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Glossar Photovoltaik und Batteriespeicher

Die Begriffe, die Ihnen in Datenblättern, auf Produktseiten und in Angeboten für Module, Wechselrichter und Speicher begegnen, verständlich erklärt und mit dem, was Sie vor der Bestellung prüfen sollten. Jeder Begriff verweist auf verwandte Begriffe und auf den passenden Teil des Katalogs.

€

€/kWh (Preis pro kWh Speicher)

Speicherpreis geteilt durch Kapazität, um unterschiedliche Größen zu vergleichen.

Auf SolarGear.eu ist der €/kWh-Wert der Speicherpreis geteilt durch die vom Hersteller angegebene Kapazität, angezeigt netto und mit der Umsatzsteuer Ihres Landes. Er ist ein schneller Vergleich, aber nicht alles: Achten Sie auch auf nutzbare Kapazität, Zyklenfestigkeit und bei Hochvolt auf die Kosten der Steuereinheit und die Mindestmodulzahl. Er ist nicht dasselbe wie die Kosten pro gespeicherter kWh über die Lebensdauer, die auch von den Zyklen abhängen.

€/W und €/Wp

Preis pro Watt, um Wechselrichter und Module unterschiedlicher Größe zu vergleichen.

Bei Wechselrichtern ist €/W der Preis geteilt durch die Nennleistung, bei Modulen €/Wp der Preis geteilt durch die Peakleistung. So lassen sich Größen und Marken leicht vergleichen – prüfen Sie aber, was dabei ist (Zähler, WLAN-Stick, Notstrombox) und ob Sie bei Modulen einzelne Stücke oder eine ganze Palette kaufen.

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A

AC-Kopplung und DC-Kopplung

Zwei Wege, einen Speicher an eine PV-Anlage anzuschließen.

Bei der DC-Kopplung teilen sich Module und Speicher einen Hybridwechselrichter, mit weniger Wandlungsschritten und etwas höherem Wirkungsgrad: die übliche Lösung für Neuanlagen. Bei der AC-Kopplung hat der Speicher einen eigenen Wechselrichter, der auf der Wechselstromseite neben dem vorhandenen PV-Wechselrichter angeschlossen wird: der übliche Weg, eine bestehende Anlage nachzurüsten, ohne die PV-Seite anzufassen.

Ah (Amperestunde)

Kapazität als Ladungsmenge – mit der Spannung multipliziert ergibt sich die Energie.

Ah sagt, wie viel Strom ein Speicher eine Stunde lang liefern kann, aber nicht, wie viel Energie er enthält: Dafür multiplizieren Sie mit der Nennspannung. 100Ah bei 51,2V sind 5,12kWh, 100Ah bei 12,8V nur 1,28kWh. Speicher mit unterschiedlicher Spannung vergleichen Sie deshalb immer in kWh, nie in Ah.

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B

Back-Contact-Modul

Zellen mit allen Kontakten auf der Rückseite, ohne Busbars auf der Vorderseite.

Liegen die Kontakte hinten, fängt die ganze Vorderseite Licht ein: Back-Contact-Module erreichen sehr hohe Wirkungsgrade und wirken gleichmäßig schwarz. Pro Wp kosten sie meist mehr als TOPCon. Sinnvoll sind sie bei knapper Dachfläche oder wenn die Optik zählt.

Batteriemodul

Eine Speichereinheit, die sich mit weiteren zu einem größeren System verbinden lässt.

Ein Modul enthält die Zellen, ein BMS oder eine Slave-Platine und die Anschlüsse. Niedervolt-Module sind meist vollständige Speicher, die auch allein funktionieren; Hochvolt-Module sind Bausteine, die nur im Turm mit ihrer Steuereinheit arbeiten. Der Hersteller gibt für jeden Wechselrichter die minimale und maximale Modulzahl vor, und verschiedene Modelle oder Generationen dürfen in der Regel nicht gemischt werden.

Bifaziales Modul

Ein Modul, das auch mit Licht auf der Rückseite Strom erzeugt.

