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Rechner: Heizen & Gas

Kraftstoffverbrauch des Stromerzeugers: Liter pro Stunde, Laufzeit & Kosten pro kWh

Wie viel Diesel, Benzin, Flüssiggas oder Erdgas ein Stromaggregat bei jeder Last verbraucht, wie lange eine Tankfüllung reicht und was jede kWh mit Motorverschleiß wirklich kostet, im Vergleich mit Netzstrom und Solar plus Speicher.

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Ergebnisse

Bei 2,05 L/h reicht ein Tank mit 50 L für 24,4 h. Jede kWh kostet einschließlich Verschleiß 0,79 €: das 3,1-Fache des Netzstrompreises und das 4,4-Fache von Solar + Speicher.
Kraftstoffverbrauch
2,05L/h
5 kW Leistung (50 % Last)
Laufzeit pro Tank
24,4Stunden
Energie pro L
2,44kWh/L
elektrischer Wirkungsgrad 24 %
Kraftstoffkosten pro kWh
0,656€/kWh
Gesamtkosten pro kWh
0,786€/kWh
Kraftstoff + Wartung + Motorverschleiß
Kraftstoff pro Monat
492L
240 Betriebsstunden
Monatliche Betriebskosten
847 €
1.200 kWh erzeugt
Dieselbe Energie aus dem Netz
300 €
Dieselbe Energie aus Solar + Speicher
216 €
CO₂ pro kWh
1,1kg
1.319 kg pro Monat
Verbrauch und Wirkungsgrad nach Last
Kosten pro kWh im Vergleich

Lasttabelle

LastLeistung (kW)Kraftstoff (L/h)kWh/LKraftstoffkosten (€/kWh)Laufzeit pro Tank (h)
10%11,050,951,6847,6
20%21,31,541,0438,5
25%2,51,431,750,91235,1
30%31,551,940,82732,3
40%41,82,220,7227,8
50%52,052,440,65624,4
60%62,32,610,61321,7
70%72,552,750,58319,6
75%7,52,682,80,57118,7
80%82,82,860,5617,9
90%93,052,950,54216,4
100%103,33,030,52815,2
  • Verbrauchskurve: F = a × P_rated + b × P_out (das lineare Modell, das HOMER und die meisten Datenblätter verwenden). Die Standardwerte passen zu typischen kleinen bis mittleren Aggregaten; für genaue Ergebnisse trägst du die Werte für 25/50/75/100 % aus deinem Datenblatt ein.
  • Inverter-Generatoren drosseln den Motor bei geringer Last und liegen unterhalb der halben Last 20–40 % unter dieser Kurve.

So funktioniert dieser Verbrauchsrechner für Stromaggregate

Datenblätter von Stromaggregaten nennen den Verbrauch meist bei 25, 50, 75 und 100 % Last. Die Punkte liegen fast genau auf einer Geraden, die nicht durch den Nullpunkt geht. Diese Gerade hat zwei Anteile: einen festen Leerlaufverbrauch, der mit der Motorgröße wächst, und einen Zusatzverbrauch, der mit dem tatsächlich entnommenen Strom steigt. Der Rechner nutzt diese lineare Kraftstoffkennlinie (dasselbe Modell wie HOMER und die meisten Planungswerkzeuge für Hybridsysteme) für Diesel-, Benzin-, Flüssiggas- und Erdgasaggregate.

Aus der Kennlinie ergeben sich der Stundenverbrauch bei deiner mittleren Last, die Laufzeit pro Tankfüllung, die Energie pro Liter (oder pro m³ Gas) und die tatsächlichen Kosten jeder kWh. Zu den Brennstoffkosten kommen dabei Wartung und Motorverschleiß; Verschleiß heißt hier: Kaufpreis verteilt auf die Lebensdauer des Motors in Stunden. Diese Kosten stellt der Rechner Netzstrom und Solar mit Batterie gegenüber, zusammen mit dem CO₂ pro kWh.

Die Formel

Kraftstoffverbrauch F = a × P_Nenn + b × P_ab (l/h oder m³/h)

kWh pro Liter = P_ab ÷ F Laufzeit pro Tank = Tank ÷ F Elektrischer Wirkungsgrad = P_ab ÷ (F × Energiegehalt des Kraftstoffs)

Kosten pro kWh = Kraftstoffpreis ÷ (kWh pro Liter) + (Kaufpreis ÷ Motorlebensdauer in h + Wartung pro Stunde) ÷ P_ab

Standardkoeffizienten: Diesel a = 0,08, b = 0,25 l/kWh; Benzin a = 0,12, b = 0,33; Flüssiggas a = 0,15, b = 0,45 (Liter Flüssigkeit); Erdgas a = 0,10, b = 0,30 m³/kWh. Energiegehalt: Diesel 10,0 kWh/l, Benzin 9,1, Flüssiggas 7,08 kWh/l, Erdgas 10,55 kWh/m³.

