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Autobatterie
Von der Autobatterie in die Hauswand
Stellen Sie sich vor, Ihre alte Autobatterie wird eines Tages Teil der Wand, in der Ihre Steckdose sitzt. Klingt unwahrscheinlich? Ist es...
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Bei allen Fahrzeugen, die mit einem konventionellen Verbrennungsmotor angetrieben werden, muss dieser durch einen Fremdantrieb gestartet werden. Bei älteren Modellen war ein Start mit Tretstarter oder Handkurbel üblich. Heute verfügen fast alle Fahrzeuge über einen Anlasser, der mittels eines Akkumulators betrieben wird. Dabei ist die Bauart der verwendeten Batterie von den jeweiligen Anforderungen abhängig. Grundsätzlich sind für die Auswahl einer Starterbatterie aber stets ähnliche Kriterien anzulegen. Egal ob für Autos, Nutzfahrzeuge, Motorräder, Roller, Boote, Quads, Jet-Skis oder Aufsitzmäher - die Wahl der passenden Batterie richtet sich nach den speziellen Erfordernissen.
Dieser Artikel beleuchtet die derzeit gängigen Ausführungen und die Besonderheiten beim Einsatz.
Als Erstes ist es wichtig, den Unterschied zwischen Batterien zum Start eines Triebwerks und die zur Bereitstellung von Strom für den Fahrantrieb oder zum Unterhalt anderer elektrischer Systeme zu unterscheiden. Werden diese zum Antrieb von Fahrzeugen verwendet, bezeichnet man sie als Antriebs- oder Traktionsbatterien. Die Stromversorgung des Bordnetzes erfolgt meist über ähnliche Batterietypen, wie sie auch als Batterie zum Starten Verwendung finden.
Allgemein gesagt soll eine Starterbatterie dazu dienen, eine Verbrennungskraftmaschine schnell und zuverlässig zu starten. Bei dieser kann es sich um den Hauptantrieb oder um einen Startermotor handeln. Typischerweise werden kleinere Motoren meist direkt gestartet, schwerere hingegen über einen Startermotor, besonders bei älteren Modellen. Um den Start durchzuführen, muss ein elektrischer Anlasser mit einem hohen Strom gespeist werden. Das ist notwendig, damit dieser genügend Kraft entwickeln kann, um den Eigenwiderstand des Motors zu überwinden und diesen auf eine Mindestdrehzahl zu beschleunigen.
Dazu werden etliche verschiedene Modelle angeboten. Die einfachsten sind die typischen Bleiakkumulatoren, die immer noch als Standard gelten. In Schwefelsäure sind Blei- und Bleidioxydplatten im Wechsel eingetaucht, das ist das Prinzip. Jeder dieser Zellen liefert eine Spannung von rund zwei Volt, sechs Zellen dann die heute üblichen zwölf Volt. Sie sind günstig und arbeiten einige Jahre zuverlässig. Im Vergleich zu anderen Akkumulatortypen sind sie recht schwer und haben eine im Verhältnis zur Masse geringe Energiedichte. Auch ihre Temperaturabhängigkeit ist ungünstig, weil große Kälte die Funktion einschränken kann. Ihr Vorteil liegt darin, dass sie kurzzeitig hohe Stromstärken abgeben können, was für eine Starterbatterie ideal ist. In Nutzfahrzeugen und älteren Personenkraftwagen finden sich diese Akkumulatoren regelmäßig, zumal wenn die hohe Masse und Größe für den Betrieb nicht kritisch ist.
Eine Weiterentwicklung dieser Stromspeicher sind die sogenannten EFB/AFB - Batterien (enhanced flooded - /advanced flooded battery, verbesserte (Elektrolyt-) Fluss Batterie). Der Aufbau ist gleich den üblichen Bleiakkumulatoren, die Änderungen finden sich im Detail. Sie ist schneller aufladbar, rüttelsicherer und auch nicht so temperaturempfindlich. Bei Fahrzeugen, die oft gestartet werden oder starken Vibrationen ausgesetzt sind, empfiehlt sich der Einsatz dieses Typs als Alternative zu den herkömmlichen Nasszellen, auch bei einer Start-Stopp Automatik werden diese Batterien eingesetzt.
In Kleinfahrzeugen werden Bleiakkumulatoren oft in einer verschlossenen Form genutzt. Diese können in jeder Stellung verwendet werden und laufen nicht aus, was bei Zweirädern und Schiffen ein großer Vorteil sein kann. Diese Bauart wird auch als VRLA-Batterie (valve-regulated lead-acid battery, ventilgeregelte Blei-Säure-Batterie) bezeichnet. Obwohl ihre Stromabgabe weniger hoch ist als die anderer Versionen, wird sie dennoch bei Motorrädern und Booten zum Start verwendet. Der Vorteil, beim Sturz bzw. Kentern nicht auszulaufen, überwiegt den Nachteil der geringeren Leistung.
Für Fahrzeuge, die mit einer Start-Stopp Automatik ausgestattet sind, ist die Verwendung einer VRLA-AGM-Batterie (VRLA-Absorbent Glass Mat, VRLA-Saugfähige Glasmatte) derzeit die beste Alternative. Sie vereinen die Vorteile der offenen Bauarten mit denen der geschlossenen. Ein rund doppelt so hoher Kaltstartstrom, kombiniert mit der Auslaufsicherheit und einem relativ günstigen Preis, machen sie zur ersten Wahl.
In der Betriebsanleitung des jeweiligen Fahrzeugs ist in der Regel der Batterietyp vermerkt. Diese Angabe ist beim Ersatz unbedingt zu beachten, weil es sonst zu Fehlfunktionen kommen kann. Die Bauform, die Spannung in Volt (V), die Kapazität in Amperestunden (Ah) und natürlich der Kaltstartstrom in Ampere (A) müssen passen. Lediglich bei der Kapazität kann ein stärkeres Modell gewählt werden, wenn es denn in das Batteriefach passt.
Trotz der zahlreichen Vorteile werden Bleiakkumulatoren nach und nach ersetzt. Teurere Bauarten haben meist eine deutlich längere Lebensdauer und können problemlos ein Vielfaches der Energie speichern. Sie eignen sich daher nicht nur als Starterbatterie, sondern können auch zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern eingesetzt werden, ohne dass ihre Funktion eingeschränkt wird.
Derzeit sind die Lithium-Ionen-Akkus wohl die mit dem besten Verhältnis von Gewicht zur Leistung. Sie haben eine hohe Energiedichte und werden derzeit vorwiegend als Traktionsbatterien eingesetzt. Lediglich dort, wo auf ein möglichst geringes Gewicht geachtet werden muss, so wie in Rennfahrzeugen, dienen sie auch als Starterbatterie.
Grundsätzlich sollte bei neueren Modellen die Batterie nicht selbst getauscht werden. Nur in den Fällen, in denen kein Batteriemanagement-System (BMS) installiert ist und in denen keine Fehlercodes in der Bordelektronik gelöscht werden müssen, ist ein eigenhändischer Batteriewechsel möglich.
Als erstes soll auf Schutzkleidung geachtet werden. Eine Schutzbrille und säurefeste Handschuhe sind die Minimalanforderung. Durch die hohen Ströme, die Starterbatterien liefern, steigen auch die Gefahren beim Wechsel. Schon oft gerieten Fahrzeuge in Brand, weil es zu einem Kurzschluss kam. Auch Verbrennungen an Werkzeugen, die versehentlich den Stromkreis schlossen, sind möglich. Dabei ist eine Vermeidung derartiger Unfälle mit einfachen Mitteln möglich.
Wenn die Batterie ausgebaut wird, ist zuerst die Zündung abzuschalten. Danach wird der negative Pol, der mit dem Fahrzeug verbunden ist, gelöst. So kann kein Strom mehr unkontrolliert über den Pluspol fließen. Beim Einbau ist als Letztes der negative Pol anzuschließen. Falls irgendwo ein Kurzschluss besteht, sprühen zahlreiche Funken über und die Ursache kann gesucht und beseitigt werden.
Oft wird vergessen, dass es zu elektrochemischen Prozessen an den Kontaktstellen kommen kann. Aus diesem Grunde werden die Pole mit den Verbindungen dünn mit Fett überbestrichen, das verhindert Korrosion.
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