Wattstunden in Amperestunden umrechnen: Formel & Tabelle

Wattstunden lassen sich einfach in Amperestunden umrechnen, sobald die Nennspannung der Batterie bekannt ist.

Die grundlegende Formel lautet:

Amperestunden (Ah) = Wattstunden (Wh) ÷ Batteriespannung (V)

Eine Batterie mit 1.280Wh und einer Nennspannung von 12,8V hat beispielsweise:

1.280Wh ÷ 12,8V = 100Ah

Die Spannung ist bei dieser Rechnung entscheidend. Dieselben 1.280Wh entsprechen bei 25,6V nur 50Ah und bei 51,2V 25Ah. Die gespeicherte Energiemenge bleibt jedoch in allen Fällen gleich.

Diese Umrechnung ist besonders hilfreich beim Vergleich von Batterien für Wohnmobile, Boote, Solaranlagen, Golfcarts und autarke Stromsysteme.

Formel zur Umrechnung von Wh in Ah

Für die Umrechnung gilt:

Ah = Wh ÷ V

Die umgekehrte Formel lautet:

Wh = Ah × V

Eine LiFePO4-Batterie mit 12,8V und 200Ah speichert daher:

12,8V × 200Ah = 2.560Wh

Das entspricht einer Nennenergie von 2,56kWh.

Was ist der Unterschied zwischen Wh und Ah?

Wattstunden messen Energie

Wh gibt an, wie viel elektrische Energie eine Batterie speichert beziehungsweise wie viel Energie ein Verbraucher benötigt.

Für einen Verbraucher gilt:

Wh = Watt × Stunden

Ein Gerät mit 75W, das sechs Stunden betrieben wird, benötigt:

75W × 6h = 450Wh

Da Kühlschränke, Pumpen, Lampen, Ventilatoren, Fernseher und viele andere Geräte in Watt angegeben werden, eignet sich Wh sehr gut für die Planung eines Batteriesystems.

Amperestunden beschreiben elektrische Ladung

Ah wird häufig als Kapazitätsangabe auf Batterien verwendet.

Die Angabe ist jedoch nur zusammen mit der Spannung wirklich aussagekräftig.

Zum Beispiel:

• 12,8V × 100Ah = 1.280Wh
• 51,2V × 100Ah = 5.120Wh

Beide Batterien haben 100Ah, aber die 51,2V-Batterie speichert viermal so viel Energie.

Die Spannung verbindet Wh und Ah

Bei derselben Energiemenge sinkt die erforderliche Ah-Zahl, wenn die Spannung steigt.

Bei gleicher Ah-Zahl steigt dagegen die gespeicherte Energie mit der Batteriespannung.

Deshalb ist Wh beziehungsweise kWh die bessere Vergleichsgröße, wenn Batterien mit unterschiedlichen Spannungen miteinander verglichen werden.

Welche Spannung wird für die Wh-Ah-Berechnung verwendet?

Verwenden Sie die Nennspannung der Batterie.

Bei einer 12,8V-LiFePO4-Batterie kann die Ladespannung beispielsweise ungefähr 14,6V erreichen. Für die Umrechnung der angegebenen Batteriekapazität von Wh in Ah wird dennoch die Nennspannung verwendet.

Auch die 230V-Ausgangsspannung eines Wechselrichters oder die Spannung eines Solarmoduls ist für diese Batteriekapazitätsrechnung nicht geeignet.

Wh-in-Ah-Umrechnungstabelle

Eine Batterie mit 5.120Wh entspricht bei 12,8V 400Ah, bei 51,2V dagegen nur 100Ah.

Die 51,2V-Batterie speichert dadurch nicht weniger Energie. Die gleiche Energiemenge wird lediglich mit einer höheren Spannung dargestellt.

Benötigte Ah anhand der Verbraucher berechnen

Für Wohnmobil-, Solar- oder Offgrid-Systeme sollten Sie zunächst den tatsächlichen täglichen Energiebedarf berechnen.

Tägliche Wh = Leistung des Verbrauchers × Betriebsstunden

Bei einem 12,8V-System entspricht das:

870Wh ÷ 12,8V ≈ 68Ah

Diese 68Ah sind jedoch nur der theoretische tägliche Bedarf.

Für ein zuverlässiges System sollte zusätzliche Kapazität für längere Laufzeiten, Umwandlungsverluste und Tage mit geringer Ladeleistung eingeplant werden.

Batterielaufzeit mit Wattstunden berechnen

Ein einfacher Batterielaufzeit-Rechner basiert auf:

Laufzeit = nutzbare Wh ÷ Verbraucherleistung in Watt

Eine Batterie mit 12,8V und 100Ah enthält:

12,8V × 100Ah = 1.280Wh

Bei einem Verbraucher mit 100W ergibt sich theoretisch:

1.280Wh ÷ 100W = 12,8 Stunden

In der Praxis kann die Laufzeit aufgrund von Temperatur, Wechselrichterverlusten, Leitungsverlusten, Alterung und Eigenverbrauch kürzer ausfallen.

