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Zyklenfeste Bordbatterien für Ihr Reisemobil

Batterie-Info: Flüssig-Säure | Gel | AGM | LiFePO4

Batterie-Info: Flüssig-Säure | Gel | AGM | LiFePO4

In der Regel dient bei Reisefahrzeugen oder im Marinebereich ein Batteriesatz zum Betreiben der Verbraucher an Bord und ein separater Batteriesatz zum Starten der Maschine.

Beide Systeme sollten bei Stillstand des Motors getrennt und während der Fahrt zusammengeschaltet sein. Somit steht zum Starten des Motors immer genug Leistung zur Verfügung, ganz egal, wie weit die Standverbraucher die Bordbatterie entladen haben.

Läuft der Motor, dann werden die beiden Batteriesysteme zusammen geschaltet und gemeinsam während der Fahrt über die Lichtmaschine geladen.

Diese Steuerungstrennung erfolgt in der Regel automatisch über ein Trennrelais, einen Diodenverteiler oder einen Ladestromverteiler.

Welche Batterie für welchen Einsatzzweck?

Welche Batterie für welchen Einsatzzweck?

Vorab sei nochmals erwähnt:

Ob Sie eine Solaranlage einbauen oder nicht, reine Starterbatterien sind als Bord- bzw. Versorgungsbatterien grundsätzlich nicht zu empfehlen, da sie vom inneren Aufbau nicht für zyklische Belastungen ausgelegt sind und schnell ihre Speicherkapazität verlieren.

Als Bordbatterien eignen sich letztendlich nur Batterien, die speziell für zyklischen Batterieeinsatz ausgelegt sind. Nur diese ermöglichen gute Spannungsstabilität über einen langen Zeitraum, akzeptable Zyklenfestigkeit sowie geringe Selbstentladung.

Da Starterbatterien, wie auch zyklenfeste Bordbatterien in gleichen  Batteriegehäusen ausgeliefert werden, muss man sich am Gehäuseaufdruck orientieren.  Bei Starterbatterien ?ndet man die Angabe des Kälteprüfstroms in – A – (12 V 88 Ah 450 A) Handelt es sich um eine zyklenfeste Batterie, ist zusätzlich eine Kapazitätsangabe mit einer Entladezeit aufgedruckt. Diese Angabe fehlt bei reinen Starterbatterien, so zum Beispiel 12 V 120 Ah (100 h oder C 100). Je höher die Ah-Angabe bei gleicher Entladezeit, umso mehr Strom kann eine Batterie speichern und wieder abgeben.

Welcher Batterietyp?

Welcher Batterietyp?

Zyklenfeste Bordbatterien gibt es als konventionelle Flüssig-Säure-Batterie, als Gel- sowie in AGM- und in jüngster Zeit auch in Lithium (LiFePO4)-Ausführung.

Flüssig-Säure zu Gel- oder AGM-Batterien unterscheiden sich darin, dass der Elektrolyt nicht in flüssiger, sondern in gebundener Form vorliegt.

Bei Gel – wie der Name schon sagt – ist dieser in Gel gebunden, was den Vorteil hat, dass bei einem Gehäusebruch keine Säure austreten kann, außerdem benötigt dieser Batterietyp keine Außenentlüftung.

Gleiche Voraussetzungen auch bei der AGM-Batterie. Diese Batterietechnologie wurde für Fahrzeuge mit hohem Stromaufkommen und parallel zur Fahrzeug-Hybridtechnik entwickelt. AGM (Absorbent Glass Mat) bindet die Flüssigkeit vollständig in einem hochporösen Mikroglasfaservlies und macht diese damit gänzlich auslauf- und kippsicher. Große Vorteile bei den von uns angebotenen MT AGM-Batterien ergeben sich dadurch, dass die Elektrodenplatten extrem verpresst wurden. So wurde eine höhere Speicherleistung realisiert und gleichzeitig die Abschlammung und somit der Verschleiß stark minimiert, auch ein innerer Kurzschluss ist so gut wie ausgeschlossen. Die hohe Packungsdichte optimiert aber nicht nur den chemischen Prozess und gewährleistet hohe Zyklenzahlen und extreme Rüttelfestigkeit, sondern ermöglicht auch höhere Stromaufnahme bei kälteren Außentemperaturen, was besonders beim Winter-Camping interessant ist.

