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Herbstzeit- Sorgenzeit?

Die Batterie ist eine großartige, aber vielfach missverstandene Quelle transportabler Energie.
Aus diesem Grund habe ich mich mal hingesetzt, und Fakten zusammengetragen die dem einen oder anderen dabei helfen sollen, zu verstehen, warum sein Auto morgens nicht mehr anspringt. Ich beziehe mich der Einfacheit halber auf eine Batterie mit einer Kapazität von 70Ah, da dies eine gängige Größe für unsere Jeeps ist.

70Ah bedeutet, das die Batterie in der Lage ist einen Strom von 3,5Ah über einen Zeitraum von 20 Stunden abzugeben, bevor sich die Spannung einem für die Batterie kritischen Spannungsniveau nähert.
Eine konservative Daumenregel sagt, das man bei Blei-Säure Batterien ungefähr mit der Hälfte der angegeben Kapazität rechnen kann, bevor man sich einem kritischen Spannungsniveau nähert. In unserem Fall also bei einer Blei-Säure Batterie von 70Ah verbleiben dann noch 35 Ah.

Damit eine Batterie alt werden kann, also lange lebt, muss sie immer vollständig geladen sein. Sie sollte so schnell wie möglich nachgeladen werden, damit der schädigende Vorgang der Sulfatierung unterbleibt. Hierbei ist überladen genauso schädlich wie unterladen. Das Überladen erhitzt die Batterie zu stark und schädigt das Speicherverhalten der Batterie. Die Batterie verliert also an speicherbarer Energie (Kapazität). das Unterladen fördert die Sulfatierung und senkt damit das Annehmen der Ladung, dieser Effekt tritt häufig ein wenn man fremdgestartet wird, ausreichend fährt und die Batterie trotzdem tot ist,

Eine entladene Batterie kann auch gefrieren und beim Ladevorgang platzen. Wenn der Zustand der permanenten Entladung anhält, ist die Batterie durch die Sulfatierung nutzlos geworden. Ein niedriger Wasserstand durch die Verdunstung im Sommer ist übrigens auch ein Grund für die Sulfatierung.

Der Einfluss der Temperatur auf die Batterie

Der Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Batterie wird oft vernachlässigt. Bei Raumtemperatur hat unsere 70Ah Batterie ihre vollen 100% ihrer Kapazität, bei 0°C hat die Batterie nur noch 65% ihrer Kapazität.

100% 26,6°C 70Ah
90% 20 °C
80% 13 °C 56Ah
70% 7°C
60% 0°C 45Ah
50% - 8° C 35Ah
40% - 17°C

Man kann also sehr gut sehen, wie stark der Einfluß der Temperatur auf die Kapazität ist. Schlimm wird es jetzt bei einer halb voll geladenen Batterie. Bei einer Außentemperatur von 13°C stehen nur noch 32Ah zur Vefügung. Bei einer Temperatur von 0°C stehen nur noch 22Ah bereit. Und nahezu unbrauchbare 15Ah bei einer Umgebungstemperatur von
-17°C. Damit läßt sich kein Auto mehr starten.

Erschwerend kommt noch hinzu, daß der Reibungswidertand des Motors bei Kälte stark ansteigt. Bei einem 10 W 30er Öl betragt der Reibungswiderstand bei 13°C 100%. Die nötige Energie um denselben Motor bei 0° C durchzudrehen beträgt schon 155%. Bei minus 17°C beträgt die Energie dafür schon 210%.

Die Leistungsaufnahme hat sich also verdoppelt, während die Batterie ihre Energiekapazität bei Kälte halbiert.
Noch schwieriger ist es für Dieselfahrer, den Motor in Gang zu bringen. Während beim Benziner durchschnittlich 120 U/pM reichen den Motor zu starten, muss der Dieselfahrer dazu 150 U/pM aufbringen, dazu muß er noch eine wesentlich höhere Kompression überwinden und die Glühkerzen ansteuern.

