Autarke Stromversorgung | Teil 2 – Akkus und Batterien

Bevor es losgeht – ein kurzer Rückblick

Aus dem ersten Teil weißt du jetzt in Sachen Strom und Spannung genau bescheid. Du bist also bestens vorbereitet für das, was dich im zweiten Teil erwartet: Hier erfährst du alles über Batterien und Akkus.

Batterie, Akku? Was ist das?

Was ist überhaupt eine Batterie?

Umgangssprachlich bezeichnen wir eigentlich alles als Batterie, was in der Lage ist unterwegs elektrische Energie zu liefern. Kannst du dich noch an die Eimer aus Teil 1 erinnern? Im Prinzip ist eine Batterie ein großer Eimer voller Strom.

Technisch korrekt beschrieben, ist eine Batterie eine Zusammenschaltung von mehreren gleichartigen Zellen, den sogenannten Primärzellen oder Sekundärzellen bei Akkumulatoren.

Unterschieden wird zwischen nicht wiederaufladbaren Batterien und wiederaufladbaren Batterien – den sogenannten Akkus (Akkumulatoren).

Im folgenden Abschnitt geht es also um die Sekundärzellen einer Batterie – Kurz gesagt: es geht um Akkus und die verschiedenen Arten.

Ready to Start – die Starterbatterie

Die Starterbatterie in deinem Fahrzeug ist meistens ein sogenannter Bleiakkumulator. Er dient ausschließlich zum Starten deines Motors. Das heißt, er kann (und muss) kurzeitig hohe Ströme liefern. Ein Bleiakkumulator besteht aus einem säurefestem Gehäuse, in dem sich zwei Plattengruppen befinden. Die eine Gruppe dient als positive, und die Andere als negative Elektrode (Pol).

Der positive Pol ist eine Bleielektrode mit einer Bleioxidschicht und die negative Elektrode ist eine reine Bleielektrode. Die beiden Plattengruppen sind ineinander verschachtelt und werden von einem Separator getrennt, um die direkt Berührung (Zellenschluss = Kurzschluss) zu verhindern. Umgeben sind die Platten von Schwefelsäure, die als Elektrolyt dient. Der Elektrolyt sorgt für die chemische Reaktion im Inneren und somit für die Entstehung der elektrischen Energie.

Schematische Darstellung eines Bleiakkumulators

Übrigens: Die chemischen Prozesse in einem Bleiakkumulator laufen im Winter, also bei niedrigen Temperaturen, viel langsamer ab. Das ist unter anderem auch der Grund, warum dein Motor im Winter oftmals etwas schwerfälliger startet.

Für die hier genannten Arten von Bleiakkumulatoren gilt eine gemeinsame Regel: Sie dürfen nur bis zu einem bestimmten Punkt entladen werden. Niemals dürfen sie ganz entladen werden (tiefentladen). Dadurch können die Akkumulatoren bleibende Schäden erleiden, die zu einem Totalausfall führen können.

Bei Bleiakkumulatoren unterscheidet man im Kfz-Bereich zwischen drei unterschiedlichen Arten:

  1. Der klassische Bleiakkumulator – Die Autobatterie
  2. EFB-Akkumulatoren
  3. AGM-Akkumulatoren

1. Der klassische Bleiakkumulator – Die Autobatterie

Da wäre zum einen der klassische Bleiakkumulator, der vor allem noch in vielen älteren Fahrzeugen in Verwendung ist. Jeder kennt ihn unter dem Begriff „Autobatterie“.

Die klassische Autobatterie (Quelle: Wikipedia)

Seit Anfang der 2000er Jahren werden fast ausschließlich wartungsfreie Akkumulatoren in Fahrzeugen verwendet. Hier kann man zwar den Flüssigkeitsstand ablesen, jedoch kein destilliertes bzw. demineralisiertes Wasser nachfüllen. Die „Autobatterie“ ist nicht zur Versorgung der elektrischen Verbraucher vorgesehen – diesen Job übernimmt die Lichtmaschine! Eine klassische Starterbatterie sollte niemals unter 70% (12,6V) entladen werden um eine möglichst lange Lebensdauer zu gewährleisten.

2. EFB-Akkumulatoren

Der Bleiakkumulator wurde im Laufe der Jahre weiterentwickelt, um so auch den steigenden Anforderungen moderner Fahrzeuge gerecht zu werden. Als die Start-Stopp-Technologie eingeführt wurde, mussten auch die Eigenschaften des Bleiakkumulators verändert werden. Für einen solchen Anwendungsbereich wurden sogenannte EFB-Akkumulatoren (Enhanced Flooded Battery) entwickelt. Dieser spezielle Akkutyp ist auf die vermehrten Anlassvorgänge ausgelegt. Er ist in der Lage einen höheren Startstrom zu liefern und ist zusätzlich zyklenfester.

