Trinkgeld
Erstellt, am 03.04.2011
Letzte Änderung, am 17.06.2018
Letzte Änderung, am 17.06.2018
Fachgerechte Wartung, für die Bleiakkus unserer Schönwetterfahrzeuge
Mit diesem Zeilen versuche ich so gut wie möglich zu vermitteln, wie man die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit von Bleiakkus verbessern kann.
Obwohl Bleiakkus auf den ersten Blick einen sehr robusten Eindruck machen, soll man sich auch mit technischen Grundlagen beschäftigen, um ihnen eine längere Lebensdauer zu ermöglichen. Das Hauptproblem beginnt bei
mangelhaftem Laden im Kurzstreckenbetrieb, bzw. mit schwächeren Generatoren, vor allem an älteren und kleineren Motorrädern. Weil ich zu diesem Thema (was heute die meisten KFZ Besitzer mehr oder weniger stark betrifft)
häufiger als früher angesprochen werde, habe ich diese schon etwas ältere Abhandlung, zur besseren übersicht in mehrere Seiten unterteilt! Gleich zum Anfang , für viele wahrscheinlich die wichtigste Frage.
Wird beim Laden am Bordnetz eine Zellenspannung von 2,3 bis 2,4 Volt (13,8 bis 14,4 Volt an 6 Zellen) so gut wie überhaupt nie erreicht, sulfatieren aufgrund von Mangelladung die Zellen frühzeitig, was zu einem höheren Innenwiderstand, verminderter Ladestromaufnahme, einer schleichenden Verringerung der möglichen Kapazität und auch erhöhter Selbstentladung führt. Wird auf der anderen Seite eine Zellenspannung von max. 2,45Volt beim Laden am Bordnetz häufig überschritten, dann neigt der Akku kaum zum sulfatieren und kann sogar geringfügig mehr Energie speichern, aber seine mögliche Lebensdauer wird aufgrund von erhöhter Plattenkorrosion verkürzt. Ladeschlußspannungen über 2,45Volt pro Zelle (>14,7 Volt an 6 Zellen) und dann auch noch hohe sommerliche Temperaturen, führen zu einem frühzeitigen Ende von Bleiakkus!
Deshalb ist es gar nicht einfach alles richtig zu machen, das beginnt schon bei der Auswahl von geeigneten Akkuladern, wo es erfahrungsgemäß noch immer große Meinungsverschiedenheiten gibt. Zum einen halten sich hartnäckig Gerüchte, "für Motorradbatterien darf man nur spezielle Ladegeräte verwenden, weil Universallader für Autobatterien zu stark sind und zarte Motorradbatterien verkochen". Solche Meinungen musste man früher weitgehend mit Ja beantworten, wenn jemand billige Akkufoltergeräte aus Baumärkten oder diversen Autozubehör Läden, für kleine Energiespeicher verwenden wollte.
Die schon etwas betagte orange farbige Blechkiste macht optisch einen soliden Eindruck und bringt in vielen Fällen auch wieder Saft in ausgelutschte Starterbatterien, allerdings muss man deren Ladetätigkeit unbedingt überwachen, sonst wird der arme Energiespeicher hoffnungslos überladen. Eine zarte 12 Volt 4Ah Rollerbatterie, kann daran nach weniger als 30 Minuten schon grausam kochen, wenn deren Ladezustand vor Ladebeginn noch ungefähr 50% betrug. Deshalb sollte man erst gar nicht in Versuchung kommen, solche Trümmer jemals an Motorradbatterien anzuklemmen. Andere Leute sind der Meinung, für größere Starterbatterien >12 Volt 80 Ah auch zwingend ein starkes Ladegerät anzuschaffen, welches solche Energiespeicher und bei dringenden Bedarf auch mal zwei 12 Volt Akkus in Reihenschaltung ausreichend schnell laden kann. Auf der anderen Seite sollen derartige Akkulader wiederum nicht zu viel kosten und technisch auch einen robusten Eindruck vermitteln.