Lithium, in LiFePO4-Ausführung, nehmen beim Einsatz als Bordbatterie eine Sonderstellung ein. Sie sind bei gleicher Speicherkapazität leichter und kompakter gebaut und erreichen eine weitaus höhere Zyklenlebensdauer. Vorausgesetzt aber auch, dass die Infrastruktur auch darauf ausgelegt ist. Dieser Batterietyp ist in der Anschaffung auch um einiges teurer als die bisher beschriebenen Bordbatterien.

AGM-, wie auch Gel- und LiFePO4-Batterien sind absolut wartungsfrei.

Wichtig ist aber, dass das eingesetzte Ladegerät für den jeweiligen Batterietyp freigegeben ist und auf die Ladekennlinie umgeschaltet werden kann.

Wer also von konventioneller Flüssigbatterie auf einen anderen Batterietyp wechseln will, muss zuvor prüfen, ob das eingebaute Ladegerät tauglich ist. Wenn dies nicht der Fall ist, kann zum originalen Bordladegerät ein MT Ladegerät, oder ein Batterie-Control-Booster (BCB) parallel geschaltet werden. Diese Geräte optimieren und übernehmen nicht nur die Vollladung, sondern garantieren auch eine schnellere Au?adung der zumeist zu schwach ausgelegten, serienmäßigen Ladegeräte, die Fahrzeughersteller ab Werk vorsehen.

Die Ausnahme bilden nur die LiFePO4 Batterien. Hier ist vor Umrüstung abzuklären, ob die bereits im Fahrzeug vorhandenen Ladeeinrichtungen (Ladegerät/Solarregler usw.) kompatibel sind, da gewährleistet sein muss, dass eine vom Hersteller geforderte Ladespannung eingehalten wird, die bei bestimmten Batterietemperaturen reduziert bzw. komplett eingestellt werden muss.

Ob sich eine Umrüstung lohnt, ist erfahrungsgemäß von den jeweiligen Einsatzbedingungen abhängig. Wer seine Bordbatterie nur wenig belastet, wird auch mit der preislich günstigeren zyklenfesten Flüssig- Säure-Batterie akzeptable Einsatzzeiten erreichen.

Wer dagegen seinen Akku auch zyklisch mal stärker belastet (z.?B. Wechselrichter, TV-SAT), ab und an in Richtung Tiefentladung geht, oder wenn sich starke Erschütterungen (Fernreisen) nicht vermeiden lassen, für den wird sich die Umrüstung von einer Flüssig-Säure Batterie auf einen der genannten Batterietypen sicher lohnen.

Genügend Batteriekapazität

Genügend Batteriekapazität

Damit die gewünschte Standzeit überbrückt werden kann bzw. ein Reisefahrzeug autark ist, muss eine ausreichende Batteriekapazität vorgesehen werden. Eine Solaranlage mit einer zu kleinen Batterie macht wenig Sinn.

Beispiel:

Stellen Sie sich vor, Sie haben eine kleine Regentonne. Diese ist bei Regen zwar schnell voll, aber bei Wasserentnahme auch schnell erschöpft. Obwohl es also noch stundenlang regnet, können Sie nicht so viel Wasser speichern wie gebraucht wird.  Genauso verhält es sich auch mit der Solaranlage und der Batterie.

Ist die Batterie voll, kann noch stundenlang die Sonne scheinen, doch es wird nichts mehr gespeichert.

Wenn Ihnen genau diese Leistung später fehlt, sollten Sie nicht Ihrer Solaranlage die Schuld geben! Die Lösung des Problems ist dann die Speicherkapazität, die durch Vergrößern oder Erweitern der vorhandenen Batterien erhöht werden muss. Eine Erhöhung der Kapazität wirkt sich übrigens auch auf die Lebensdauer der Batterien positiv aus, denn diese verschleißen umso schneller, je tiefer die Entladung ist.

Da sich bei Verdoppelung der Kapazität die Entladetiefe auf zwei Batterien verteilt und somit halbiert, hält der erweiterte Batteriesatz auch erheblich länger.