Eine Batterie kann nur geladen werden, wenn eine Spannungsdifferenz herrscht. Deshalb beträgt die Nennspannung der Batterie 12V und die Ladespannung des Generators14V. Es herrscht eine Differenz von 2V. Strom kann jetzt fließen. Ist die Batterie voll geladen, herrscht auf beiden Seiten die gleiche Spannung. Es fließt kein Strom mehr. Es ist also falsch anzunehmen, der Generator liefert ständig Strom. Die Batterie bestimmt die Leistungsaufnahme und somit den Stromfluß durch den Generator.

Gel und AGM Batterien ermöglichen durch ihre Struktur und ihren äußerst geringen Innenwiderstand einen hohen Stromfluß und damit ein schnelles Wiederaufladen der Batterie.
Es ist erstaunlich nach dem Anlassen des Motors einmal die Temperaturentwicklung des Generators bei Gel/AGM Batterien zu beobachten. Die Batterie holt sich sofort den gelieferten Startstrom vom Generator zurück. Dieser erwärmt sich natürlich dabei sehr stark. Also ein Zeichen für sehr hohen Stromfluß.

Vielleicht überdenkt der oder der andere nun seine Entscheidung zu Gunsten einer billigen Batterie. Insgesamt überwiegen die Nachteile mehr als die Freude durch vermeintlich gespartes Geld.
Auch der Kauf eines Ladegeräts zum Nachladen der Batterie sollte in Erwägung gezogen werden, um die Leistungsfähigkeit der Batterie auf Dauer zu erhalten.
Eine allzeit volle Batterie und eine sichere Fahrt durch Herbst und Winter wünscht euch
Dieselwiesel

die Selbstentladung bei Gel und AGM Batterien kann ich sofort beantworten- Sie beträgt pro Tag etwa 0,1 % im Gegensatz zu Säure Batterien die pro Tag etwa 1% ihrer Kapazität verlieren, also das zehnfache. Anhand dieser Daten kann man also erkennen, daß eine Säure Batterie spätestens nach drei Monaten nachgeladen werden muss. Eine AGM oder Gel erst viel, viel später was sie natürlich ideal für den Saisoneinsatz geeignet macht.
Schlimmer als die Eigenentladung ist bei unseren Fahrzeugen die Fremdentladung durch ECM,PCM und ZV, vielleicht auch noch der Alarmanlage. Spätestens nach vier bis sechs Wochen läuft bei mir aufgrund der geringen Kapazität von 50 Ah nix mehr. In der Regel wohl aber zwei Monate.
Gel und AGM haben ein deutlich besseres Kälteverhalten und eine deutlich bessere Leistungsbereitschaft bei Kälte. Wie groß die ist, muss ich erst mal in Erfahrung bringen. Ich bin bemüht Fakten zu liefern und auf schwammige Gerüchte zu verzichten. Aber eine gute Idee das zu ergänzen!

Die Optima der Firma Spiracell ist in die die AGM Batteriengruppe einzuordnen( In den USA wird die Optima neuerdings durch Johnson gebaut, sie haben dadurch arge Image probleme, da angeblich das verwendete Blei nicht mehr so rein sein soll. Für unseren Markt kommt die Optima "noch" aus Norwegen mit den alten Spezifikationen). Sie besitzt ein Säuregel, daß in eine Fließmatte eingebettet ist. Abhängig von der Dicke des gewickelten Bleimantels ist die Batterie eher für Startanwendung oder für Tiefentladung ausgelegt. Bei der roten Otima ist Wert darauf gelegt worden, einen möglichst hohen Kälteprüfstrom bereitstellen zu können. Also eine ideale Winter oder Starterbatterie. Wo Vorzüge sind muss man natürlich auch Nachteile in Kauf nehmen. Die liegen dann bei der Tiefentladungsfähigkeit. Das kann die Rote nicht oft ab.

Dafür eignet sich dann die Gelbe- die weniger auf hohen Kälteprüfstrom( Der Strom der bei-18°C abgegeben werden kann) sondern auf eine hohe Entladung getrimmt ist. Bei ihr ist der Bleimantel dicker als bei der roten. Dadurch kann die Gelbe tiefer entladen werden, ohne Schaden zu nehmen und kann insgesamtviell mehr Entladezyklen ab.