Bifaziale Module haben eine lichtdurchlässige Rückseite, meist aus Glas, und nutzen das von hinten reflektierte Licht. Der Mehrertrag hängt vom Untergrund und von der Montagehöhe ab: lohnend auf Freiflächen und hellen Flachdächern, gering bei einem Modul dicht über dem Schrägdach. Das Datenblatt nennt den Bifazialitätsfaktor und die Leistung bei einem bestimmten Rückseitengewinn.

BMS (Batteriemanagementsystem)

Die Elektronik im Speicher, die die Zellen überwacht und schützt.

Das BMS misst Spannung und Temperatur jeder Zelle, gleicht die Zellen aus und stoppt Laden oder Entladen, sobald ein Grenzwert erreicht ist. In der PV-Anlage meldet es dem Wechselrichter laufend, wie viel Strom der Speicher aufnehmen oder abgeben darf. Deshalb müssen Speicher und Wechselrichter offiziell freigegeben sein: Ohne funktionierende BMS-Kommunikation wird nicht sauber geladen, und die Garantie kann gefährdet sein.

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C

C-Rate

Lade- oder Entladestrom im Verhältnis zur Kapazität.

1C ist der Strom, der den Speicher in einer Stunde voll lädt oder entlädt; mit 0,5C dauert es zwei Stunden. Bei einem 100Ah-Speicher entspricht 0,5C also 50A. Die C-Rate im Datenblatt bestimmt die dauerhafte Lade- und Entladeleistung: An einem kleinen Speicher wird ein großer Wechselrichter womöglich vom Speicher ausgebremst, nicht von seiner eigenen Leistung.

CAN- und RS485-Kommunikation

Die Datenverbindungen zwischen Speicher, Wechselrichter und Zähler.

CAN und RS485 sind die gängigsten Kommunikationsbusse zwischen BMS und Wechselrichter; RS485 dient auch für Zähler und Monitoring. Ein passender Stecker reicht nicht: Wechselrichter und Speicher müssen dasselbe Protokoll sprechen, deshalb veröffentlichen die Hersteller Kompatibilitätslisten. Bei vielen Wechselrichtern wählen Sie das Batterieprotokoll in den Einstellungen.

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D

Datenblatt

Das technische Dokument des Herstellers mit den Kenndaten des Produkts.

Das Datenblatt nennt Spannungen, Ströme, Leistung, Wirkungsgrad, Abmessungen, Zertifizierungen und Einsatzbedingungen. Es ist die Grundlage, um die Kompatibilität zu prüfen – Speicher mit Wechselrichter, Module mit MPP-Tracker – und genau das verlangen Installateur und Netzbetreiber. Die Produktseiten auf SolarGear.eu verlinken die Datenblätter und Handbücher des Herstellers, soweit verfügbar; im Zweifel gilt die aktuelle Version des Herstellers.

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E

Eigenverbrauch

Der Anteil Ihres Solarstroms, den Sie selbst nutzen, statt ihn einzuspeisen.

Selbst genutzter Solarstrom ersetzt Strom, den Sie sonst zum vollen Tarif kaufen würden, während eingespeister Strom meist deutlich schlechter oder gar nicht vergütet wird. Ein Speicher erhöht den Eigenverbrauch, weil er den Überschuss vom Tag in den Abend verschiebt. Legen Sie die Anlage nach Ihrem Verbrauchsprofil aus, nicht nur nach der Dachfläche.

Einphasig und dreiphasig

Die Art des Netzanschlusses – sie bestimmt, welchen Wechselrichter Sie brauchen.

In Deutschland und Österreich haben Wohnhäuser in der Regel einen Drehstromanschluss, in vielen anderen Ländern ist einphasig üblich. Ein einphasiger Wechselrichter speist auf eine Phase, ein dreiphasiger verteilt die Leistung gleichmäßig auf alle drei. Die Netzanschlussregeln begrenzen in vielen Ländern die Schieflast, also wie viel ein einphasiges Gerät einspeisen darf – größere Anlagen müssen daher oft dreiphasig sein.