EFB Starterbatterie für Fahrzeuge mit Start-Stopp-Technologie | Quelle: Exide.com

3. AGM-Akkumulatoren

Viele moderne Fahrzeuge sind, zusätzlich zur Start-Stopp Technologie, auch noch mit der Rekuperationstechnik (siehe Teil 3) ausgestattet. Dies betrifft auch viele Neufahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Auch hierfür mussten die Eigenschaften des herkömmlichen Bleiakkumulators grundlegend verändert werden. Für diese aufwendige Technik wurden AGM-Batterien (Absorbent-Glass-Mat) entwickelt.

AGM-Akkumulatoren haben eine viel höhere Anzahl von Ladezyklen und können sehr schnell hohe Energiemengen bewegen. Aufgrund ihrer verschlossenen Bauform ist es möglich AGM Akkus in nahezu jeder Lage einbauen zu können. Sie sind sehr robust gegen Stöße und Vibrationen. Anders als beim herkömmlichen Bleiakkumulator werden die beim Laden auftretenden Gase intern gebunden. Somit ist auch ein Einbau im Fahrzeuginneren (ohne Zwangsbelüftung) möglich. Man bezeichnet diesen speziellen Typ eines AGM-Akkumulators als VRLA-Akkumulator – Valve Regulated Lead Acid Battery – auf deutsch: Ventil regulierte Blei-Säure Batterie.

AGM-Akkus können tiefer entladen werden als klassische Blei-Säure-Akkumulatoren  – ein Richtwert, der eine lange Lebensdauer garantiert ist ca. 50%. Dieser Richtwert ist gleichzeitig auch die Grundlage für unsere spätere Kapazitätsberechnung.

Aus diesen Gründen ist ein AGM-Akku auch die erste Wahl für den Einbau einer Zweitbatterie im Fahrzeug.

AGM Batterie (Quelle: Optima-Batteries.com)

Bereit für die Zukunft! – Der Lithium-Ionen Akkumulator

Lithium-Ionen-Akkus sind keine neue Erfindung, aber noch recht selten als serienmäßige Starterbatterien in Fahrzeugen vorzufinden. Das wird sich aber ganz sicher in absehbarer Zukunft ändern. Die Vorteile dieser Technologie liegen auf der Hand: Lithium-Ionen-Akkumulatoren lassen sich mit hohen Ladeströmen aufladen ohne, dass die Zellen dabei Schaden nehmen. Des weiteren können sie sehr tief entladen werden – ebenfalls ohne Zellschaden.

Schematische Darstellung einen Lithium-Ionen-Akkus (Quelle: Wikipedia – Vector: Cepheiden – Eigenes Werk, CC BY-SA 2.0 de,)

Lithium-Ionen-Akkus werden hauptsächlich in tragbaren Geräten mit hohem Energiebedarf eingesetzt. Auch in Hybridfahrzeugen, Pedelecs und Elektrorollstühlen sind sie anzutreffen.

Eine weitere Art von einem Lithium-Ionen-Akku ist der Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator. Dieser Akkutyp hat einen entscheidenden Vorteil gegenüber der oben genannten Variante: Sie neigen bei mechanischen Beschädigungen (z.B. bei einem Verkehrsunfall) nicht zum thermischen Durchgehen – sie sind also sicherer. Ihr innerer Aufbau unterscheidet sich von herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus in zwei grundlegenden Dingen: Die Elektrode besteht aus Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) anstatt aus Lithium-Cobalt(III)-oxid (LiCoO2) und das enthaltene Elektrolyt ist fest – wodurch die hohe Sicherheit gewährleistet wird.

Weiterhin bietet der LiFePO4 Akkumulator alle bekannten Vorteile eines Lithium-Ionen-Akkumulators. Aus diesem Grund eignet sich dieser Akkutyp hervorragend für den Eisatz in mobilen und autarken Spannungsversorgungen. Eine weitere Art des LiFePO4-Akkus ist der LiFeYPO4 , welcher sich besonders für den Einsatz bei sehr tiefen Temperaturen eignet.

Die Versorgungsfrage – Was ist für dich das Richtige?