Dieses und ähnliche schwergewichtige Ladegeräte mit rustukalen Blechtrafo und Brückengleichrichter, werden vermutlich jeden Bleiakku (auch >100 Ah) gnadenlos hinrichten, wenn man darauf vergisst den Ladestrom rechtzeitig abzuschalten. Immerhin sollte man auch wissen, dass ein vollgeladener Bleiakku bei 2,4 Volt Zellenspannung, allmählich nur noch max. 1% seiner Nennkapazität an Ladestrom aufnehmen sollte. Das heiß im Klartext, dass ein fachgerecht aufgeladener 12 Volt 80 Ah Bleiakku bei 14,4 Volt Ladeschlußspannung, irgendwann nur noch wenige hundert Milliampere Ladestrom aufnimmt. Wird die zulässige Ladeschlußspannung vom Batterieladegerät nicht automatisch begrenzt, dann steigt diese mit der Zeit allmählich unkontrolliert hoch an und zerstört den Energiespeicher.
Manche Anwender welche schon leidvolle Erfahrungen mit veralteten oder ungeeigneten Batterieladegeräten machten,empfehlen moderne Ladecomputer mit überladungsschutz und automatischer Umschaltung auf Erhaltungsladung, was aus technischen überlegungen auch vernünftige Entscheidungen sind. Andere Leute haben wiederum schwerwiegende Bedenken, stärkere Ladeautomaten mit automatischer Umschaltung auf Erhaltungsladung, dauerhaft an zarten Motorradbatterien angeschlossen zu lassen. Naturgemäß gesellen sich bei manchen Benzingesprächen auch Besserwisser, welche dann mit alten Faustregeln argumentieren, wie "eine leere Batterie nur mit etwa 10% der Batteriekapazität (Batterie 4Ah - Ladestrom 0,4A) zu laden!
Weil aber intakte Bleiakkus ihren möglichen Ladestrom abhängig vom Ladezustand selber regeln, sind solche pauschalen Aussagen aus technischer Sicht nicht ganz korrekt. Würden solche Aussagen tatsächlich der Realität entsprechen, dann müsste jedes modernere Motorrad mit bis zu 33 Ampere starken Drehstromlgeneratoren, seine zarten 12 Volt 10 bis 25 Ah Bordbatterien unverzüglich zerstören? Vor allem wenn deren Bleiakku an heißen Sommertagen, mit deutlich über 30° C aufgeheizt werden. Auch wenn kurzzeitig über 10 Ampere Ladestrom zur kleinen Motorradbatterie fließen ist das nicht weiter tragisch, immerhin fließen (beim anlassen mit dem Elektrostarter in die andere Richtung), nicht selten Entladeströme im dreistelligen Amperebereich. Die Ursache für dieses Verhalten lässt sich einfach erklären, denn Bleiakkus regeln ihren Ladestrom automatisch, solange deren zulässige Ladeschlußspannung nicht überschritten wird.
Bei nur 13,8 Volt Ladespannung (2,3 Volt Zellenspannung oder Erhaltungsladespannung an zahlreichen handelsüblichen Ladeautomaten), beträgt der Ladestrom an einem weitgehend vollgeladenen Bleiakku nur max. 0,5% seiner Nennkapazität, das entspricht für 4Ah etwa 0,02 Ampere oder 20 mA Ladestrom und ist nicht viel. Deshalb ist es auch unmöglich, an konstanter Ladeschlußspannung im Bereich zwischen 13,8 bis max. 14,7 Volt, Schnelladungen durchzuführen. Allerdings können die ersten 20 bis 30% eines stark entladenen Bleiakkus recht schnell nachgeladen werden, dann sinkt der Ladestrom allmählich und es dauert immer länger bis ein Bleiakku wirklich vollgeladen ist. Deshalb sind je nach Ladezustand auch bis zu 15 Stunden Ladezeit erforderlich, um einen Bleiakku bei max. 2,45 Volt Zellenspannung, auch wirklich vollzuladen. Es ist zwar möglich einen modernen und vor allem niederohmigen AGM-Bleiakku in wenigen Stunden bis zu 70% aufzuladen, dann verringert sich aber der Ladestrom bei konstanter Ladeschlußspannung allmählich so weit, dass für die restlichen 30% Kapazität, noch bis zu 10 Stunden Ladezeit erforderlich sind!
