Was bedeutet die Depth of Discharge (DoD) bei Batteriespeichern?
Die Depth of Discharge (DoD), auch als Entladetiefe bezeichnet, gibt den Prozentsatz der Kapazität einer Batterie an, der im Verhältnis zu seiner Nennkapazität entladen wurde. Sie zeigt, wie viel der maximal verfügbaren Kapazität tatsächlich genutzt wird, ohne dabei die Batterie zu schädigen und ist somit ein wichtiger Parameter bei Batteriespeichern.
Was bedeutet der State of Charge (SoC) bei Batteriespeichern?
Der State of Charge (SoC) gibt den aktuellen Ladezustand einer Batterie in Prozent an, also die noch verfügbare elektrische Energie. Er steht in direktem Zusammenhang mit der Entladetiefe:
DoD = 100 % – SoC
Das bedeutet: Je niedriger der SoC, desto größer die entnommene Kapazität und desto höher die DoD.
Was ist der Unterschied zwischen Nennkapazität und nutzbarer Kapazität?
Die Nennkapazität ist die vom Hersteller angegebene, theoretisch maximale Energiemenge, die ein Batteriespeicher aufnehmen oder abgeben kann. Die nutzbare Kapazität ist meist etwas geringer, weil die Batterie nie komplett ge- oder entladen werden sollte. Das schützt die Batterie vor Tiefentladung (100 % DoD), damit die Lebensdauer nicht rasch verkürzt wird – deshalb wird die Entladung bewusst begrenzt.
Hat eine Batterie beispielsweise eine Nennkapazität von 10 MWh und wird mit einer Entladetiefe von 90 % genutzt, ergibt sich daraus eine nutzbare Kapazität von 9 MWh. Man kann die Batterie in diesem Fall bis zu 90 % ihrer maximalen Kapazität entladen. Die Entladetiefe kann durch das Batteriemanagementsystem angepasst werden.
Der DoD-Wert ist zudem generell von der Batterietechnologie abhängig und liegt beispielsweise bei Lithium-Ionen-Batterien meist bei etwa 80–95 %, während er bei Blei-Batterien deutlich niedriger ist.
Welchen Einfluss hat die Entladetiefe auf die Lebensdauer des Batteriespeichers?
Je tiefer die Batterie entladen wird (d.h. höher die Entladetiefe ist), desto mehr Energie kann pro Ladezyklus entnommen werden – allerdings verkürzt sich dadurch die Lebensdauer der Batterie, weil sie insgesamt weniger Lade- und Entladezyklen durchhält, zum Beispiel aufgrund chemischer Degradation. Das heißt, eine sehr hohe Entladetiefe sorgt zwar für mehr nutzbare Energie, ist aber langfristig nachteilig für die Batterie. Wird die Batterie dagegen nur bis zu einer geringeren Entladetiefe genutzt, ist zwar pro Zyklus weniger Energie nutzbar, aber die Anzahl der möglichen Zyklen ist höher und somit auch die Lebensdauer der Batterie länger.
Dementsprechend ist es entscheidend, die Auslegung der nutzbaren Kapazität sowie den passenden DoD-Wert für einen Batteriespeicher richtig zu dimensionieren, um die Batteriealterung zu minimieren und Tiefentladungen zu vermeiden. So bleiben Lade- und Entladeraten im optimalen Bereich und die Batterie erreicht ihr Lebensende nicht zu früh – was sich etwa auch bei der Vermarktung von Energie auszahlt.
