So Freunde,

hier nochmal kurz eine technische Beschreibung der ach so viel gelobten teuren Gelbatterieen im vergleich zu normalen:



Blei-Säure Gelbatterie

Die wesentlichen Unterscheidungsmerkmale zur Nassbatterie sind:

- festgelegter Elektrolyt (Gel oder Microvlies)
- spezielle Gitterlegierung (PbCa) und überdimensionale negative Elektrode, damit sich kein Wasserstoff bildet
- Überdruckventile
- lageunabhängig, auslaufsicher, verplombt
- präzise Anforderungen an das Ladegerät !!!!!!!!!!!!!!!!!

Unter den Blei-Akkus gilt in der veröffentlichten Meinung die Gel-Batterie als technologischer Favorit, weil sie theoretisch eine höhere Zyklenzahl erreichen kann (Zyklus bedeutet hier: 1 x Entladen und 1 x Laden nach genormten Verfahren). Als weitere Vorteile werden angeführt die Widerstandsfähigkeit gegen Schädigung durch Tiefentladung und eine geringe Selbstentladequote. Unstrittig ist ihre Lageunabhängigkeit, es besteht keine Gefahr durch Säureaustritt. Dem Einsatz im Boot stehen aber folgende Nachteile entgegen:

1. hohes Gewicht - 2. teuer - 3. kurze Lebensdauer, wenn nicht vorschriftsmäßig geladen wird.

Und nun zu dem Thema "Selbstentladung". Es ist zwar richtig, daß die Gelbatterie eine geringere Selbstentladerate hat, aber dieses Merkmal ist für Boote praktisch bedeutungslos. Viel gefährlicher und häufig anzutreffen ist die Batterie-Entladung durch schleichenden Verbrauch. Wenn eine Batterie den Bereich von 10 Volt nach 9 Volt langsam durchläuft, wird sie nachhaltig geschädigt, die Gelbatterie mindestens genau so stark wie die Naßbatterie. Und hierauf muß man beim Einmotten eines Bootes halt achten

Lebensdauer der Gelbatterie:

- 24 Monate bei gelegentlicher Zyklenbelastung
- 12 Monate bei häufiger Zyklenbelastung (2 x wöchentlich)
- 6 Monate bei hoher Zyklenbelastung (5 x wöchentlich)

und vom richtigen Ladeverfahren. Besonders beachten: Die in Bootsmotoren eingebauten Lichtmaschinen haben eine Nennspannung von 13,9 Volt und sind damit ungeeignet zum Laden von Gelbatterien! Der Hersteller fordert eine Regelspannung von mindestens 14,1 Volt, die nur mit einem Spezialregler, z.B. dem HPR SansSouci, erreicht wird!

Damit wird deutlich, daß bei starker Beanspruchung die Gelbatterie aus den vorgenannten Gründen nicht die richtige Wahl ist, zumal die übrigen Merkmale - Preis, Gewicht, Platzbedarf - gegenüber der Naßbatterie ebenfalls deutlich ungünstiger sind. Im reinen Pufferbetrieb und bei geringer Beanspruchung, z.B. wenn ein Boot Strom nur für Geräte und Licht braucht, kommt das Fahrzeug mit einer Batterie 80 Ah aus, und hierfür eignet sich auch die Gelbatterie.

Auch der Akkumulator altert:

Der ganze Vorgang des Ladens und Entladens ist theoretisch unbegrenzt wiederholbar. Praktisch ist jedoch der Vorgang begrenzt, weil unter anderem die Raumbeanspruchung von Bleisulfat größer ist als die von Bleioxyd oder Blei. Dadurch lockert sich im Laufe des Betriebs die aktive Masse immer mehr auf und verliert allmählich an Festigkeit. Masseteilchen der Platten brechen aus und nehmen nicht mehr am aktiven Batterieleben teil. Bei Starterbatlerien füllen sie als Bleischlamm den Schlammraum am Boden des Akkus. Ist soviel Blei zu Boden gesunken, dass der Schlamm die Platten-Unterkante berührt, kommt es zum Kurzschluß. Die Batterie ist "platt", und das geschieht meist zu Beginn des Winters über Nacht. Jetzt wisst Ihr auch, warum die Speicherfähigkeit einer Batterie stetig abnimmt. So kann beispielsweise bei harter Beanspruchung eine 400 Ah-Batterie nach zwei Jahren nur noch 200 Ah speichern.

Welchen Batterietyp soll man wählen?