TECHNIK-INFO: Frühzeitiger Ausfall

TECHNIK-INFO: Frühzeitiger Ausfall

Die Bordbatterie fristet in den meisten Fällen ein jämmerliches Dasein.

Nicht selten haben Reisemobil-Hersteller die Batterien unter die Fahrzeugsitze verbannt – und dort sind diese weder einzusehen, noch leicht zugänglich.

Bei Gel- und AGM-Batterien ist dies weniger problematisch, da solche keine direkte und regelmäßige Wartung verlangen. Anders sieht es bei Nassbatterien aus. Diese müssen in regelmäßigen Abständen kontrolliert und der Flüssigkeitsstand mit destilliertem Wasser ausgeglichen werden. Bei hohen Temperaturen und ständigen Lade- und Entladezyklen, sollten die Batterien monatlich überprüft und reguliert werden.

Geschieht dies nicht, ist ein Kapazitätsverlust bereits vorprogrammiert.

Im schlechtesten Falle droht ein schneller Ausfall!

Gel- und AGM-Batterien sind dagegen absolut wartungsfrei. Was aber nur bedeutet, dass die Kontrolle des Flüssigkeitsstands entfällt, da der sogenannte Elektrolyt bei beiden Ausführungen fest gebunden ist.

Die Wartung und Pflege von Gel- oder AGM-Batterien ist jedoch ebenfalls außerordentlich wichtig:

In regelmäßigen Abständen muss?/?müssen die Batterie/n mit einem geeigneten Ladegerät komplett aufgeladen werden. Diese Aufgabe kann von der Lichtmaschine während der Fahrt nicht übernommen werden, da die Ladespannung hierfür definitiv zu niedrig ist. Nehmen Sie diese Wartungsintervalle bitte nicht auf die leichte Schulter. Früher Ausfall und Kapazitätsverlust sind in fast allen Fällen auf Ladefehler zurückzuführen. Entweder stand die Batterie über einen zu langen Zeitraum teil- bzw. tiefentladen, oder die Batterie hat den Vollladezustand nicht oder zu selten erreicht.

In beiden Fällen kommt es zu schädlicher Sulfatierung, die – wenn überhaupt – nur sehr schwer regeneriert werden kann. Deshalb immer darauf achten, dass mit einem geeigneten Ladegerät in regelmäßigen Abständen über einen Zeitraum von mindenstens 24 Stunden vollgeladen wird. Um jederzeit die optimale Leistung bei maximaler Lebendauer zu erreichen, empfiehlt sich die Verwendung eines MT Batterie iQ.

Dieser verhindert von vorne herein die schädliche Sulfatbildung und sorgt dafür, dass die noch vorhandene Kapazität bei maximaler Lebensdauer zur Verfügung gestellt werden kann.

Lebensdauer einer Batterie

Lebensdauer einer Batterie

Experten sind sich einig: Bordbatterien (Gel-/AGM- und Nassbatterien) fallen in über 80 Prozent aller Fälle durch Sulfatierung aus. Das ist eine stolze Zahl, und da dieser Zustand absolut vermeidbar ist, sollte hier unbedingt entsprechend vorgebeugt werden –

zumal Ausfälle oder Kapazitätsverluste durch Sulfatierung durch keine Herstellergarantie abgedeckt sind.

Frühzeitiger Ausfall

Frühzeitiger Ausfall

Sobald an einer voll geladenen Batterie keine Ladespannung mehr anliegt, beginnt praktisch die Sulfatierung. Wann daraus ein hartes Kristallgitter entsteht, ist abhängig von Batterietyp, Bleiqualität, Entladetiefe, Temperatur und einigen weiteren Faktoren.

Fest steht, je länger die Sulfatierung andauert, umso härtere Strukturen bilden die Bleisulfatkristalle. Und je härter die Strukturen sind, desto schwieriger wird es, das entstandene Kristallgitter zu sprengen. Das Problem ist, dass die entstandenen Sulfatkristalle das Wiederaufladen der Batterie immer mehr einschränken, wodurch die Kapazität der Batterie enorm verringert wird.

Deshalb sollte man niemals eine Batterie in teilgeladenen Zustand stehen lassen.