Entladetiefe (DoD)

Wie viel Prozent der Kapazität in einem Zyklus genutzt werden.

Eine DoD von 90% bedeutet: Der Speicher wird bis auf 10% seiner Kapazität entladen und schaltet dann ab. Viele LiFePO4-Speicher erlauben 90–100%, Wechselrichter halten aber oft eine Reserve für den Notstrom oder zum Schutz der Zellen im Winter. Garantierte Zyklenzahlen beziehen sich immer auf eine bestimmte DoD – prüfen Sie diese, bevor Sie zwei Speicher vergleichen.

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H

Hybridwechselrichter

Ein Gerät, das PV-Module, Speicher und Netz zusammen steuert.

Der Hybridwechselrichter wandelt den Solarstrom, lädt und entlädt den Speicher und tauscht Energie mit dem Netz aus – und entscheidet laufend, wohin die Energie fließt. Sein Batterieeingang ist entweder 48V oder Hochvolt, nie beides, und viele Modelle haben einen Notstromausgang. Er ist die übliche Wahl für eine neue Anlage mit Speicher oder für eine, die später einen Speicher bekommen soll.

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I

Inselanlage und netzgekoppelte Anlage

Eine Anlage ohne Netzanschluss im Vergleich zu einer am öffentlichen Netz.

Eine netzgekoppelte Anlage nutzt zuerst den Solarstrom und tauscht den Rest mit dem öffentlichen Netz. Eine Inselanlage (Off-Grid) läuft allein mit Modulen, Speicher und oft einem Generator – Speicher und Wechselrichter müssen dann jeden Verbraucher in jeder Jahreszeit abdecken. Viele Hybridwechselrichter können beides, eine Inselanlage braucht aber mehr Speicher und eine sorgfältige Auslegung.

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K

Kurzschlussstrom (Isc)

Der höchste Strom, den ein Modul liefern kann.

Isc ist der Strom bei kurzgeschlossenen Modulanschlüssen, etwas höher als der Betriebsstrom (Imp). Große moderne Module haben hohe Ströme: Prüfen Sie, ob der Isc des Strings innerhalb des maximalen Kurzschlussstroms pro MPP-Tracker liegt. Bifaziale Module können mehr Strom liefern als für die Vorderseite angegeben, planen Sie also Reserve ein.

kWh und kW

kWh ist Energie (wie viel), kW ist Leistung (wie schnell).

Die Kapazität eines Speichers wird in kWh angegeben: 10kWh liefern 1kW für zehn Stunden oder 5kW für zwei Stunden. Die Leistung eines Wechselrichters steht in kW, also das, was er in jedem Moment maximal abgeben kann. Sie brauchen genug kWh für Ihren Verbrauch am Abend und in der Nacht und genug kW für die Geräte, die gleichzeitig laufen.

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L

Leerlaufspannung (Voc) und maximale PV-Eingangsspannung

Die Spannung eines Moduls ohne Last – und die Grenze, die der Wechselrichter nie überschreiten darf.

Die Leerlaufspannung steigt, wenn die Temperatur sinkt: Am höchsten ist die Stringspannung an einem kalten, sonnigen Morgen. Multiplizieren Sie die Voc des Moduls mit der Zahl der Module in Reihe und rechnen Sie den Zuschlag für die tiefste Temperatur am Standort hinzu – das Ergebnis muss unter der maximalen DC-Eingangsspannung des Wechselrichters bleiben. Überspannung kann den Wechselrichter zerstören und ist in der Regel von der Garantie ausgeschlossen.

Leistungsoptimierer

Ein DC-Gerät hinter jedem Modul, das es im besten Arbeitspunkt hält.

Der Optimierer lässt jedes Modul in seinem eigenen Punkt maximaler Leistung arbeiten und verringert Verluste durch Verschattung oder Fehlanpassung; die Wandlung in Wechselstrom übernimmt weiter ein zentraler Wechselrichter. Manche Optimierer funktionieren nur mit Wechselrichtern derselben Marke, andere mit jedem Gerät – prüfen Sie das vor dem Kauf. Viele bieten zusätzlich eine Abschaltung auf Modulebene, die die Gleichspannung auf dem Dach senkt.