Wie kannst Du sicherstellen, dass deine Verbraucher immer gut versorgt sind und dein Auto auch noch am nächsten Morgen anspringt?  Ganz einfach! Du brauchst immer genug Power. Es gibt verschiedene Möglichkeiten – für jeden Bedarf und vor allem für jeden Geldbeutel. Vier dieser Möglichkeiten stelle ich dir nun ausführlich vor. Danach kannst du entscheiden, welche Lösung für dich die richtige ist.

Möglichkeit 1: Der Klassiker – Die zweite Batterie

Bei dieser Lösung wird eine zweite Batterie (Versorgerbatterie) in das Fahrzeug eingebaut.  Meist geschieht das im Innenraum. Unter den Sitzen oder im Kofferraum ist oft ein geeigneter Platz vorhanden. Für Unentschlossene gibt es auch die Möglichkeit, den Akku und die gesamte Elektronik in eine tragbare Box zu bauen. Durch diese Plug & Play Variante erhältst du die Alltagstauglichkeit deines Fahrzeugs – interessant für Kombis und Kleinwagen.

Die zweite Batterie (Akku) ist einzig und alleine für die Versorgung deiner „Camping-Verbraucher“ zuständig. Der Ladezustand deiner Starterbatterie wird dadurch nicht beeinflusst. 

Die Aufladung der zweiten Batterie findet in der Regel ebenfalls über die Lichtmaschine statt. Keine Sorge, die originale Lichtmaschine kann natürlich in deinem Auto bleiben, ihre Leistung reicht dafür völlig aus. Wie das mit dem Aufladen funktioniert und was es außerdem für Möglichkeiten gibt, erkläre ich dir ausführlich im dritten Teil des Artikels.

Wieviel Kapazität dein Zusatzakku haben sollte ist abhängig davon, welche Verbraucher daran angeschlossen sind und wie lange du sie ohne Aufladung (autark) betreiben willst.

Jetzt wird wieder gerechnet – Der Energiebedarf

Zunächst brauchst du Angaben zur Leistungsaufnahme deiner Geräte. Diese findest du meistens auf den Typenschildern oder im Handbuch. Dann solltest du dir überlegen, wie lange du die Geräte am Tag (24h) eingeschaltet haben möchtest. Anschließend geht es ans Ausrechnen:

Formel: Energiebedarf in Wattstunden (Wh) = Leistung (W) x Einschalt-Zeit (t)

Beleuchtung: 10 W x 3 h = 30 Wh

Kühlbox:* 40 W x 8 h = 320 Wh

Ladegeräte: 20 W x 2 h = 40 Wh

Summe: 390 Wh

390 Wh Energiebedarf am Tag + 10 % Toleranz (Verlust/Puffer/Reserve) entsprechen

429 Wh Gesamt-Energiebedarf pro Tag

*Tipp: Wenn du viel kühlen musst, und Strom sparen willst, dann kaufst du dir am besten eine Kompressor-Kühlbox. Die ist wesentlich effizienter als die Stromfresser mit Peltier-Elementen!

Weiter geht’s mit den Zahlen – Die Akkukapazität

Wenn du deinen Energiebedarf berechnet hast, kannst du mit dem Ergebnis deine benötigte Akkukapazität berechnen.

Formel: Batteriekapazität (Ah) = Energiebedarf (Wh) / Batteriespannung (V)

429 Wh / 12 V = ca. 36 Ah

Da du Blei-Säure-Batterien nur zur bis ca. zur Hälfte entladen darft, musst du nun das Ergebnis verdoppeln:

36Ah x 2 = 72Ah

Das Ergebnis entspricht jetzt der benötigten Gesamtkapazität deines Akkus.

Tipp: Mehr ist immer besser, aber dabei das Gewicht, die Maße und den Anschaffungspreis nicht aus den Augen verlieren. Ein durchschnittlicher 75-Ah-AGM-Akku wiegt um die 30 kg.

Vorteile

  • Kostengünstig
  • Eigenes System – losgelöst von Kfz-Elektrik
  • „Plug and Play“ möglich z.B. in Batterie-Box

Nachteile

  • höheres Fahrzeuggewicht (Batterie)
  • erhöhter Verdrahtungsaufwand
  • Platzbedarf

Möglichkeit 2: Mehr Power – eine neue Starterbatterie

Durch die Verwendung eines speziellen Akkutyps ist es möglich, die Starterbatterie auszutauschen. Du kannst dir sicherlich vorstellen, welchen Akkutyp ich dir jetzt hier vorschlage! Genau, es ist der oben beschriebene Lithium-Eisen-Phosphat-Akku.