Für Boote mit geringem Energiebedarf = geringem Stromdurchsatz sind Standard-Mobilbatterien die wirtschaftlichste Lösung, entweder als Nassbatterie oder als Gelbatterie. Bezogen auf die Kapazität (Speichervermögen) ist die Standard-Nassbatterie leichter, kleiner und erheblich billiger als andere Batterietypen. Die Gelbatterie wird von einigen Skippern bevorzugt, um keinen Batteriekasten bauen zu müssen; Gelbatterien sind absolut auslaufsicher, aber nicht gefeit gegen Austritt von Knallgas beim Laden mit zu hoher Spannung!!!!!!!!!!!!

Dadurch verloren gegangenes Wasser kann nicht mehr ergänzt werden!

Wenn die richtigen Ladegeräte zum Einsatz kommen, bilden weder Nassbatterien noch Gelbatterien "Knallgas". Setzt man ungeeignete Ladegeräte ein, werden beide Bauarten geschädigt, die Gelbatterie stärker als die Nassbatterie. Bei Gelbatterien müssen die Ladeverfahren streng beachtet werden, ansonsten können diese "verhungern": die Kapazität sinkt drastisch ab. Laden nur mit der normalgeregelten Lichtmaschine verursacht denselben Effekt. Nassbatterien haben im Deckel eine Anschlussmöglichkeit für einen Schlauch, mit dem Gase und Elektrolytdämpfe ins Freie geleitet werden können.

Welche Kapazität braucht man, um ohne Sorgen unterwegs sein zu können?

Die meisten Benutzer von Booten haben Probleme mit ihrer "Batterie". Das liegt aber nicht an diesem schmalbrüstigen Energiespeicher, sondern daran, dass man eine zu kleine Kapazität installiert und dann über seine Verhältnisse lebt. Dazu kommt, dass die Lichtmaschine des Fahrzeugs von hause aus nicht dazu bestimmt und auch nicht in der Lage ist, die Versorgungsbatterie richtig zu laden.

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Üblicherweise ermittelt man die zu installierende Kapazität durch Zusammenzahlen der Verbräuche zwischen den Ladezeiten des Akkus und erhöht diesen Wert um 50 %. Dies ergibt die Kapazität K20) der benötigten Batterie.
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Diese Vorgehensweise ist deshalb problematisch, weil kaum jemand die echten Betriebs- und Lebensverhältnisse in einem Boot voraussehen kann.

Kapazität 95 Ah(K20), was bedeutet das?

Die Speicherfähigkeit einer Batterie, allgemein Kapazität genannt, ist für ihren Verwendungszweck von größter Bedeutung. Die Kapazität wird in Amperestunden (Ah) gemessen und ist diejenige Strommenge, welche eine Batterie in der Zeit von der Vollladung bis zur Entladung abgibt.

Außer von der Größe und Zahl der Platten je Zelle und von der Dichte und Temperatur der Füllflüssigkeit ist die Kapazität von der Entladestromstärke ganz wesentlich abhängig. Je geringer die Entladestromstärke ist, desto größer ist die Kapazität und umgekehrt. Ursache dafür ist, dass bei geringer Entladestromstärke der Molekülaustausch langsam bis tief in die Poren der Platten hinein vor sich geht, während bei Entladung mit größerem Strom die Umsetzung hauptsächlich an der Plattenoberfläche geschieht.

Die Kapazität der Batterie ist also keine feste Größe, sondern ein (theoretischer) Nenn-Wert, ermittelt nach DIN 43539. Da sich die Nennkapazität mit steigendem Entladestrom verringert, führt dies zu unterschiedlichen Festlegungen: k5, k20, k100 (Angaben auf dem Typenschild). Je massiver die Batterie beansprucht wird, umso geringer ist die entnehmbare Energiemenge (Kapazität). Die Entladezeit k wird in Stunden angegeben.

Für ein- und dieselbe Batterie sind drei Kapazitätsangaben möglich:

75 Ah(k5) 95 Ah(k20) 105 Ah(k100)

Bei Starterbatterien wird nur die k20-Zahl angegeben, bei Versorgungsbatterien die k5-Zahl und die k-20 Zahl. Überschläglich gilt: K(20) = 1,25 x K(5)

Der vollgeladenen, neuwertigen Gel-Batterie dürfen höchstens 60 % und der entsprechenden Nass-Batterie max. 80 % der Nennkapazität entnommen werden. Um eine möglichst lange Lebensdauer zu erreichen, sollte man jedoch vermeiden, 50 % zu überschreiten

Wirkungsgrade:

Der Ah-Wirkungsgrad beträgt bei 20-stündigem Entladestrom und 27°C etwa 90 %. Der Wh-Wirkungsgrad beträgt bei 20-stündigem Entladestrom und 27°C etwa 75 %.