LiFePO4 (Lithium-Eisenphosphat)

Die Lithium-Zellchemie fast aller Heim- und Gewerbespeicher.

LiFePO4, auch LFP geschrieben, ist eine Lithium-Ionen-Chemie mit Eisenphosphat-Kathode. Gegenüber den nickelbasierten Zellen vieler Elektroautos ist sie thermisch stabiler, hält Tausende Zyklen und kommt ohne Kobalt aus; die geringere Energiedichte spielt bei einem Speicher an der Wand kaum eine Rolle. Eine Zelle hat 3,2V Nennspannung, 16 Zellen in Reihe ergeben den 51,2V-Speicher, den die Branche „48V“ nennt.

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M

Mikrowechselrichter

Ein kleiner Wechselrichter für ein bis vier Module, direkt dahinter montiert.

Jeder Mikrowechselrichter wandelt die Energie seiner Module schon auf dem Dach in Wechselstrom: Ein verschattetes oder verschmutztes Modul bremst die anderen nicht aus, und Module können unterschiedlich ausgerichtet sein. Die Gleichspannung auf dem Dach bleibt niedrig. Pro kW sind sie teurer als ein Stringwechselrichter und lohnen sich daher vor allem auf kleinen oder verwinkelten Dächern.

MPP-Tracker (MPPT)

Die Schaltung im Wechselrichter, die aus einem String das Maximum herausholt.

Die Leistung der Module schwankt mit Licht und Temperatur; der MPP-Tracker regelt Spannung und Strom laufend nach, um im Punkt maximaler Leistung zu bleiben. Strings am selben Tracker sollten gleich ausgerichtet sein und gleich viele Module haben; mit zwei oder mehr Trackern versorgt ein Wechselrichter zwei Dachflächen. Gleichen Sie MPP-Spannungsbereich und maximalen Strom pro Tracker mit Ihren Modulen ab.

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N

N-Typ- und TOPCon-Zellen

Die Zelltechnik der meisten neuen Hochleistungsmodule.

N-Typ-Zellen verwenden anders dotiertes Silizium als die älteren P-Typ-Zellen (PERC) und verlieren mit der Zeit und bei Hitze weniger Leistung. TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) ist heute die verbreitetste N-Typ-Bauart, HJT (Heterojunction) eine weitere. Für Sie heißt das: höherer Wirkungsgrad, besserer Temperaturkoeffizient und meist geringere Degradation als bei PERC.

Nennkapazität und nutzbare Kapazität

Nennkapazität ist der gesamte Energieinhalt, nutzbar ist das, was Sie tatsächlich entnehmen können.

Die Nennkapazität ist der Energieinhalt aller Zellen (Spannung × Ah). Nutzbar ist, was nach den Reserven oben und unten übrig bleibt, die BMS und Wechselrichter einstellen. Vergleichen Sie Speicher deshalb nach nutzbaren kWh und prüfen Sie im Datenblatt, ob der Wert bei 100% oder bei geringerer Entladetiefe angegeben ist.

Netzanschlussregeln

Die technischen Regeln, die ein Wechselrichter für den Netzanschluss im jeweiligen Land erfüllen muss.

Jedes Land hat eigene Anschlussregeln – etwa die VDE-AR-N 4105 in Deutschland, die TOR Erzeuger in Österreich oder die CEI 0-21 in Italien für die Niederspannung, viele davon auf Basis der europäischen Norm EN 50549-1 –, dazu kommen die Vorgaben des Netzbetreibers. Der Wechselrichter muss dafür zertifiziert und auf das richtige Länderprofil eingestellt sein. Prüfen Sie vor dem Kauf, ob das Modell für Ihr Land zugelassen ist; die Netzanmeldung übernimmt Ihr Installateur.

Niedervolt- (48V) und Hochvolt-Speicher

Zwei Speicherfamilien, die mit unterschiedlichen Wechselrichtern arbeiten.