Ein moderner Lithium Ionen Akkumulator | Quelle: Super-b.com

Ein LiFePO-Akkumulator ist in der Lage in deinem Auto gleich zwei Jobs zu übernehmen – nämlich den der Starterbatterie und den der Versorgungsbatterie. Er hat nur einen entscheidenden Nachteil: Er ist der teuerste Akkutyp im Rennen um die „autarke Spannungsversorgung“. Ein 100Ah LiFePO4 kostet zur Zeit (Stand Januar 2019) etwa 800€. Die Preise werden vermutlich in Zukunft weiter sinken. Alles in allem ist der Einsatz eines LiFePO4-Akkus eine teure, aber geniale Alternative. Es gibt zum Teil große Preisunterschiede am Markt. Oftmals sind in den Akkus direkt Batterie Management Systeme integriert, was die Akkus teuer aber gleichzeitig sicherer macht. Ist kein Batterie Management System im Akku integriert, empfehle ich dir auf jeden Fall ein solches als Extrakomponente zu verbauen. Gerade beim Laden ist es wichtig, dass alle Zellen im Akku gleichmäßig mit dem entsprechendem Ladestrom versorgt werden (Balancer). So vermeidest du Schäden am Akku.

Du kannst damit getrost all deine Verbraucher versorgen – Voraussetzung ist natürlich auch eine vorherige Bedarfsberechnung. Allerdings brauchst du dabei nicht die 50% Reserve einrechnen. Wenn dein LiFePO-Akku 75Ah hat, kannst du diese im Prinzip auch zu 100% in deine  Berechnung einbeziehen und nutzen. Du brauchst daher das Ergebnis deiner Bedarfsberechnung nicht zu verdoppeln.

Aufgrund seiner enormen Leistungsfähigkeit ist dieser Akku-Typ in der Lage, fast ganz entladen zu werden und trotzdem noch deinen Motor zu starten. Dabei nimmt der Akku keinen Schaden (Tiefentladung). Empfehlenswert ist beim Laden jedoch noch der Einsatz eines Balancers. Dieser sorgt für eine sichere und gleichbleibende Aufladung.

Der Einbau eines LiFePO4-Akkus in Neufahrzeugen könnte etwas schwieriger werden, denn neue Starterbatterien müssen in vielen neuen Fahrzeugen angelernt werden. Bei diesem Prozess werden dem Steuergerät die neuen Akkueigenschaften (Typ, Ah, usw.) mitgeteilt. Ob dieses Anlernen bzw. Freischalten auch den Einsatz von LiFePO4-Akkus vorsieht, kann man pauschal schwer beantworten. Solltest du dich für diese Möglichkeit interessieren, dann frag doch vorher mal in deiner Vertragswerkstatt nach. In Zukunft wird sich diese Technologie mit Sicherheit weiter verbreiten, sodass auch hierfür bestimmt eine Möglichkeit gefunden wird. Spätestens dann, wenn (alle) Neufahrzeuge serienmäßig mit LiFePO4-Akkus ausgestattet werden, hat sich dieses Problem erledigt. Bis dahin tendiere ich (auch aus Kostengründen) zur „Zweit-Batterie-Lösung“.

Vorteile

  • sehr hohe Zyklenfestigkeit (Lebensdauer)
  • Kein Memoryeffekt
  • kann sehr tief entladen werden
  • kann sehr schnell aufgeladen werden
  • (Lade)-Elektronik nichtzwingend notwendig (ggf. Balancer einsetzen)

Nachteile

  • sehr hoher Preis
  • ggf. problematisch bei Neufahrzeugen
  • Platzbedarf

Möglichkeit 3: Landstrom – Versorgen im Stand

Die einfachste Lösung, die dich aber gleichzeitig am meisten einschränkt:

Du lädst deine Versorger-Batterie nur dort auf, wo es auch Strom gibt – z.B. auf dem Campingplatz. Du verzichtest auf das Laden während der Fahrt und bist somit auch nur eingeschränkt autark. Wenn du nur „kleine Verbraucher“ betreibst, also keinen Kühlschrank hast, dann ist diese Lösung okay. Du wirst aber früher oder später an die Grenzen stoßen, spätestens dann, wenn du mal keine Steckdose zum laden findest.
Mit einer Solarzelle kannst du dir ein Stück Unabhängigkeit schaffen. Das setzt aber auch wieder einen gewissen Installationsaufwand und vor allem Sonne voraus – dann kannst du auch gleich Möglichkeit Nr.1 in Betracht ziehen.