Batteriewartung:

Nassbatterien sind wartungsfrei nach DIN. Das bedeutet nicht vollkommene Wartungsfreiheit. Je nach Temperatur verdampft ein größeres oder kleineres Quentchen Wasser, welches ersetzt werden muss.

Auch das zur Elektrolytdurchmischung gezielt herbeigeführte "Gasen" verursacht Wasserverlust. Sinkt der Flüssigkeitsspiegel unter die Zellenoberkante, nimmt die Zelle Schaden. Aufgefüllt wird destilliertes oder entsalztes Wasser, das man in jedem Baumarkt erhält.

Batteriewartung ist keine der angenehmsten Freizeitbeschäftigungen; schließlich möchte man reisen und nicht Batteriewärter mimen. Häufig ist der Batterieblock so eingebaut, dass hierzu die einzelnen Akkus elektrisch getrennt und ausgebaut werden müssen. Am Ende hat der sehr aggressive Elektrolyt (Schwefelsäure!) noch ein Loch in den guten Anzug gebrannt. Und diese Knochenarbeit je nach Energiedurchsatz alle zwei bis sechs Monate.

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Wer nun meint, dieses Problem durch Einbau von Gelbatterien zu lösen, treibt den Teufel mit Beelzebub aus. Bei diesem Batterietyp ist eine Wartung überhaupt nicht möglich.
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Hier noch etwas zu Pulsern, und ein Foto:



Die Lebensdauer von Blei-Säurebatterien wird begrenzt a) durch Bleischlammbildung und b) durch Sulfatierung der aktiven Bleioberfläche.

Die "verbrauchte" Batterie erkennt man daran, dass sie sich beim Laden erwärmt. Am Boden hat sich Bleischlamm angehäuft und bildet einen elektrischen "Heizleiter".

Während durch die spezielle Bauweise der sog. "zyklenfesten" Batterien der Bleischlammbildung entgegengewirkt wird, kann die Sulfatierung nur mittels einer aufwendigen speziellen Ladetechnik bedingt beseitigt werden (Laden über längere Zeit mit kleinem, konstantem Strom).

Durch Zufall entdeckten Raumfahrt-Ingenieure, dass man Sulfatkristalle auflösen kann, wenn den Molekülen impulsartig Energie zugeführt wird. Dieser Effekt wurde wissenschaftlich untersucht und technologisch durchgebildet.

Der Pulser bleibt - damit das bereits vorhandene kristalline Bleisulfat PbSO4 beseitigt und eine Neubildung verhindert wird - ständig mit der Batterie verbunden, er benötigt nur eine geringe Leistung von ca. 0,1 Watt.

Das Laden der Batterie

Ladegeräte wandeln 230 Volt Wechselstrom in 12 Volt bzw. 24 Volt Gleichstrom um. Die Qualität des Ladegerätes ist von ganz erheblicher Bedeutung, es gibt Batteriekiller und Schlaffis.

Für den Einbau in Boote ungeeignet sind ungeregelte Lader mit W-Kennlinie, welche als Billiggeräte im Baumarkt angeboten werden. Verwendet werden dürfen nur Ladeautomaten mit gesteuerter Spannungsbegrenzung, vorzugsweise mit IU-Kennlinie, weil diese ein schnelles und vollständiges Aufladen ohne Gasen bewirken. In der Ladeerhaltungsphase sorgt der Lader dafür, dass die volle Kapazität eingelagert bleibt. (Batterien entladen sich auch bei Nichtgebrauch). Deshalb sollen Bootsbatterieen zuhause ständig mit dem Stromnetz verbunden bleiben oder mit Solarstrom versorgt werden.

So Freunde ich hoffe ich habe Euch nicht gelangweilt.

@Dodl: Weitergabe an die "Spezialisten" vom Booteforum erwünscht :backsite:
@Kosta: Ich hoffe ich habe Dich jetzt nicht verwirrt

@Dieter: Ich glaube Dich interessiert das

@alle: Ich verspreche nie meh solche Beiträge zu schreiben: :zunge:

@Fortnox: Ich hoffe der Speicherplatz langt :rofl: