DC-Kabelverlust übers Jahr: Spitzenlast ist nicht Jahresverlust
16.10.2026
Für den Jahresverlust zählt der Stromverlauf, nicht nur sein Höchstwert: Weil die ohmsche Verlustleistung mit dem Stromquadrat steigt, werden Zeitabschnitte einzeln berechnet und summiert.
Ein Jahreswert braucht den Verlauf
Ein DC-Kabelverlustrechner beantwortet zunächst eine Momentaufnahme: Er setzt einen Strom, eine Leitung und deren Widerstand ein. Für die Jahresenergie reicht es nicht, die höchste Verlustleistung einfach mit allen Betriebsstunden zu multiplizieren. Das würde unterstellen, der Spitzenstrom sei während jeder dieser Stunden vorhanden. Bei einer wechselnden Last ist das meist eine andere Annahme als der tatsächliche Verlauf. Entscheidend ist, wie lange welcher Strom floss, denn der ohmsche Verlust wächst mit dem Quadrat des Stroms.
Erst den Widerstand desselben Pfads festlegen
Bestimme für die Zeitreihe genau den Strompfad, dessen Verluste du bilanzieren willst. Die einfache Leitungslänge allein ist nicht die gesamte Schleife: Der Solarbefund-Rechner modelliert gleich lange Hin- und Rückleiter und verdoppelt deshalb den Einzel-Leiterwiderstand. Verwende für alle Zeitabschnitte denselben Widerstand, solange Material, Querschnitt, Länge und angenommene Temperatur gleich bleiben. Das ist eine Näherung für gleichmäßige Leiter; der Rechner weist ausdrücklich darauf hin, dass unter anderem Verbindungen, Sicherungen, Schalter und Temperaturänderungen darin nicht enthalten sind. Im realen Pfad können diese Elemente zusätzlichen Widerstand verursachen. Daher ist der Leiterwert keine vollständige Anlagenmessung und auch keine Dimensionierungsfreigabe. Der [DC-Kabelverlustrechner](/kalkulatoren/dc-kabelverlust-laenge-querschnitt-strom-leitermaterial) erklärt seine Grenzen und die Eingaben.
Strom je Intervall quadrieren und Verluste summieren
Teile das Jahr in Abschnitte mit Stromwerten I₁, I₂ … und Dauern Δt₁, Δt₂ … auf. Für konstantes R im betrachteten Pfad gilt je Intervall: Verlustenergie = I² × R × Δt. Mit Ampere, Ohm und Stunden ergibt sich Wattstunde; durch 1.000 geteilt erhältst du Kilowattstunden. Die Jahresbilanz ist die Summe aller Intervalle. Für ein DC-System mit zeitlich gleichbleibendem Pfadwiderstand ist das die passende Erweiterung der Einzelwertrechnung. Wenn ein Intervallmittelstrom verwendet wird, bildet es Schwankungen innerhalb des Intervalls nicht vollständig ab: Bei wechselndem Strom ist der Mittelwert des Stromquadrats größer oder gleich dem Quadrat des Mittelwerts. Eine gröbere Auflösung kann darum kurze Lastspitzen verschleifen. Das DOE nennt bei Netz- und Gebäudelastdaten Stunden- oder 15-Minuten-Intervalle; das ist kein Nachweis, dass diese Auflösung für jeden DC-Verbraucher genügt. Wähle die Auflösung so, dass die tatsächlichen Lastwechsel des untersuchten Pfads erkennbar werden, und verfeinere sie bei schnellen Wechseln.
Beispiel: Spitzenlast als ausdrücklich markierte Obergrenze
Reines Rechenszenario, keine Anlagenmessung: Angenommen, der Schleifenwiderstand beträgt konstant 0,02 Ω. An einem typischen Szenariotag fließen eine Stunde lang 10 A und fünf Stunden lang 2 A; sonst kein Strom. Die Intervallrechnung ergibt (10² × 0,02 × 1) + (2² × 0,02 × 5) = 2,4 Wh pro Tag. Wenn genau dieser Tag 365-mal wiederholt würde, wären es 0,876 kWh im Jahr. Die ausdrücklich als Obergrenze angesetzte Spitzenlastrechnung nimmt stattdessen 10 A für alle sechs aktiven Stunden an: 10² × 0,02 × 6 = 12 Wh pro Tag beziehungsweise 4,38 kWh bei 365 gleichen Tagen. Sie liegt hier fünfmal höher, weil sie die fünf Stunden mit niedrigerem Strom durchgängig wie Spitzenlast behandelt. Andere Lastverläufe ergeben andere Abstände; der Spitzenwert allein liefert keinen Jahresverlust.
Datenlücken sichtbar halten
Nutze möglichst eine Zeitreihe, die den fraglichen DC-Pfad erfasst, statt aus monatlichen Gesamtwerten eine vermeintlich genaue Stromkurve abzuleiten. Intervallmessdaten sind nicht überall verfügbar; zudem kann eine grobe Aufzeichnung Spitzen übersehen. Markiere fehlende Intervalle, statt sie stillschweigend als Null zu werten. Eine Unsicherheitsbandbreite lässt sich als Szenario rechnen: Setze für jede Lücke eine begründete Unter- und Obergrenze des möglichen Stroms an und berechne beide Summen mit derselben Widerstandsannahme. Die Obergrenze muss zu den bekannten Betriebsbedingungen passen; den gemessenen Spitzenwert pauschal über die gesamte Lücke zu verlängern ist lediglich ein konservatives Szenario, keine Schätzung des wahrscheinlichen Verbrauchs. Je länger Datenlücken dauern oder je weniger über die Betriebszustände bekannt ist, desto weniger belastbar wird ein einzelner Jahreswert.