Ein modernes Batterieladegerät mit vielen Funktionen – Quelle: ctek.de

Du kannst dich natürlich auch gänzlich auf deine Starterbatterie verlassen und die „großen Verbraucher“ nur auf dem Campingplatz mit Strom versorgen. Aber auch das schränkt dich beim Wildcampen extrem ein.

Möglichkeit 4: Tragbare (Riesen-)Akkus und Powerbanks

Vielleicht kennst du ja diese großen, tragbaren und portablen Akkupacks mit allen möglichen Arten von Anschlussmöglichkeiten. In den Top-Modellen sind sogar Wechselrichter vorhanden, die dir 230V Wechselspannung generieren – fast wie zu Hause.

Portable Power-Station von Suaoki – Quelle: Amazon.de

Ich möchte diese Geräte nicht schlechtreden, denn sie erfüllen alle ihren Zweck. Allerdings solltest du dir vor dem Kauf über die Eigenschaften und über die Funktionsweise dieser Akku-Packs im Klaren sein. In diesen mobilen Kraftwerken sind meist Akkus mit der Lithium-Ionen-Technologie verbaut. Wie du schon weißt, spricht die Lithium-Ionen-Technologie für eine tiefe Entladbarkeit sowie eine schnelle Aufladbarkeit. Die anderen Vorteile dieser Technologie kennst du ja schon vom vorherigen Kapitel. Jedoch gibt es von Hersteller zu Hersteller oft eklatante Qualitätsunterschiede bei der Verarbeitung und der Elektronik, die ja im Verborgenen liegt. Die oben abgebildete „Power-Station“ gehört zu den höherpreisigen Geräten, schneidet aber dafür in einschlägigen Tests durchaus gut ab.

Ist eine Power-Station das Richtige für dich?

Wenn du ausschließlich auf Wochenendtour bist oder von Steckdose zu Steckdose fährst, dann wirst du mit dieser Art der Spannungsversorgung voll auf deine Kosten kommen. Es sei jedoch erwähnt, dass du damit nur bedingt autark campen kannst und auch nur kleine bis mittlere Verbraucher betreiben kannst. Ein eingebauter Wechselrichter saugt deinen Akkupack in Windeseile leer. Viele Geräte bieten auch das Aufladen über den Zigarettenanzünder-Stecker an. Allerdings liefert dieser nur einen begrenzten Strom, was bedeutet, dass ein leerer Akku-Pack mehrere Stunden zum aufladen braucht. Zusätzlich gibt es bei machen Geräten noch die Möglichkeit den Akku über Solar zu laden.

Eine Power-Station ist ein gelungener Kompromiss aus allen drei vorherigen Möglichkeiten. Der „Do-it-yourself-Gedanke“ bleibt jedoch hier völlig auf der Strecke. Für Bastelmuffel und den nicht-professionellen Einsatz ist diese Lösung perfekt. Das oben abgebildete Akkupack hat allerdings mit 400€ einen stolzen Preis.

Powerbank – Die Technik-Falle?!

Die angegebenen Leistungsdaten Powerbanks, also den kleineren Kollegen der Akkupacks, sind oft mit Vorsicht zu genießen. Hier beziehen sich die Hersteller auf die Kapazitäten (Ah oder mAh)  der einzelnen Zellen im Inneren. Gerne gibt man die Kapazität auch in Milliampere an, da so die Zahl größer ist – reines Marketing, denn dadurch hält der Akku auch nicht länger.

Im folgenden Abschnitt erkläre ich dir das Ganze mal konkret am Beispiel einer Powerbank.

Kraftwerk im Taschenformat – Eine Powerbank (Quelle: Amazon)

Die Hersteller von Powerbanks werben teilweise mit aberwitzigen Kapazitätsangaben für ihre Taschenkraftwerke. Eine Powerbank mit 30.000mAh, also 30Ah – so groß wie eine Schachtel Zigaretten, geht das überhaupt? Die Antwort ist in den meisten fällen leider: Nein!
Um der Antwort nach der Frage der Funktionsweise auf den Grund zu gehen, schauen wir mal ins Innere einer ganz normalen Powerbank.

Ein Blick ins Innere einer Powerbank. Quelle: Youtube – computer:club2

Auf dem Foto kannst du erkennen, dass in dieser Powerbank drei Zellen verbaut sind. Je Zelle gibt es 3,7V und 2.200mAh. Durch die Parallelschaltung der drei Zellen ergibt sich eine Kapazität von 6.600mAh. An der Spannung von 3,7V ändert sich in einer Parallelschaltung nichts – die drei Zellen zusammen liefern also 3,7V und 6.600mAh.

