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
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?
Wie lange läuft ein Stromerzeuger mit einer Tankfüllung?
Warum arbeitet ein Generator bei geringer Last so ineffizient?
Was kostet Strom aus einem Stromaggregat pro kWh?
Ist ein Generator oder Solar mit Batterie günstiger für eine netzunabhängige Versorgung?
Wie viel CO₂ stößt ein Dieselaggregat aus?
Quellen & Literatur
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