Niedervolt-Speicher arbeiten mit rund 48–51,2V und wachsen durch parallel geschaltete Module; sie passen zu 48V-Hybridwechselrichtern und Wechselrichter/Ladegeräten. Hochvolt-Speicher schalten die Module in Reihe bis auf einige hundert Volt: kleinere Ströme, bessere Effizienz bei hoher Leistung, dafür brauchen sie einen HV-Hybridwechselrichter und meist eine Mindestzahl an Modulen. Beide sind nicht austauschbar – Speicher und Wechselrichter wählen Sie zusammen aus.

Notstrom / Ersatzstrom (EPS)

Der Ausgang, der bei Stromausfall die Verbraucher weiter versorgt.

Fällt das Netz aus, trennt sich ein Hybridwechselrichter mit EPS-Funktion (Emergency Power Supply) vom Netz und versorgt die Verbraucher aus Speicher und Modulen. Manche Geräte versorgen das ganze Haus (Ersatzstrom), andere nur einen eigenen Ausgang für wichtige Verbraucher (Notstrom), teils mit separater Umschaltbox. Prüfen Sie die Notstromleistung in kW, die Umschaltzeit und ob zusätzliche Komponenten nötig sind.

Nulleinspeisung (Einspeisebegrenzung)

Eine Einstellung, die die Einspeisung ins Netz verhindert oder begrenzt.

Bei Nulleinspeisung regelt der Wechselrichter seine Leistung so, dass nichts oder nur bis zu einem eingestellten Grenzwert ins Netz fließt – anhand der Messung von Zähler oder Wandler. Sie wird genutzt, wenn der Netzbetreiber keine oder nur begrenzte Einspeisung erlaubt oder wenn Einspeisung nicht vergütet wird. Mit Speicher geht weniger verloren, weil der Überschuss gespeichert statt abgeregelt wird.

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P

Palette

Die volle Verpackungseinheit für Module, geliefert per Spedition.

Module werden gestapelt auf Paletten mit einigen Dutzend Stück geliefert, je nach Modell; eine ganze Palette senkt den Preis pro Wp und das Transportrisiko. Paletten kommen per Lkw-Spedition, nicht per Paketdienst: Die Adresse muss für einen Lkw erreichbar sein, und ohne Stapler sollten Sie eine Lieferung mit Hebebühne anfragen. Prüfen Sie die Verpackung, bevor Sie den Lieferschein unterschreiben.

Parallel- und Reihenschaltung

Parallel erhöht die Kapazität bei gleicher Spannung, in Reihe erhöht sich die Spannung.

Parallel bleibt die Spannung gleich (zum Beispiel 51,2V), Kapazität und Strom addieren sich: So wachsen 48V-Systeme. In Reihe addieren sich die Spannungen, die Ah bleiben gleich: So entstehen Hochvolt-Türme und PV-Strings. Bei Modulen gilt dasselbe Prinzip: Module in Reihe bilden einen String, mehrere Strings parallel teilen sich einen MPP-Tracker.

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R

Rack-Speicher

Module in einem 19-Zoll-Schrank oder -Gestell.

Rack-Speicher nutzen das 19-Zoll-Format von Serverschränken: Die Module werden in einen Metallschrank eingeschoben, die Steuereinheit sitzt oben oder unten. Das Format ist in Technikräumen und im Gewerbe verbreitet, weil es kompakt und wartungsfreundlich ist. Prüfen Sie, ob der Schrank dabei ist oder extra kostet und wie viele Module hineinpassen.

Reverse-Charge (innergemeinschaftliche Lieferung)

Rechnung ohne Umsatzsteuer zwischen Unternehmen in verschiedenen EU-Ländern.

Kauft ein Unternehmen mit gültiger USt-IdNr. Waren bei einem Lieferanten in einem anderen EU-Land, wird ohne Umsatzsteuer abgerechnet, und der Käufer versteuert den Erwerb in seinem eigenen Land. Bei SolarGear.eu gilt das für Unternehmen in der EU, deren USt-IdNr. in VIES gültig ist. Privatkunden zahlen Umsatzsteuer: in Italien die italienische, im übrigen EU-Ausland die ihres Landes.

Siehe auch VIES

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S

Schutzart (IP)

Der Schutzgrad gegen Staub und Wasser.

Die erste Ziffer steht für Fremdkörper und Staub, die zweite für Wasser. IP65 heißt staubdicht und geschützt gegen Strahlwasser: geeignet für außen, am besten geschützt vor Regen und direkter Sonne. Geräte mit IP20 oder IP21 gehören nur nach innen, und bei Außenmontage zählt der Betriebstemperaturbereich genauso viel wie die Schutzart.

Siehe auch Datenblatt

Steuereinheit (PDU, BMU, HV-Box)

Die Steuerung eines Hochvolt-Speicherturms.

In einem Hochvolt-System braucht jeder Turm eine Steuereinheit, je nach Hersteller PDU, BMU oder HV-Box genannt. Darin sitzen Hauptschalter, Absicherung, Schütze und das Master-BMS, das mit dem Wechselrichter kommuniziert. Sie wird oft separat verkauft: Rechnen Sie bei einem Hochvolt-Speicher pro Turm eine Steuereinheit dazu.

Stringwechselrichter (netzgekoppelt)

Ein Wechselrichter, der Solar-Gleichstrom ohne Speicher in Netzwechselstrom umwandelt.

Der Stringwechselrichter nimmt einen oder mehrere Modulstrings auf und speist deren Energie ins Gebäude und ins Netz. Einen Speicher steuert er nicht, deshalb kostet er pro kW weniger als ein Hybridgerät und ist Standard in Gewerbe- und Industrieanlagen. Ein Speicher lässt sich später per AC-Kopplung mit eigenem Batteriewechselrichter nachrüsten.

Stromwandler (CT) und Energiezähler

Der Sensor, der dem Wechselrichter meldet, wie viel Leistung vom und ins Netz fließt.

Um den Speicher mit Überschuss zu laden, den Verbrauch zu decken oder die Einspeisung zu begrenzen, muss der Hybridwechselrichter die Leistung am Netzanschlusspunkt kennen. Er misst sie mit Stromwandlern (CT-Klemmen) oder mit einem Energiezähler über RS485. Prüfen Sie, welchen Zähler oder Wandler der Wechselrichter unterstützt: Oft liegt er bei, manchmal ist er Zubehör.

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T

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V

VIES

Das System der EU-Kommission zur Prüfung von Umsatzsteuer-Identifikationsnummern.

VIES (VAT Information Exchange System) bestätigt, ob eine USt-IdNr. für Geschäfte zwischen EU-Ländern gültig ist. Dort prüfen wir Ihre Nummer, bevor wir ohne Umsatzsteuer abrechnen. Ist die Nummer dafür nicht freigeschaltet, muss die Rechnung Umsatzsteuer enthalten.

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W

Wp und kWp (Watt-Peak)

Die Leistung eines Moduls unter Standard-Testbedingungen.

Wp ist die Leistung eines Moduls unter Standard-Testbedingungen (STC: 1.000W/m² Einstrahlung, 25°C Zelltemperatur); im Betrieb liegt sie wegen Wärme, Neigung und Schmutz meist darunter. Die Größe einer PV-Anlage wird in kWp angegeben: Zwanzig 500Wp-Module ergeben 10kWp. Wie viele kWh pro kWp im Jahr zusammenkommen, hängt von Standort, Ausrichtung und Neigung ab.

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Z

Zyklenfestigkeit

Wie viele volle Lade- und Entladezyklen ein Speicher schafft.

Die Zyklenfestigkeit gibt an, wie viele Zyklen ein Speicher bei bestimmter DoD, Temperatur und C-Rate schafft, bis seine Kapazität auf einen Restwert fällt, meist 70–80% des Ursprungswerts. Die Garantie läuft über Jahre und oft zusätzlich über Zyklen oder die insgesamt abgegebene Energiemenge, je nachdem, was zuerst erreicht wird. Ein Heimspeicher mit etwa einem Zyklus pro Tag kommt auf höchstens rund 365 Zyklen im Jahr.

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