Die Angabe von 6.600mAh bezieht sich also NUR auf die 3,7 Volt der Zellen und nicht auf die angegebene Ausgangsspannung von 5V – Das ist schon die erste Werbeschummelei, denn am Ende steht dir deutlich weniger Akkukapazität zur Verfügung.

Das liegt daran: Dein Smartphone benötigt, wie alle USB Geräte eine Ladespannung von 5V.  Es fehlen 1,3V Ausgangsspannung, die durch die verbaute Elektronik erzeugt werden müssen. Die Spannung wird von 3,7V auf 5V angehoben. Das passiert aber nicht umsonst! Bei diesen Prozess gehen ungefähr 30% Kapazität verloren, es stehen dann in Wahrheit nur ca. 4.600mAh zur Verfügung.

Bitte verstehe mich nicht falsch, ich möchte die Powerbanks nicht schlecht reden. Ich warne dich nur vor den falschen (Werbe-)Versprechen der Hersteller. Der Markt ist nicht ausschließlich voller schwarzer Schafe. Es gibt Ausnahmen: Hersteller, die ehrlich sind und verlässliche Angaben machen. Kleiner Tipp: Angaben in Wh, also Wattstunden, sind verlässlicher. Sie stehen nicht im Zusammenhang mit der Zellenspannung.

„Die geht noch“ – richtiges Prüfen von Akkus

Vielleicht hast du es selber mal erlebt: Du steigst morgens in dein Auto, drehst den Zündschlüssel um und… nichts passiert. Auch bei modernen Autos ist die Ursache dafür oftmals eine entladene Starterbatterie.

Übrigens: Auch beim Thema „Austausch der Starterbatterie“ hat die Modernisierung viel verändert. War es früher noch möglich, eine defekte Starterbatterie einfach auszutauschen, so ist das heute nicht mehr so ohne Weiteres möglich. Fahrzeuge neueren Baujahres verlangen nach einem Batteriewechsel das Anlernen selbiger an die Fahrzeugelektronik. Der Wagen läuft meist auch ohne die Anlernprozedur, aber um lange Freude am neuen Akku zu haben, ist ein Besuch in der Werkstatt unumgänglich. Hier werden dann dem Steuergerät die neuen Batteriedaten übermittelt.

Doch zurück zum Thema: Wie kannst du herausfinden, wie es um deine Starterbatterie bestellt ist und ob deine Lichtmaschine noch funktioniert? Ganz einfach: Durch das Messen von der Batteriespannung und der Ladespannung!

Diese Erste-Hilfe-Maßnahme geht folgendermaßen: Als erstes prüfst du die Klemmenspannung deiner Starterbatterie. Im Idealfall entfernst du für diese Messung die beiden Polklemmen der Batterie.

ACHTUNG! Abhängig vom Batterie-Typ können beim Laden entzündliche Gase entstehen. Bei einem Funken besteht die Gefahr, dass diese sich explosionsartig entzünden. Deshalb solltest du vor dem Messen einmal kurz den Motorraum durchlüften: Motorhaube auf und ein bisschen warten und ggf. einmal kräftig über die Pole des Akkus pusten (kein Witz!)

Die Spannung deiner Starterbatterie (Ruhespannung) sollte im Idealfall nicht unter 12,6 V liegen. Dies entspricht bei herkömmlichen Blei-Säure-Akkumulatoren einem Ladezustand von 70%. Bei etwa 12,4 V ist der Akku halb entladen und bei ca. 11,8 V ist er tiefentladen. Diese Messung ergibt nur ein halbwegs verlässliches Ergebnis, reicht aber aus um eine erste Prognose abzugeben.

Stellst du bei dieser Messung eine entladene Batterie fest, dann hast du vier Möglichkeiten:

  1. Ein Netzladegerät anschließen – und abwarten
  2. Starthilfe durch anschieben: Eine Person ins Auto, Zündung an (nicht starten), zweiten (!) Gang einlegen und Kupplung treten. Zweite Person anschieben lassen und bei ausreichender Geschwindigkeit die Kupplung kommen lassen. Achtung: Geht nur bei Fahrzeugen mit Schaltgetriebe, bei Automatikgetrieben kann es problematisch werden.
  3. Überbrücken mit einem Starterkabel
  4. Einfach eine neue Batterie einbauen – geht nätürlich auch

Erste Hilfe – Starthilfe durch Überbrücken

Als kleine Auffrischung erkläre ich die hier ganz ausführlich nochmal, wie du Starthilfe richtig geben kannst. Im Prinzip ist die ganze Prozedur nicht schwer, wenn du dich an ein paar wichtige Regeln hälst. Vorab lohnt sich immer ein Blick in die Betriebsanleitung deines Fahrzeugs. Hier kannst du dir genauere Informationen holen, für den Fall, dass dein Fahrzeug eine Sonderbehandlung in Sachen Starthilfe benötigt. Bitte achte auf den richtigen Querschnitt deines Kabels. Dieselmotoren benötigen zum Starten mehr Strom als Benzinmotoren. Aus diesem Grund müssen Starterkabel für Dieselmotoren einen größeren Querschnitt haben – also „dicker“ sein. Meistens ist ein entsprechender Hinweis auf der Verpackung zu finden.

Das Starthilfekabel – oder Überbrückungskabel | Quelle: ADAC.shop

In der Regel sind für die richtige Starthilfe folgende Schritte einzuhalten:

  1. Keine Hektik und auf die Umgebung achten!
    Eigenschutz geht vor. Im ungünstigsten Fall steht das „havarierte“ Fahrzeug mitten im Verkehr. Achte also stets auf die Umgebung und lass dich auch nicht vom genervten Hupen der anderen Verkehrsteilnehmer aus der Ruhe bringen.
  2. Zündung in beiden Fahrzeugen ausschalten
    Moderne Fahrzeuge mögen es gar nicht, wenn plötzlich eine (fremde) Spannung angelegt wird. Steuergeräte und CAN-Bus reagieren oftmals allergisch auf solche Aktionen.
  3. Nur ein geeignetes Starthilfekabel verwenden
    Achte schon beim Kauf des Starthilfekabels darauf, dass es auch für dein Fahrzeug geeignet ist. Anlasser in Dieselfahrzeugen benötigen beim Starten mehr Strom als Fahrzeuge mit Benzinmotoren. Deswegen ist der Querschnitt der Kabel enorm wichtig. Meistens sind Starthilfekabel für Dieselmotoren besonders dick  (Kabelquerschnitt) und entsprechend gekennzeichnet.
  4. Zuerst das rote Kabel (Plus-Kabel) am Spenderfahrzeug anschließen und dann am entladenen Fahrzeug.
    Dazu muss die Klemme des Kabels an den Pluspol der Starterbatterie geklemmt werden. Hier musst du unbedingt auf eine möglichst sichere Verbindung achten, denn sonst kann es passieren, dass sich die Klemme durch die Vibrationen beim Starten des Motors löst. Fahrzeuge, die ihre Starterbatterie im Kofferraum haben, haben meist eine separate Plusklemme im Motorraum. Auch hier lohnt sich im Zweifel ein Blick in die Betriebsanleitung.
  5. Danach das schwarze Kabel (Minus-Kabel) am Spenderfahrzeug anschließen und dann am entladenen Fahrzeug.
    Am besten suchst du dir dafür einen Massepunkt im Motorraum des jeweiligen Fahrzeugs. Oft gibt es extra für diesen Anlass gekennzeichnete Massepunkte. Auf jeden Fall solltest du es vermeiden, das Minus-Kabel direkt am Minuspol der entladenen Starterbatterie anzuschließen. Denn wie schon erwähnt, können Bereich der Batterie durch Ausgasen entzündliche Gase entstehen. Wenn dann ein Funke durch das Anklemmen der der Minus-Leitung am Minuspol der Batterie entsteht, dann gibt es einen großen Knall. Solltest du keinen geeigneten Massepunkt finden, musst du zwangsläufig an den Minuspol der Starterbatterie anklemmen. Um eventuelle Ausgasungen zu entfernen kannst du auch hier (wie bei der Messung) einmal kräftig über die Starterbatterie pusten.
  6. Jetzt den Motor im Spenderfahrzeug starten – und Motor laufen lassen!
  7. Danach entladenes Fahrzeug starten – und Motor laufen lassen!
    sollte das betroffene Fahrzeug nach etwa zehn Startversuchen nicht starten, dann wird höchstwahrscheinlich nicht nur eine entladen Batterie der Grund für die Panne sein. In dem Fall sollten keine weiteren Startversuche unternommen werden.
  8. Rückbau des Starthilfekabels in umgekehrter Reihenfolge
    Zuerst das schwarze Kabel (Minus-Kabel) am Spenderfahrzeug und dann am anderen Fahrzeug abklemmen. Danach das rote Kabel (Plus-Kabel) am Spenderfahrzeug abklemmen und dann am anderen Fahrzeug.

