Wohnmobil-Batterie AGM oder Gel

Wieso ist das die richtige Versorgungsbatterie für unser Kastenwagen-Wohnmobil

Wohnmobilbatterien: AGM oder Gel?

Dies ist eine Leseprobe aus meinem eBook:
“Elektrotechnik beim Wohnmobilausbau”

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In Teil 1 bin ich auf die Fahrzeugbatterie und die Wohnmobilbatterien als Versorgungsbatterie eingegangen. Wir hatten festgestellt, dass der wesentliche Unterschied darin liegt, wie man die Batterien entladen kann.

Wohnmobil-Batterie AGM oder GelDie Starterbatterie ist dazu da, sehr hohe Ströme über einen sehr kurzen Zeitraum zu liefern. Diese Batterien sollten dann auch nur zu etwa 10-20% ihrer Kapazität entladen werden.

Die Wohnmobilbatterien hingegen sollen als Versorgungsbatterien über einen längeren Zeitraum Strom liefern. Solche Versorgungsbatterien dürfen dann auch schon etwas tiefer entladen werden.

Man geht hier, je nach Typ, von einer Entladung von 50 bis (80 % bei LiFePO4) ihrer Kapazität aus.




Wie lange überlebt so eine Wohnmobilbatterie

Wenn wir über die Lebensdauer von Akkus sprechen, dann sprechen wir über Ladezyklen und die Zyklenfestigkeit.

Jede Wohnmobilbatterie kann nur eine bestimmte Menge von Wiederaufladungen ertragen. Mit jedem Laden verringert sich die Lebensdauer der Batterie. Die Anzahl von Ladezyklen beschreibt also die Lebenszeit eines Akkumulators.

Weiterhin werden Batterien eingestuft gemäß ihrer Zyklustiefe.

Sie weisen je nach Typ flache Zyklustiefen oder auch tiefe Zyklustiefen auf.

Flache Zyklustypen liegen bei etwa 10-15% Entladung gegenüber der Gesamtkapazität und tiefe Zyklustypen bei etwa 50-80%.

Wir können also daran schon erkennen, dass Flachzyklusbatterien meistens Starterbatterien sind.

Die Wohnraumbatterien sollten daher Tiefzyklusbatterien sein. Sie liefern zwar über viele Stunden Strom, man entnimmt aber nur wenige Ampere.

Tiefzyklusbatterien vertragen eine hohe Anzahl von Tiefenzyklen und sind somit hervorragend geeignet als Womo-Batterie. Man kann diese dann später beispielsweise regelmässig über ein Solarmodul laden.

Beim Kauf einer 12V Wohnraumbatterie ist es also wichtig darauf zu achten, dass diese eine möglichst hohe Zyklenzahl hat.

Je höher die Zyklenzahl, umso öfter kann die Batterie geladen werden – umso länger haben wir dann Spaß an unserer Wohnraumbatterie.

Merke:

Du darfst deine Wohnraumbatterie nie tiefentladen!

(Die Grenze zur Tiefentladung ist abhängig vom Batterietyp)

Die Qual der Wahl – Welche Batterie soll ich kaufen?

Wir kennen alle die typischen 12V Autobatterien, welche man mittlerweile auch schon in den Kaufhäusern und Baumärkten zu kaufen bekommt.

Eine solche Batterie ist als Versorgungsbatterie in unserem Wohnmobilausbau wenig geeignet. Es geht ja, aber so toll ist diese Lösung nicht.

Bei diesen Batterien handelt es sich um typische Starterbatterien. Es sind Flachzyklustypen und somit eher für den Betrieb von Anlassern usw. gedacht.

Verschiedene Batterietypen:

Grundsätzlich unterscheiden wir 4 Typen von Batterien:

  • Nassbatterien
  • Gel-Batterien
  • AGM-Batterien

  und die verhältnismässig neuen

  • Lithium- Batterien

Nassbatterien

Es gibt sehr unterschiedliche Wohnmobilbatterien und man kann diese nicht in eine Schublade stecken. Auf dem Markt werden sowohl Trockenbatterien, als auch Nassbatterien angeboten.

Man spricht immer dann von nassen Batterien, wenn der Elektrolyt, sprich die Säure, mit einer Flüssigkeit verdünnt wird.

In trockenen Batterien hingegen wird der Elektrolyt in einem Gel oder Vlies gebunden.

Meist werden Nassbatterien eingesetzt in Fahrzeugen wie PKW, LKW oder Motorrädern.

Die bekanntesten Nassbatterien sind :

 

  • Blei-Säure Batterie (Pb/PbO2), die auch als NICHT wartungsfreie Batterie bekannt ist.
  • die weiterentwickelte Blei-Säure Batterie, die sogenannte Kalzium-Batterie (Ca/Ca), auch bekannt als wartungsfreie Batterie.
  • EFB-Batterien (Pb / Polyester-Scrim), auch bekannt als wartungsfreie Start-Stopp Autobatterie.

Vorteile von Nassbatterien:

Eine Nassbatterie ist eine sehr preiswerte Lösung und eine einfache unkomplizierte Ladetechnik reicht aus, was die gesamte Anlage somit also recht günstig macht.