Diese physikalischen Grundregeln lassen schnell erkennen, das 10 Kilometer Motorrad fahren und anschließend wieder 30 Tage in der Garage parken, für Bleiakkus auf Dauer nicht gesund sein kann. Bleiakkus tolerieren keine Tiefentladung und Starterbatterien für hohe Entladeströmen sollten nicht tiefer als 50% ihrer Nennkapazität entladen werden! Unter schlechtesten Bedingungen sollte spätestens nachgeladen werden, wenn max. 80% der Kapazität entnommen wurden. Viele Motorradbesitzer orgeln aus Unwissenheit mit dem Elektrostarter bis überhaupt nichts mehr geht und lassen dann frustriert ihre Maschine mit tiefentladenem Akku auch noch längere Zeit so stehen, solche Misshandlungen sind gnadenlose Todesurteile für unsere Starterbatterien. Auch regelmäßig starkes Entladen (zyklischer Betrieb) mit gelegentlich leichten Tiefentladen setzt unseren Starterbatterien sehr stark zu, das begünstigt auch die harte Sulfatierung und verringert deren mögliche Lebensdauer enorm. Bleiakkus altern und verschleißen am stärksten, wenn sie zyklisch belastet werden. Je häufiger und tiefer eine Starterbatterie entladen wird, um so schneller altert und stirbt sie°
Wird beim Laden am Bordnetz eine Zellenspannung von 2,3 bis 2,4 Volt (13,8 bis 14,4 Volt an 6 Zellen) so gut wie überhaupt nie erreicht, sulfatieren aufgrund von Mangelladung die Zellen frühzeitig, was zu einem höheren Innenwiderstand, verminderter Ladestromaufnahme, einer schleichenden Verringerung der möglichen Kapazität und auch erhöhter Selbstentladung führt. Wird auf der anderen Seite eine Zellenspannung von max. 2,45Volt beim Laden am Bordnetz häufig überschritten, dann neigt der Akku kaum zum sulfatieren und kann sogar geringfügig mehr Energie speichern, aber seine mögliche Lebensdauer wird aufgrund von erhöhter Plattenkorrosion verkürzt. Ladeschlußspannungen über 2,45Volt pro Zelle (>14,7 Volt an 6 Zellen) und dann auch noch hohe sommerliche Temperaturen, führen zu einem frühzeitigen Ende von Bleiakkus!
Deshalb ist es gar nicht einfach alles richtig zu machen, das beginnt schon bei der Auswahl von geeigneten Akkuladern, wo es erfahrungsgemäß noch immer große Meinungsverschiedenheiten gibt. Zum einen halten sich hartnäckig Gerüchte, "für Motorradbatterien darf man nur spezielle Ladegeräte verwenden, weil Universallader für Autobatterien zu stark sind und zarte Motorradbatterien verkochen". Solche Meinungen musste man früher weitgehend mit Ja beantworten, wenn jemand billige Akkufoltergeräte aus Baumärkten oder diversen Autozubehör Läden, für kleine Energiespeicher verwenden wollte.
Die schon etwas betagte orange farbige Blechkiste macht optisch einen soliden Eindruck und bringt in vielen Fällen auch wieder Saft in ausgelutschte Starterbatterien, allerdings muss man deren Ladetätigkeit unbedingt überwachen, sonst wird der arme Energiespeicher hoffnungslos überladen. Eine zarte 12 Volt 4Ah Rollerbatterie, kann daran nach weniger als 30 Minuten schon grausam kochen, wenn deren Ladezustand vor Ladebeginn noch ungefähr 50% betrug. Deshalb sollte man erst gar nicht in Versuchung kommen, solche Trümmer jemals an Motorradbatterien anzuklemmen. Andere Leute sind der Meinung, für größere Starterbatterien >12 Volt 80 Ah auch zwingend ein starkes Ladegerät anzuschaffen, welches solche Energiespeicher und bei dringenden Bedarf auch mal zwei 12 Volt Akkus in Reihenschaltung ausreichend schnell laden kann. Auf der anderen Seite sollen derartige Akkulader wiederum nicht zu viel kosten und technisch auch einen robusten Eindruck vermitteln.
Dieses und ähnliche schwergewichtige Ladegeräte mit rustukalen Blechtrafo und Brückengleichrichter, werden vermutlich jeden Bleiakku (auch >100 Ah) gnadenlos hinrichten, wenn man darauf vergisst den Ladestrom rechtzeitig abzuschalten. Immerhin sollte man auch wissen, dass ein vollgeladener Bleiakku bei 2,4 Volt Zellenspannung, allmählich nur noch max. 1% seiner Nennkapazität an Ladestrom aufnehmen sollte. Das heiß im Klartext, dass ein fachgerecht aufgeladener 12 Volt 80 Ah Bleiakku bei 14,4 Volt Ladeschlußspannung, irgendwann nur noch wenige hundert Milliampere Ladestrom aufnimmt. Wird die zulässige Ladeschlußspannung vom Batterieladegerät nicht automatisch begrenzt, dann steigt diese mit der Zeit allmählich unkontrolliert hoch an und zerstört den Energiespeicher.
Manche Anwender welche schon leidvolle Erfahrungen mit veralteten oder ungeeigneten Batterieladegeräten machten,empfehlen moderne Ladecomputer mit überladungsschutz und automatischer Umschaltung auf Erhaltungsladung, was aus technischen überlegungen auch vernünftige Entscheidungen sind. Andere Leute haben wiederum schwerwiegende Bedenken, stärkere Ladeautomaten mit automatischer Umschaltung auf Erhaltungsladung, dauerhaft an zarten Motorradbatterien angeschlossen zu lassen. Naturgemäß gesellen sich bei manchen Benzingesprächen auch Besserwisser, welche dann mit alten Faustregeln argumentieren, wie "eine leere Batterie nur mit etwa 10% der Batteriekapazität (Batterie 4Ah - Ladestrom 0,4A) zu laden!
Weil aber intakte Bleiakkus ihren möglichen Ladestrom abhängig vom Ladezustand selber regeln, sind solche pauschalen Aussagen aus technischer Sicht nicht ganz korrekt. Würden solche Aussagen tatsächlich der Realität entsprechen, dann müsste jedes modernere Motorrad mit bis zu 33 Ampere starken Drehstromlgeneratoren, seine zarten 12 Volt 10 bis 25 Ah Bordbatterien unverzüglich zerstören? Vor allem wenn deren Bleiakku an heißen Sommertagen, mit deutlich über 30° C aufgeheizt werden. Auch wenn kurzzeitig über 10 Ampere Ladestrom zur kleinen Motorradbatterie fließen ist das nicht weiter tragisch, immerhin fließen (beim anlassen mit dem Elektrostarter in die andere Richtung), nicht selten Entladeströme im dreistelligen Amperebereich. Die Ursache für dieses Verhalten lässt sich einfach erklären, denn Bleiakkus regeln ihren Ladestrom automatisch, solange deren zulässige Ladeschlußspannung nicht überschritten wird.
Bei nur 13,8 Volt Ladespannung (2,3 Volt Zellenspannung oder Erhaltungsladespannung an zahlreichen handelsüblichen Ladeautomaten), beträgt der Ladestrom an einem weitgehend vollgeladenen Bleiakku nur max. 0,5% seiner Nennkapazität, das entspricht für 4Ah etwa 0,02 Ampere oder 20 mA Ladestrom und ist nicht viel. Deshalb ist es auch unmöglich, an konstanter Ladeschlußspannung im Bereich zwischen 13,8 bis max. 14,7 Volt, Schnelladungen durchzuführen. Allerdings können die ersten 20 bis 30% eines stark entladenen Bleiakkus recht schnell nachgeladen werden, dann sinkt der Ladestrom allmählich und es dauert immer länger bis ein Bleiakku wirklich vollgeladen ist. Deshalb sind je nach Ladezustand auch bis zu 15 Stunden Ladezeit erforderlich, um einen Bleiakku bei max. 2,45 Volt Zellenspannung, auch wirklich vollzuladen. Es ist zwar möglich einen modernen und vor allem niederohmigen AGM-Bleiakku in wenigen Stunden bis zu 70% aufzuladen, dann verringert sich aber der Ladestrom bei konstanter Ladeschlußspannung allmählich so weit, dass für die restlichen 30% Kapazität, noch bis zu 10 Stunden Ladezeit erforderlich sind!
Diese physikalischen Grundregeln lassen schnell erkennen, das 10 Kilometer Motorrad fahren und anschließend wieder 30 Tage in der Garage parken, für Bleiakkus auf Dauer nicht gesund sein kann. Bleiakkus tolerieren keine Tiefentladung und Starterbatterien für hohe Entladeströmen sollten nicht tiefer als 50% ihrer Nennkapazität entladen werden! Unter schlechtesten Bedingungen sollte spätestens nachgeladen werden, wenn max. 80% der Kapazität entnommen wurden. Viele Motorradbesitzer orgeln aus Unwissenheit mit dem Elektrostarter bis überhaupt nichts mehr geht und lassen dann frustriert ihre Maschine mit tiefentladenem Akku auch noch längere Zeit so stehen, solche Misshandlungen sind gnadenlose Todesurteile für unsere Starterbatterien. Auch regelmäßig starkes Entladen (zyklischer Betrieb) mit gelegentlich leichten Tiefentladen setzt unseren Starterbatterien sehr stark zu, das begünstigt auch die harte Sulfatierung und verringert deren mögliche Lebensdauer enorm. Bleiakkus altern und verschleißen am stärksten, wenn sie zyklisch belastet werden. Je häufiger und tiefer eine Starterbatterie entladen wird, um so schneller altert und stirbt sie°
Die natürliche Selbstentladung von neuwertigen Bleiakkus liegt bei ca. 5% im Monat, solange es am Fahrzeug keine stillen Stromverbraucher gibt. Eine neue und vollgeladene AGM Batterie kann deshalb bei eher kühlen Umgebungstemperaturen, auch problemlos bis zu einem Jahr gelagert werden, muss dann aber unbedingt vor dem ersten Einsatz fachgerecht vollgeladen werden. Speicherfunktionen an modernen elektronischen Cockpits oder Ruheströme für Alarmanlagen schlagen erfahrungsgemäß mit mindestens 1 Milliampere Stromverbrauch pro Stunde oder noch erheblich mehr zu Buche , dann wäre auch der beste 12 Volt 4Ah Bleiakku nach spätestens 6 Monaten hoffnungslos tiefentladen und irreparabel an harter Sulfatierung zerstört. Nahmhafte deutsche Leichtkrafträder mit 12 Volt 130 Watt Magnetzündergeneratoren von Motoplat aus den 80er Jahren, zerstören im Zusammenhang mit sulfatierten (hochohmigen) Akkus, die mittlerweile seltenen 12 Volt VDO Drehzahlmesser, deren Instandsetzung wird dann auch teuer. Hat ein guter (verwahrloster) Bleiakku trotzdem irgendwie die ersten zwei Saisonen überlebt, dann schafft er bei gleichbleibender schlechter Pflege eher selten noch eine weitere, aber wie kann man schädliche Sulfatierung an Bleiakkus verhindern ohne regelmäßig an die Energiespeicher zu denken?