Prüfen der Lichtmaschine – Messen der Ladespannung

Nach der erfolgreichen Starthilfe empfiehlt es sich, dass du deine Lichtmaschine überprüfst. Dazu misst du einfach, während der Motor läuft, die Spannung an den Polen deiner Starterbatterie. Die Ladespannung der Lichtmaschine liegt bei etwa 13,4 bis 14,8V. Solltest du deutlich weniger als 13V messen, ist deine Lichtmaschine höchstwahrscheinlich defekt – oder die Verbindungsleitung zwischen Lichtmaschine und Starterbatterie. Eine defekte Sicherung kann auch der Grund sein.

Boxenstopp – Kurzer Zwischenüberblick

  • In diesem Teil hast du gelernt, hast du den Unterschied zwischen Batterien und Akkumulatoren kennengelernt.
  • Du kennst jetzt die gängigsten Akkutypen – und all ihre Vor- und Nachteile.
  • Dank der Kapazitätsberechnung weißt du jetzt genau, wie viel Power deine Batterie mitbringen sollte.
  • Du kennst nun vier Möglichkeiten zur mobilen Stromversorgung: 1. Die zweite Batterie, 2. Eine neue Batterie (LiFePO4), 3. Landstrom und 4. Power Stations
  • Du kannst deine Lichtmaschine und deine Akkus richtig prüfen
  • Deine Kenntnisse in Sachen Starthilfe wurden aufgefrischt

Falls du dich für den Einbau eines Zweit-Batterie-Systems interessierst, dann empfehle ich dir diesen Artikel. Darin erkläre ich ausführlich den Einbau einer zweiten Batterie in einen ganz normalen Kombi. Außerdem gibt es im Artikel noch spannende Details zum Kofferraumausbau. Kein Bock auf Lesen? – Kein Problem! Ein Video zum Thema gibt es natürlich auch.

Im dritten Teil erwartet dich alles um das Thema „Laden von Akkus“. Ich erkläre dir im Detail verschiedene Lademöglichkeiten und sage dir, worauf du im Einzelnen achten musst. Am Ende wirst du in der Lage sein, genau einzuschätzen, was für eine Akku-Lösung für dich in Frage kommt.

Hier geht´s zu Teil 1


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About Stephan Kaufmann

Stephan Kaufmann ist im Oktober 1981 in Eschweiler im Rheinland geboren und wohnt seit 2009 im hohen Norden – in der Lübecker Bucht. Als staatlich geprüfter Techniker für Elektrotechnik tüftelt er gerne an verschiedenen Projekten herum. Seinen Ausgleich findet er im Leistungssport und in der Fotografie. Er ist sehr naturverbunden und fühlt sich sowohl im Flachland als auch in den Bergen sehr wohl. Im Februar 2018 verbrachte er bei minus 2 Grad seine erste Nacht im Dachzelt und ist seitdem mit dem Virus infiziert. Als Dachzeltnomade bereist er mit seiner Familie und seinem VW Bus ganz Deutschland. Das Abenteuer und die Freiheit stehen für ihn immer im Vordergrund - Pauschalreisen kennt er nicht!

2 Antworten auf „Autarke Stromversorgung | Teil 2 – Akkus und Batterien“

  1. Danke! Die Reihe ist bis jetzt wirklich gut, technisch detailliert, aber nicht so trocken wie ein Fachartikel.

    Ich hab beim Einbau meiner Zweitbatterie scheinbar gar nicht soviel falsch gemacht. Aber inzwischen habe ich oben erwähnte Powerstation bestellt, da meine Zweitbatterie im Auto bei Minustemperaturen zu schnell aufgibt. Die G500 Box kann ich mit ins Dachzelt nehmen und hoffe mal dass das bei Minusgraden dann besser läuft. Wann ist eigentlich das nächste Wintercamp? 🙂

    1. Hey Maurice,

      schön, dass dir die Artikel gefallen.
      Ob Powerstation oder zweite Batterie, was für dich das Richtige ist, entscheidest du nach deinem Bedarf und Einsatzzweck. Strom im Zelt ist auch sehr wichtig, da hast du ja eine coole Lösung für gefunden. 😉
      Wann das nächste Wintercamp ist, kann ich dir nicht sagen – wir sind alle erstmal restlos in die Planung für das Dachzeltfestival eingespannt.

      Liebe Grüße vom Dach

      Stephan

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