Zu bedenken ist dabei auch, dass selbst vollgeladene Batterien durch Selbstentladung relativ schnell in einen teilgeladenen Zustand kommen. Generell sollten Batterien daher in regelmäßigen Abständen mit einem geeigneten Ladegerät vollgeladen werden! Nur dann ist gewährleistet, dass sich die Kristalle zu Blei rückbilden. AGM- und Gelbatterien haben zwar eine geringere Selbstentladung als Nassbatterien, aber auch diese sollten nie länger in teilgeladenem Zustand verharren.

Im entladenen Zustand sollte eine Batterie – egal welcher Bauart – niemals stehen.

Die Sulfatierung schreitet dann rasend schnell voran. Hier muss sofort gehandelt und geladen werden, um keine dauerhafte Sulfatierung hervorzurufen.

  • Die beste Möglichkeit, seine Bordbatterien vor Sulfatierung zu schützen, ist das regelmäßige Aufladen mit einem Ladegerät mit temperaturgeführter IUOU-Kennlinie.  Moderne Reisefahrzeuge sollten diese  Geräte eigentlich ab Werk verbaut haben.
  • Auch eine Solaranlage kann eine Sulfatierung vermeiden, wenn sie so ausgelegt ist, dass der Vollladezustand erreicht wird und der Solarregler auf den jeweiligen Batterietyp eingestellt werden kann.
  • Bezahlt machen sich relativ schnell auch Geräte die verhindern, dass Sulfatierung überhaupt entsteht und die es schaffen das Kristallgitter wieder aufzulösen, solange die Sulfatschicht nicht zu stark verhärtet ist. 

Lebensdauer einer Batterie

Lebensdauer einer Batterie

Wie bereits erwähnt, fallen die meisten Batterien frühzeitig durch Sulfatierung aus.

Wer auf seine Batterien achtet und Vorsorge trifft, dass diese nicht sulfatieren, sollte sich dennoch darüber im Klaren sein, dass eine Batterie trotz aller getroffenen Maßnahmen ein Verschleißteil bleibt.

Verantwortlich für die Lebensdauer einer Bordbatterie sind stets mehrere Faktoren. In erster Linie spielen die Entladetiefe sowie die Lade- bzw. Entladezyklen eine Rolle. Eine Batterie verschleißt umso schneller, je tiefer und häufiger sie entladen wird. Dies erklärt auch, warum bei gleicher Belastung kleine Batterien bzw. kleine Batteriesätze mit weniger Kapazität (Ah) schneller verschleißen als größere Batteriesätze.

Wer also eine Batterie sehr oft und tief entlädt, muss früher mit Leistungsverlust und Akku-Ausfall rechnen.

Eine Batterie fällt meistens nicht schlagartig aus, sondern weist eine stetig abnehmende Speicherkapazität auf. Hersteller-Tests haben ergeben, dass eine zyklenfeste Säurebatterie bei 25 Prozent Entladetiefe etwa 1.000 Ladezyklen aushält. Dies ist ganz ordentlich, jedoch sind 25 Prozent im Reisemobileinsatz nicht wirklich viel. Extrem weniger Zyklen halten Flüssigbatterien, wenn die Entladetiefe steigt. So dürfte die Lebensdauer nach unseren Erfahrungen bei weit unter 250 Zyklen liegen, wenn 50 Prozent der Speicherleistung entnommen werden. Wie schon in der Batterie-Info erwähnt, kann bei geringer Entladetiefe oder bei eingeschränkter Urlaubsnutzung von wenigen Wochen dieser Batterietyp trotzdem absolut ausreichen.

Fazit:

Egal welcher Batterietyp verwendet wird – also auch bei Gel oder AGM –, Verschleiß fällt immer dann an, wenn die Batterie zyklisch belastet wird, und dieser ist umso größer je tiefer der Zyklus ausfällt.

Wichtig zu wissen: Verschleiß ist nicht durch die Herstellergarantie abgedeckt.

TECHNIK-INFO: Sulfatierung kein Thema

TECHNIK-INFO: Sulfatierung kein Thema

Während bei Gel- AGM- und den klassischen Nassbatterien die Sulfatierung  eines bzw. das häufigste Ausfallthema ist, sind Lithium-Batterien (LiFePO4) davon komplett unbeeindruckt.