Nur wenn Bleiakkus immer voll geladen bleiben, dann können sie auch in Würde alt werden, weil sie kaum schwerwiegende Schäden durch Sulfatierung erleiden. Die sicherste Lösung wäre deshalb der Dauereinsatz von geeigneten externen Erhaltungsladern!
Damit aber auf Dauer die mögliche Plattenkorrosion nicht zum unerwünschten Akkukiller wird, sollte die angelegte Erhaltungsladespannung nur im Bereich zwischen 2,17 bis max. 2,23Volt Zellenspannung (13,02 bis max. 13,38 Volt bei 6 Zellen) liegen.
Dabei sollte man auch beachten dass 2,17 Volt bei sehr hohen Temperaturen und 2,23 Volt Zellenspannung für kühlere Verhältnisse angemessen wären. Viele handelsübliche Erhaltungslader für 12 Volt Akkus erzeugen leider permanent 13,8 Volt Ausgangsspannung und das bewirkt dann für sommerliche Verhältnisse enorme Plattenkorrosion, weshalb viele Bleiakkus nach durchschnittlich 2 bis 4 Jahren dauerhafter Erhaltungsladung auch das zeitliche segnen. Man kann die mögliche Lebenserwartung von Bleiakkus mit unbrauchbaren und meist veralteten Billiggeräten, welche anstelle einer exakt stabilisierten Konstantspannung nur ungefähr 100 bis 200 mA Konstantstrom nach "W" Kennlinie erzeugen, noch deutlich stärker verringern! Zarte Motorradbatterien würden daran allmählich bis zu 16 Volt Klemmenspannung hochgetrieben, was deren mögliche Haltbarkeit extrem verkürzen würde.
Beispielsweise klagte vor längerer Zeit ein Motorradfahrer über ein ärgerliches Problem, dass an seiner 12 Volt 9Ah Nassbatterie beinahe jede Woche der Wasserstand unter die Zellenoberkanten absank, obwohl der von ihm gemessene Erhaltungsladestrom nur ca. 100 mA betrug.
Solche Uralt Fehlkonstruktionen von Pseudo-Erhaltungsladern (häufig nur Tranformator, Gleichrichter und Widerstand zur Strombegrenzung) sollten unverzüglich entsorgt werden, denn kein zarter Bleiakku überlebt solche Foltergeräte lange. Auch unter optimalen Pflegebedingungen kann man die mögliche Haltbarkeit nicht unendlich verlängern, denn Bleiakkus leiden schon konstruktionsbedingt an einem Ablaufdatum. Es gibt Bleiakkus für ungefähr 5 Jahre Nutzungsdauer und auch hochwertigere welche über 10 Jahre nutzbar sind. Außerdem wäre es kontraproduktiv, wenn man Nassakkus an Erhaltungslader anklemmt und diese dann 3 Jahre oder noch länger unbeaufsichtigt ruhen lässt, denn Nassakkus wollen auch gelegentlich bewegt werden, damit sich die Säure durchmischen und nichtleitende Beschichtungen auf den Platten wieder lösen können. Außerdem sollen zwischenzeitlich auch manchmal höhere Ströme fließen (beispielsweise E-Starter, Scheinwerfer, usw.
Wer diese Hinweise im wesentlichen beachtet, wird künftig kaum noch mit unerwartete Problemen an Bleiakkus kämpfen müssen. Meiner Meinung ist es immer sehr lästig, wenn man wegen eines defekten Energiespeichers, auf spontane Ausfahrten verzichten muss!