Rechenbeispiel

Die Standardwerte beschreiben ein 10-kW-Dieselaggregat bei 50 % Last (5 kW), das 30 Tage lang 8 Stunden täglich läuft, mit 50-l-Tank und Diesel zu 1,60 €/l.

Der Verbrauch beträgt 0,08 × 10 + 0,25 × 5 = 2,05 l/h. Jeder Liter liefert 5 ÷ 2,05 = 2,44 kWh (rund 24 % Wirkungsgrad vom Kraftstoff zum Strom), und der 50-l-Tank hält etwa 24 Stunden. Allein der Kraftstoff kostet 1,60 ÷ 2,44 = 0,66 € pro kWh.

Der Motorverschleiß schlägt mit 6.000 € ÷ 15.000 h = 0,40 € pro Stunde zu Buche, die Wartung mit weiteren 0,25 €. Auf 5 kW verteilt sind das 0,13 €/kWh, insgesamt also 0,79 €/kWh. Im Monat läuft das Aggregat 240 Stunden, verbrennt 492 l Diesel und erzeugt 1.200 kWh. Kraftstoff und Wartung kosten zusammen rund 847 €. Dieselbe Energie kostet aus dem Netz bei 0,25 €/kWh 300 €, aus Solar mit Batterie bei 0,18 €/kWh 216 €. Das CO₂ liegt bei rund 1,1 kg pro kWh, also 1,3 Tonnen im Monat.

Die Lasttabelle zeigt, warum die richtige Größe zählt: Bei 20 % Last macht dieselbe Maschine nur 1,54 kWh pro Liter (1,04 €/kWh nur für Kraftstoff), bei Volllast 3,03 kWh/l (0,53 €/kWh).

So liest du die Ergebnisse

  • Kraftstoffverbrauch ist der Hauptwert: Liter (oder m³) pro Stunde bei deiner mittleren Last.
  • Energie pro Liter zeigt am besten, wie gut das Aggregat zur Last passt. Ein Diesel unter etwa 2 kWh/l ist wahrscheinlich überdimensioniert.
  • Gesamtkosten pro kWh sind die Zahl für den Vergleich mit Netz und Solar. Die reinen Kraftstoffkosten untertreiben.
  • Das Kennliniendiagramm zeigt Liter pro Stunde (steigend) und kWh pro Liter (fallend bei geringer Last). Am günstigsten läuft ein Aggregat meist bei 60–85 % Last.
  • Das Fazit warnt, wenn die Last unter 30 % fällt; dort verschwenden Diesel Kraftstoff, und Wet Stacking setzt ein.

Typische Werte

Aggregat Last Typischer Verbrauch kWh pro Einheit Kraftstoff
Tragbar, Benzin, 3 kW 50 % 0,8–1,0 l/h 1,5–2,0 kWh/l
Inverter, Benzin, 2 kW 25 % 0,3–0,5 l/h 1,0–1,7 kWh/l
Diesel 10 kW 50 % 1,8–2,2 l/h 2,3–2,8 kWh/l
Diesel 10 kW 100 % 3,0–3,5 l/h 2,9–3,3 kWh/l
Diesel 100 kVA (80 kW) 75 % 16–19 l/h 3,2–3,7 kWh/l
Erdgas-Notstrom 20 kW 50 % 3,5–4,5 m³/h 2,2–2,9 kWh/m³

So sparst du Kraftstoff

  • Wähle die passende Größe. Ein großes Aggregat bei 20 % Last kann pro kWh 50–60 % mehr Kraftstoff brauchen als ein kleineres bei 70 %.
  • Kombiniere mit einer Batterie. Lass das Aggregat ein paar Stunden unter hoher Last eine Batterie laden und schalte es dann ab. Dieses „Zyklusladen“ ist in netzfernen Systemen Standard. Die Größe bestimmst du mit dem Batteriespeicher-Rechner.
  • Ergänze Solar. Schon eine kleine PV-Anlage kann die Laufzeit des Aggregats in sonnigen Monaten um 50–80 % senken. Ihren Ertrag berechnest du mit dem Solarrechner.
  • Nimm für kleine Lasten einen Inverter-Generator. Die variable Drehzahl spart unterhalb halber Last 20–40 %.
  • Halte das Aggregat in Schuss. Saubere Luftfilter, das richtige Öl und intakte Einspritzdüsen halten den Verbrauch nahe am Datenblatt.

