Technische Hintergründe

Gleichstrom (Batterie) und Wechselstrom (Steckdose zu Hause)

Wechselstrom (AC) kommt aus Kraftwerken in unsere Steckdosen zu Hause. Er wird durch eine Drehung (bspw. durch ein Windrad) erzeugt und heißt so, weil er die Spannung ihre Richtung mit 50 mal pro Sekunde wechselt. So kommt es, dass ich mir noch nie Gedanken dazu gemacht habe, wie herum ich den Stecker unseres Staubsaugers in die Steckdose stecke. Sein eingebauter Motor dreht sich ebenso wie das Windrad und zwar immer in die richtige Richtung. Er saugt immer und pustet nicht den Inhalt zurück in die Wohnung. In Deutschland kommt 230 Volt Wechselstrom aus der Steckdose.

Dagegen geben Batterien (in Autos, Handys, Laptops oder in unserer ElloBox) Gleichstrom (DC) ab und müssen auch wieder mit Gleichstrom geladen werden. Bei Gleichstrom wechselt die Spannung nicht. Deswegen ist es beim einem Stecker hier nicht egal, wie herum wir diesen in die Steckdose stecken. Damit wir das nicht falsch machen, sehen Zigarettenanzünder in Autos anders aus als Steckdosen zu Hause.

Die übliche Spannung bei Batteriesystem beträgt 12 Volt (meistens in PKWs) oder 24 Volt (oft in LKWs eingesetzt).

Stromstärke (Ampere), Spannung (Volt) und Leistung (Watt)

Immer wieder begegnen und im Bereich von Elektroartikel die drei Größen Volt (V), Ampere (A) und Watt (W).

Diese drei hängen zusammen: Leistung (Watt) = Stromstärke (Ampere) x Spannung (Volt)

Als Nennleistung wird bei den meisten Geräte Watt angeben. Beispielweise hat unsere Kühlbox 35 Watt.

Zur Vereinfachung dient uns die Spannung zur Einschätzung in welchem System wir uns befinden.
Batterien = 12 oder 24 Volt – Haushaltsübliche Steckdosen (in Deutschland) = 230 Volt.

Ampere ist am einfachsten mit der Strommenge beschrieben. Diese Einheit gibt an, wie viel Strom fließt.
Unsere Kühlbox hat neben der Angabe 35 Watt auch die Angabe 2,9 Ampere in einem 12 Volt System.

Einsatzzweck von Batterien

Es gibt Batterien für die verschiedensten Einsatzzwecke. Die gängigsten Bezeichnungen sind wohl Starterbatterien und Versorgerbatterien. Diese unterscheiden sich in der Zyklustiefe.

Starterbatterien müssen schnell, viel Strom (Ampere) abgeben und haben damit einen flachen Zyklus. Früher mussten Motoren mit einer Kurbel gestartet werden. Dazu benötigt man kurzfristig viel Kraft. Diese Arbeit wird heute von einem elektrischen Startermotor (oder auch Anlasser) übernommen, für den die Batterie die benötigte Kraft schnell und kurzfristig aufbringen muss.
Die Entladung einer solchen Batterie sollte nicht mehr als 15% der Gesamtkapazität überschreiten.

Eine Versorgerbatterie hat eine ganz andere Aufgabe. In unserem Fall, eine Kühlbox über Tage zu betreiben. Eine Entladung kann hier zwischen 50 – 80% der Gesamtkapazität ausmachen, es liegt also ein tiefer Zyklus vor (zyklenfest – engl. deep cycle).

Die Gesamtkapazität von Batterien wird in Amperestunden angeben. In unserem Beispiel hat diese immer 90 Amperestunden.

Batterietypen

Im Camping und Marinebereich wird hauptsächlich zwischen diesen Arten unterschieden.

  • Nassbatterien
  • Gelbatterien
  • AGM Batterien
  • Lithium Batterien

Wir haben uns für zyklenfeste Gelbatterien entschieden.
Diese sind wartungsfrei, können nicht auslaufen und verzeihen in der Regel auch mal eine Tiefenentladung.

Zudem verfügen von uns verwendeten Batterien über die VRLA (Valve Regulated Lead Acid) Technologie. Gase, die aufgrund von Überladung (was wir mit den passenden Ladegeräten nahezu verhindern) oder Zellfehlern innerhalb der Batterie entstehen, werden durch Ventile sicher abgeleitet.

Auch können die Batterien ohne Zwischenladung ca. ein Jahr gelagert werden. Die Selbstentladung beträgt ca. 2% pro Monat bei 20 Grad Celsius.

Wie jeder Batterietyp hat auch die Gelbatterie Nachteile. Hitze lässt die Batterien deutlich schneller altern, sodass wir eine Lagerung in gemäßigten Temperaturen empfehlen. Zudem hat sie ein hohes Eigengewicht.

Der Hersteller (Victron Energy) gibt bei Gelbatterien bei einer durchschnittlichen Temperatur von 20° eine Lebensdauer von bis zu 12 Jahren an.

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