Nachteile:

Im Betrieb und bei der Ladung entstehen in Nassbatterien Gase, welche durch ein spezielles Ventil aus der Batterie austreten. Diese Gase gelangen in den Wohnraum unseres Wohnmobils. Ich persönlich möchte diese daher nicht als Wohnmobilbatterien haben.

Die Entladetiefe einer Nassbatterie liegt bei etwa 50-60%. Diese sollte nicht unterschritten werden. Das beschädigt die Batterie. Da man die Batterie nur bis etwa zur Hälfte entladen kann, sollte man also bei der Berechnung immer das doppelte der benötigten Kapazität rechnen.

All diese verschiedenen Nassbatterie-Typen werden in der Regel als Starterbatterien eingesetzt und sind somit für uns weniger interessant.


Gel-Batterien

Gel-Batterie-Wohnmobil

Auf Gel-Batterien findet man oft Bezeichnungen wie Solarbatterie, Wohnmobilbatterie oder auch Campingbatterie.

Bisher war die 12V Gel-Batterie eigentlich DIE Batterie unter den Wohnraumbatterien. Sie hat den Vorteil, dass sie eine verhältnismässig hohe Lebensdauer hat.

Vorausgesetzt, man benutzt zum Laden ein dazu passendes automatisches Ladegerät, so hat man für lange Zeit Spaß an einer Gel-Batterie.

Ein wichtiges Merkmal ist die hohe Zyklenfestigkeit und der hohe Zyklenbetrieb. Man kann daher von einer Gel-Batterien eine hohe Anzahl von Lade- und Entladevorgängen erwarten.

Da es sich bei Gel-Batterien um geschlossene gasfreie Batterien handelt, sind diese Wartungsfrei und unempfindlich gegen das ständige Rütteln im Fahrzeug. Dadurch, dass diese Batterien keine Gase abgeben, kann man sie problemlos im Wohnmobil als Wohnmobilbatterien einsetzen. Es geht keine Gefahr von Gasen aus.

Gerne wird die Gel-Batterie auch als Pufferbatterie bei Solaranlagen eingesetzt. Hierbei wird die Batterie von der Solaranlage automatisch immer wieder aufgeladen.

Gel-Batterien sind schwerer als Batterien mit Flüssig-Elektrolyt und vertragen höhere Temperaturen besser als tiefe. Für ein Wintercamping sind Gel-Batterien also nur bedingt ein guter Partner.

Gel-Batterien vertragen auch schon mal eine tiefere Entladung als 70%. Müssen dann aber mit einem für Gel-Batterien geeigneten Ladegerät nachgeladen werden.

Eine gute und ausführliche Beschreibung zu den Gel-Batterien findet sich auch auf dieser Webseite:

www.energie-experten.org/erneuerbare-energien/photovoltaik/stromspeicher/gel-batterie.html


AGM-Batterien

AGM-Batterie für Wohnmobil

12 Volt – 200 Ah AGM-Batterie *

AGM-Batterien sind auch als Trockenbatterien bekannt. Bei AGM-Batterien handelt sich um eine Weiterentwicklung der typischen Blei-Säure-Batterie.

AGM steht für Absorbent Glass Mat. Das bedeutet, dass sich in der Batterie ein Blei-Vlies befindet. Im Inneren enthalten ist ebenfalls Säure, allerdings kommt hier nicht ein flüssiges Elektrolyt zum Einsatz, sondern das oben genannte Vlies.

Die Säure ist in diesem Flies gebunden und die Batterie kann nicht mehr auslaufen. Ein weiterer Vorteil der AGM Technik ist der niedrige Innenwiderstand, welcher eine geringe Selbstentladung zur Folge hat.

Auch bei einer AGM-Batterie ist ein spezielles Ladegerät nötig, welches genau auf die AGM-Technologie abgestimmt ist.

Leider sind die AGM-Batterien aber recht empfindlich gegen hohe Temperaturen. Es sollten 50° Celsius möglichst nicht überschritten werden.

Für den Einsatz von AGM-Batterien spricht die hohe Zyklenfestigkeit.

Wer billig kauft, kauft zwei mal

 

Die Qualität der im Handel befindlichen Batterien variiert leider sehr stark. Eine gute AGM-Batterie ist schon Bauart bedingt immer teurer, als ein herkömmlicher Blei-Säure-Akku. Achte darauf, dass du eine hochwertige Batterie kaufst. Die Billigangebote sind oft schon nach kurzer Zeit defekt.

Vorteile von AGM-Batterien:

  • Etwa 3-fach höhere Zyklenfestigkeit gegenüber herkömmlichen Batterien
  • Geringe Selbstentladung
  • Rüttelfestigkeit
  • Bei Benutzung des korrekten Ladegerätes kein Gasaustritt
  • Kann in jeder beliebigen Lage eingebaut werden
  • Hohe Leistungsfähigkeit

Nachteile:

AGM-Batterien sind verhältnismässig teuer

Hitzempfindlichkeit (ab 50° C)

Völliges Entladen und Aufladen schadet der Batterie, dadurch sinkt die Lebenszeit

VRLA-Akku
  • Beide Batterietypen, die Gel-, wie auch die AGM-Batterie zählen zu den VRLA-Akkumulatoren.
  • VRLA steht für „Valve-Regulated-Lead-Acid-Battery“ und meint, dass die Batterien ein eingebautesVentil haben. Das Ventil  sorgt dafür, dass bei einem Zellfehler oder bei einer Überladung der Batterie Gas kontrolliert entweichen kann und es nicht zu gefährlichen Situationen kommt.

Was lernen wir daraus

  • Starterbatterien sind als Wohnraumbatterie nur schlecht geeignet
  • Wenn du deine Elektrik neu aufbaust, kauf dir eine Gel-, oder AGM-Batterie.
  • AGM-Batterien sind wartungsfrei und mit am besten geeignet als Wohnraumbatterie.

Eine relativ neue Art von Batterietypen sind die Lithiumbatterien. Sie haben diverse Vorteile gegenüber den anderen Arten. Auf den ersten Blick wirkt eine Lithiumbatterie als Wohnmobilbatterie teuer.

Ob das aber wirklich so stimmt, werde ich noch erklären…


Lithium-Batterie (LiFePO4)

Lithium-Batterien sind mittlerweile so interessant für uns Wohnmobilisten, dass ich diesem Batterietyp einen eigenen Artikel widmen möchte.

Hier schon mal ein paar Grundlagen zum einstimmen ….  


Kapazität von Batterien

Wie bereits weiter oben von mir angesprochen, haben die verschiedenen Batterietypen auch unterschiedliche Entladetiefen.

  • Nassakkus ca. 50%
  • Gel-Akkus bis zu etwa 70%
  • und die AGM Batterien bis zu 80%

Nachdem du jetzt bestimmt schon etwas in den Angeboten der Händler rumgeschnüffelt hast, ist dir bestimmt aufgefallen, dass immer wieder Bezeichnungen wie C10 oder C20… auftauchen.

Die Kapazität einer Batterie (zB 100Ah) bezeichnet man dabei als “C”

Der Entladestrom der aus der Batterie entnommen wird, wird als Verhältniszahl zu “C” dargestellt.

Hört sich kompliziert an, ist aber ganz einfach zu verstehen.

Da die Kapazität einer Batterie vom entnommenen Strom abhängig ist, gibt es diese Kenngrößen.

Der C-Koeffizient steht für die Restkapazität und die Zeit, über die ein konstanter Entladestrom entnommen werden kann.

Es ist eine dimensionslose Zahl, die in Verbindung mit dem Buchstaben “C” angegeben wird:

C1 bedeutet beispielsweise, dass eine Batterie mit einer Nennkapazität von 1 Amperestunde (Ah) eine Stunde lang einen Entladestrom von 1 Ampere liefert.

Bei der Bruchteilangabe bezieht sich der Wert auf die Entladezeit. So bedeutet C/10 einen zehnstündigen Entladestrom.

Man spricht in diesem Zusammenhang auch von entnehmbarer Kapazität. So hat beispielsweise ein Akku mit einer Nennkapazität von 100 kWh C5 eine Entladeleistung von 20 kW über 5 Stunden.

Ladeschlussspannung

Die Ladesschlussspannung bezeichnet die Spannung, welche beim Ladevorgang möglichst nicht überschritten werden sollte.  Die Batterie kann dabei zerstört werden und es kommt zum sogenannten “Gasen”. Dabei entsteht das gefährliche Knallgas – Knallgas ist hochexplosiv!

Nassbatterien sind da nicht ganz so empfindlich und nehmen einem eine kurzzeitige Überladung nicht so krumm. AGM- und Gel-Batterien allerdings können das überhaupt nicht leiden und reagieren darauf schon mal pienzisch  (ja, Hessisch lernen kann man hier auch noch 😉 )

Die Höhe der Ladeschlußspannung ist von der Batterietechnologie abhängig!

Je nach Hersteller liegt die Ladeschlussspannung bei

  • 14,7V für Naßbatterien und
  • 14,4V bei AGM und Gel-Batterien.

Erhaltungsspannung, Ladeerhaltung

Die Ladeerhaltungsspannung ist die Spannung, welche an der Batterie über ein Ladegerät anliegen sollte, um eine Selbstentladung der Batterie zu vermeiden.

Die Erhaltungsspannung liegt normalerweise bei 13,7 – 13,8V. für alle Batterietypen..

Entladeschlussspannung

Die Entladeschlußspannung ist die Spannung, welche beim Entladen der Batterie keinesfalls unterschritten werden sollte. Entlädst du dennoch tiefer, kommt es zur Tiefentladung und die Batterie wird beschädigt.

Ruhespannung

Die Ruhespannung kann an der Batterie gemessen werden, wenn mindestens 4 Stunde seit dem letzten Lade- oder Entladevorgang kein Strom entnommen wurde. Sie ist ein ungefähres Maß für den Ladezustand der Batterie.





 

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