Die Blauen Optimas verhalten sich ähnlich, wobei man aufpassén muss! Hier gibt es zwei Typen einmal die SLI Batterie, die eine Versorgungsbatterie darstellt, und für Starts und lange Entladung ausgelegt ist, sowie die D die jedoch so wie die Gelbe arbeitet. Äußerlich sind beide gleich.

Die Zusatzanschlüsse sind bei allen Batterien nicht für Winden oder Anlasser geeignet.

Das kritische Spannungsniveau ist für alle Batterien gleich. Man rechnet überschlägig mit 1,75V pro Zelle. Bei normalerweise 6 Zellen pro Batterie kommen wir auf die Entladeschlußspannung von annähernd 10,8V. Ab 10,8 V wird es nicht nur brenzlig für einen Neustart, sondern ist in der Regel der Startversuch vergeblich. Deshalb schalten hier Spannungswächter angeschlossene Verbraucher ab( wobei der Spannungswächter zum Betrieb auch eine ganze Menge verbraucht). Wie schnell man bei diesen 10,8V ankommt, entscheidet individuell der Ladezustand der Batterie, die vorhandene ständige Entladung und die Außentemperatur. Und natürlich die Größe ( Kapazität einer Batterie)!
Wer viel verbraucht, muss auch viel zu Verfügung stellen können und dafür sorgen, das ausreichenend nachgeladen wird. ( Ein großes Bierglas ist auch nur halbvoll wenn man nicht genügend einschenkt )

Das ist ganz einfach zu erklären, das liegt am Innenwiderstand der Batterie, der Aufgrund der Konstruktion sehr gering ist. Säure Batterien arbeiten mit Platten, die relativ weit voneinander entfernt sind, dadurch entsteht ein hoher Innenwiderstand, der mit dem Alter und zunehmender Sulfatierung noch ansteigt. Deshalb bricht die Spannung so stark zusammen.

U= RxI
Das heißt bei einem abgegebenen konstanten Strom(I) ( zB.: die Winde), ändere ich durch die Bauweise der Batterie den Innenwiderstand .

Wird der Widerstand (R)größer, sinkt die (U)Spannung. = schlechte Batterie
Wird der Widerstand (R)kleiner, erhöht sich (U)die Spannung. = gute Batterie

Es gibt natürlich einen technischen Trick, wie man auch mit schwachen Batterien starten kann. Das wird zum Beispiel bei Transportern und Lieferfahrzeugen verwendet, die ständig und oft starten müssen. Hier kann man die Batterie entlasten.
Mit Hilfe von Kondensatoren, die schlagartig große Ströme abgeben können, kann man auch bei einer schwachen Batterie noch genug Strom schlagartig zur Verfügung stellen um einen Start zu ermöglichen. Ein Kondensator, wie er bei Autohifi genommen wird, reicht dafür natürlich nicht aus. Diese Ausführungen sind etwas größer und besitzen eine aufwendige Steuerschaltung.

Ah, ok hab's korrigiert- Danke schön für den Hinweis, Vinzenz!
Da war ich wohl durch die Abschaltspannung des Spannungswächters abgelenkt.

Ich mach mir das mal einfach, da es Dir auf diese beiden Kerngeräte ankommt:

Fragen und Antworten:

Einmal die Optibla page:

http://www.optima-batterien.eu/de/technologie/faq.html

sowie die Ladegeräte:

http://www.ctek.com/DE/FAQ.aspx?category=2

Ein Anlasser für einen Polo hat eine Leistungsaufnahme von 2,2kW bei kaltem Motor, dementsprechend 183A. Bei warmen Motor kannst Du 1/5 der Leistungsaufnahme durch verringerten Reibungswiderstand rechnen.

Das ist einfach:
Ladeleistung des Generators abzüglich der Verbraucherleistung. Das wäre Dein individueller Strom der Dir zur Verfügung steht.

Beispiel:
Lima 136A
- Zündung 150W (13A)
- Kraftstoffpumpe 200W(17A)
- Lambdasonde, wenn beheizt(10A)
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bummelig 90A- 100A , mit denen Du kalkulieren kannst. Schmeisst Du Deine Klima oder Beleuchtung an, gehts in den Keller.