Für sie ist die Teilladung nicht nur kein Problem, sondern sogar der bevorzugte Ladezustand wenn die Batterie über einen längeren Zeitraum eingelagert wird.

TECHNIK-INFO: Die Qual der Wahl

Gel-Batterie, AGM oder die günstige und einfache Flüssig-Säure-Batterie. Welche Batterie ist die beste für den jeweiligen Einsatzzweck? Die Experten streiten sich, aber klar scheint immerhin folgendes zu sein: Batterien mit Flüssigsäure eignen sich in erster Linie dann, wenn die Entladetiefe bei weitem nicht ausgereizt wird. Die Erfahrung zeigt aber, dass die Stromverbraucher eher mehr als weniger werden und somit auch die Belastung für die Batterien extrem steigt.

Dann bleibt immer noch die Frage: Gel oder AGM? Beide Ausführungen sind auslaufsicher und können weitaus mehr belastet werden als Flüssigsäure-Batterien. Gel-Batterien haben sich über die Jahre bewährt. In vielen Reisemobilen wird dieser Batterietyp bereits als Standardausrüstung ab Werk verbaut.

AGM-Batterien sind zwar nicht ganz neu, aber erst in den letzten Jahren wurde dieser Batterietyp für den mobilen Einsatz entdeckt. AGM-Batterien sind etwas anders aufgebaut und durch eine größere Plattenoberfläche dürfte ihr Vorteil darin liegen, dass mit höheren Strömen geladen werden kann und, dass die Aufnahmeleistung bei kalten Außentemperaturen etwas höher ist.

Wichtig ist bei beiden Batterietypen – egal ob Gel oder AGM –, dass mit der richtigen Ladekennlinie geladen wird. Dies kann nicht oft genug gesagt werden, da dies in erster Linie für die Lebensdauer von Gel- oder AGM-Batterien von großer Bedeutung ist. Die eleganteste Lösung ist der Einbau eines Ladeboosters. Dieser garantiert während der Fahrt die optimale Vollladung.

AGM- und Gel-Batterien sind komplett wartungsfrei. MT-Power-Batterien sind zwar als »wartungsarm« gekennzeichnet, trotzdem muss hier in regelmäßigen Abständen der Flüssigkeitsstand kontrolliert werden. Dieser darf nie unter die Plattenoberkante absinken, da sich sonst schädliche Bleisulfatkristalle bilden, die dazu führen, dass die Batterie ihre ursprüngliche Kapazität verliert.

TECHNIK-INFO: Soll ich umrüsten auf Lithium-Batterietechnik (LiFeP04)?

Diese Frage wird uns aktuell immer häufi ger gestellt. Ob es sinnvoll ist? Diese Frage können Sie sich eigentlich selbst beantworten.

  • Sind Sie mit ihrer bisherigen Bordbatterie in AGM oder Gelausführung ganz gut gefahren? Hat die bisherige Batterie über viele Jahre gute Dienste verrichtet und war die Kapazität gefühlt eigentlich immer ausreichend? Wenn ja, warum wollen Sie dann wechseln? „Never change a running system“. Etwas Bewährtes besser machen, kostet in dem Fall unnötig Geld und bringt Ihnen doch keinen Vorteil. Wenn Gewicht und Platz nicht das vorrangige Thema sind, wäre zu überlegen beim Batterietausch die Kapazität zu verdoppeln. Die Kosten sind immer noch weitaus geringer als auf LiFePO4 umzustellen.
  • Anders sieht es aus, wenn die Bordbatterie sehr stark belastet wird. Vielleicht trotz Solaranlage eine ständig sehr tiefe Entladung vorliegt. Die bisherige Batterie durch eben diese hohe Belastung frühzeitig ausgefallen ist. Wenn Kapazitätserweiterung kein Thema ist, weil Gewicht und Platz kritisch sind. Dann ist es an der Zeit sich Gedanken über einen Wechsel zu machen. Ist die entsprechende Lade-Infrastruktur vorhanden, um eine LiFePO4-Batterie optimal zu laden, dann ist diese Batterietechnik eine echte Alternative.
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