Wechselrichterverluste berücksichtigen

Wer einen 230V-Verbraucher über einen Wechselrichter betreibt, kann nicht mit 100% Wirkungsgrad rechnen.

Bei einem angenommenen Wirkungsgrad von 90%:

1.280Wh × 0,90 = 1.152Wh

Für einen 100W-Verbraucher ergibt sich damit vereinfacht:

1.152Wh ÷ 100W = 11,52 Stunden

Wenn der berechnete tägliche Energiebedarf bereits nahe an der Batteriekapazität liegt, kann eine größere Vatrer 12V LiFePO4-Batterie zusätzliche Reserve für Wohnmobil-, Marine- oder Solaranwendungen schaffen.

Warum Wh für den Vergleich unterschiedlicher Spannungen besser ist

Die Ah-Zahl ist bei allen drei Batterien identisch, die gespeicherte Energie jedoch nicht.

Vergleichen Sie Ah bei gleicher Systemspannung. Bei unterschiedlichen Spannungen sind Wh oder kWh aussagekräftiger.

Nennkapazität und nutzbare Kapazität

Entladetiefe

Verschiedene Batteriechemien haben unterschiedliche empfohlene Betriebsbereiche.

Bleibatterien werden häufig weniger tief entladen, um ihre Lebensdauer zu verlängern. LiFePO4-Batterien können in der Regel einen größeren Anteil ihrer angegebenen Kapazität regelmäßig bereitstellen, abhängig von Herstellerangaben und BMS-Grenzen.

Temperatur

Niedrige und hohe Temperaturen können die Batterieleistung beeinflussen.

Bei Lithiumbatterien können insbesondere für das Laden bei niedriger Batterietemperatur Einschränkungen gelten. Niedertemperaturschutz oder integrierte Heizfunktionen können deshalb bei entsprechenden Einsatzbedingungen wichtig sein.

Entladestrom

Ausreichend Wh bedeuten nicht automatisch, dass eine Batterie jeden Verbraucher starten oder betreiben kann.

Bei leistungsstarken Wechselrichtern, Pumpen, Kompressoren und Motoren muss auch geprüft werden, wie hoch der Dauerentladestrom und die BMS-Stromgrenze der Batterie sind.

Häufige Fehler bei der Umrechnung von Wh in Ah

Falsche Spannung verwenden

Für eine 1.280Wh-Batterie mit 12,8V gilt:

1.280Wh ÷ 12,8V = 100Ah

Die 230V-Ausgangsspannung des Wechselrichters darf hier nicht eingesetzt werden.

Ladespannung statt Nennspannung verwenden

Die Batteriespannung verändert sich während des Ladens. Für die Umrechnung der angegebenen Nennkapazität wird die Nennspannung verwendet.

Ah-Werte verschiedener Spannungen direkt vergleichen

100Ah bei 12,8V enthalten deutlich weniger Energie als 100Ah bei 51,2V.

mAh und Ah verwechseln

1Ah = 1.000mAh

20.000mAh entsprechen deshalb 20Ah.

Bei 3,7V beträgt die Energie:

20Ah × 3,7V = 74Wh

Verluste nicht berücksichtigen

Die mathematische Umrechnung berücksichtigt keine Verluste durch Wechselrichter, Leitungen, Eigenverbrauch, Temperatur oder Alterung.

Eine reale Batterieanlage sollte deshalb nicht exakt auf den theoretischen Mindestwert ausgelegt werden.

So bestimmen Sie die passende Batteriekapazität

1. Leistung aller wichtigen Verbraucher in Watt notieren.
2. Realistische tägliche Laufzeit schätzen.
3. Wh-Verbrauch jedes Gerätes berechnen.
4. Täglichen Gesamtverbrauch addieren.
5. Wechselrichter- und Systemverluste berücksichtigen.
6. Benötigte Wh durch die Nennspannung der Batterie teilen.
7. Eine sinnvolle Reserve einplanen.
8. Prüfen, ob Batterie und BMS den maximalen Strom liefern können.

Fazit

Wattstunden werden mit folgender Formel in Amperestunden umgerechnet:

Ah = Wh ÷ V

Eine Batterie mit 1.280Wh entspricht bei 12,8V 100Ah, bei 25,6V 50Ah und bei 51,2V nur 25Ah. Die gespeicherte Energie bleibt dabei identisch.

Für Wohnmobile, Boote, Solaranlagen und Offgrid-Stromsysteme sollte zunächst der tägliche Energiebedarf in Wh ermittelt werden. Anschließend lässt sich dieser Wert anhand der Batteriespannung in Ah umrechnen. Danach sollten noch Wechselrichterverluste, Reservekapazität, Temperatur und maximale Strombelastung berücksichtigt werden.

Vatrer bietet Lösungen von 12V-Systemen bis zu 48V-Lithiumbatterien für Golfcarts und Lithiumbatterien für Offgrid-Energiespeicher. Wer Spannung, Wh, Ah, nutzbare Kapazität und BMS-Leistung gemeinsam vergleicht, kann wesentlich besser beurteilen, welche Batterie tatsächlich zum eigenen Strombedarf passt.