Verluste gemeinsam zeigen.
Prüfen Sie die Energieerhaltung: PV-Erzeugung muss sich in Direktverbrauch, Speicherladung und Einspeisung aufteilen. Die Last muss durch Direktverbrauch, Speicherentladung und Netzbezug gedeckt werden. Speicherfüllstand darf nie negativ oder größer als die nutzbare Kapazität sein. Abweichungen sprechen für unterschiedliche Zeitreihengrenzen oder einen Eingabefehler.
Ein hoher Autarkiegrad sagt nichts über Wirtschaftlichkeit aus. Speicher kann Netzbezug senken und zugleich zusätzliche Kosten sowie Verluste verursachen. Tarife, Einspeisevergütung, Investition und Ersatz gehören in einen getrennten Cashflow. Förder-, Vergütungs- und Informationswege werden im Solarförderungs-Rechner separat dokumentiert und nicht als sichere Einnahme in die Autarkiebilanz übernommen.
Quellen und Grundlagen
Der HTW-Unabhängigkeitsrechner dient als deutscher Methodenbenchmark für Autarkiegrad und Eigenverbrauchsquote.
HTW Berlin – UnabhängigkeitsrechnerDie HTW-Forschung zu Solarstromspeichern erläutert Speicherkennzahlen und chronologische Energieströme.
HTW Berlin – SolarstromspeicherPV-Erzeugungsreihen können aus dem EU-JRC-PVGIS-Werkzeug stammen; Quelle und zeitliche Auflösung müssen erhalten bleiben.
EU JRC PVGIS