Grenzen

Die lineare Kennlinie ist eine Näherung; für genaue Ergebnisse trag die Koeffizienten aus deinem Datenblatt ein. Der reale Verbrauch hängt außerdem von Höhenlage, Temperatur, Leistungsfaktor und davon ab, wie oft Lasten an- und abschalten. Motorlebensdauer und Wartungskosten unterscheiden sich stark zwischen tragbaren Geräten für Privatleute und industriellen Dauerbetriebsaggregaten. Die Kraftstoffpreise bleiben konstant, die Anlieferung an abgelegene Standorte ist nicht enthalten. Das CO₂ umfasst nur die Verbrennung, nicht die Kraftstoffherstellung.

Methode & Annahmen

Kraftstoffstrom = a × Nennleistung (kW) + b × abgegebene Leistung (kW) (Liter oder m³ pro Stunde). Elektrischer Wirkungsgrad = Leistung ÷ (Kraftstoffstrom × Energiegehalt). Kosten pro kWh = Kraftstoffpreis ÷ kWh pro Einheit + (Kaufpreis ÷ Motorlebensdauer in Stunden + Wartung pro Stunde) ÷ abgegebene Leistung. CO₂: Diesel 2,68, Benzin 2,31, Flüssiggas 1,51 kg/L, Erdgas 1,93 kg/m³.

Häufige Fragen

Wie viel Diesel verbraucht ein Stromaggregat pro Stunde?
Bei mittlerer bis voller Last rund 0,25–0,27 Liter pro erzeugter kWh, dazu ein Leerlaufverbrauch von etwa 0,08 l/h pro kW Nennleistung. Ein 10-kW-Dieselaggregat braucht also bei halber Last rund 2 l/h und bei Volllast 3,3 l/h; ein Aggregat mit 100 kVA (80 kW) verbrennt je nach Last etwa 13–23 l/h.
Wie lange läuft ein Stromerzeuger mit einer Tankfüllung?
Teile die Tankgröße durch den Stundenverbrauch bei deiner typischen Last. Ein 10-kW-Diesel mit 50-l-Tank läuft bei halber Last rund 24 Stunden, bei Volllast etwa 15 Stunden. Tragbare Benzin-Generatoren mit 10–25-l-Tanks schaffen bei halber Last meist 6–12 Stunden.
Warum arbeitet ein Generator bei geringer Last so ineffizient?
Reibungs-, Kühl- und Pumpverluste bleiben gleich, ob der Motor 1 kW oder 10 kW liefert. Unterhalb von etwa 30–40 % Last steigt der Verbrauch pro kWh deshalb steil an. Diesel, die lange mit wenig Last laufen, leiden außerdem unter Wet Stacking (unverbrannter Kraftstoff im Abgas). Inverter-Generatoren mildern das Problem, indem sie die Motordrehzahl bei geringer Last senken.
Was kostet Strom aus einem Stromaggregat pro kWh?
Bei 1,60 €/l Diesel kostet allein der Kraftstoff eines kleinen Aggregats bei typischer Last rund 0,55–0,70 € pro kWh. Mit Wartung und Motorverschleiß sind es meist 0,65–1,00 €/kWh. Große Dauerbetriebsaggregate unter hoher Last kommen auf 0,40–0,50 €/kWh, immer noch deutlich mehr als die meisten Stromtarife.
Ist ein Generator oder Solar mit Batterie günstiger für eine netzunabhängige Versorgung?
Für den täglichen Bedarf ist Solar mit Lithiumbatterie über die Lebensdauer pro kWh meist viel billiger (typischerweise 0,12–0,30 €/kWh), weil kein Brennstoff anfällt. Als Reserve für lange trübe Phasen oder gelegentliche große Lasten hat der Generator trotzdem seinen Platz, und viele Hybridsysteme nutzen beides.
Wie viel CO₂ stößt ein Dieselaggregat aus?
Beim Verbrennen eines Liters Diesel entstehen rund 2,68 kg CO₂. Bei 2,4 kWh pro Liter sind das etwa 1,1 kg CO₂ pro kWh, zwei- bis viermal so viel wie ein typischer europäischer Strommix.

Quellen & Literatur

  1. HOMER Energy (UL): Kraftstoffkennlinie von Generatoren (Achsenabschnitt und Steigung)
  2. US EPA: Emission factors for greenhouse gas inventories
  3. US DOE: Generatoren und Notstrom (Energy Saver)
  4. IRENA: Off-grid renewable energy solutions

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