zweitakku für standheizung nachrüsten

Hallo,

bei der Auswahl der Zweitbatterie spielt in erster Linie die Zyklenfestigkeit eine Rolle. Das ist auch der Grund, weshalb Starterbatterien zur Versorgung von "zyklischen" Lasten wie einer Standheizung nicht geeignet sind: Sie verschleißen dabei viel zu schnell. Also nimmt man am besten sogenannte AGM- oder Gel-Akkus, die sind zyklenfest und halten bei zyklischer Belastung viel länger. Um nicht mit dem weit verbreiteten Problem Bekanntschaft machen zu müssen, dass das Auto zwar warm, die Starterbatterie aber leer ist, werden zwei von einander getrennte Batterien eingesetzt: Einmal die Starterbatterie um den Motor zu starten und zum zweiten eine durch Trenn-Relais oder Trenn-MOSFET entkoppelte Zweitbatterie. Sollte die Standheizung die Zweitbatterie versehentlich einmal zur gänze entladen, kann man immer noch mit der vollen Starterbatterie den Motor starten.

Welchen Typ von AGM- oder Gel-Akku man verwendet, hängt hauptsächlich von der benötigten Kapazität (hier empfehle ich mindestens 50Ah) und dem vorhandenen Platzangebot ab. Mehr Kapazität ist natürlich zum heizen schön, muß aber auch untergebrecht und mitgeschleppt werden.

Das Lichtmaschinen wegen der größeren Last von zwei Batterie nun explodieren würden, steht nicht zu befürchten. Ich fahre seit Jahren mit einem Trabant herum, der die normale 35Ah-Starterbatterie und Zweitbatterien von rund 100Ah (zur Versorgung meiner Elektro-Modellhubschrauber auf dem Flugplatz) aus einer winzigen 35A-Lichtmaschine lädt. Also keine Angst, da geht nichts kaputt. Mehr als der auf der Lichtmaschine aufgedruckte Maximalstrom fließt auch bei hoher Last von mehreren Batterien nicht, entsprechend kommt es auch nicht zur Überlastung der Lichtmaschine.

Wenn man die Batterien mit einem Trenn-Relais verbinden möchte, dann verwendet man zur Ansteuerung des Trenn-Relais entweder den Lichtmaschinenanschluss "D+" oder "L", je nach Ausführung der Lichtmaschine. Das Relais schaltet dann nur, wenn der Motor läuft. Das klappt in der Regel problemlos. Sollten Schwierigkeiten durch Überlastungen beim Starten oder durch klebende Relais auftreten, hilft ein Trenn-MOSFET, das solche Probleme nicht kennt. Zum Anschluss der Zweitbatterie unbedingt ausreichend dicke Kabel verwenden (je nach Lichtmaschinenstrom und Kabellänge zwischen 16 und 35mm²) und die Sicherungen an den Batterie-Pluspolen (gegen Feuer bei Kurzschlüssen) nicht vergessen.

Grüße, Tom

Wenn die Ladespannung im richtigen Bereich liegt, können Bleiakkus nicht (ohne weiteres) überladen werden. Und wenn sie nicht überladen werden, explodieren sie auch nicht (tun sie auch bei Überladung nicht, weil vorher das integrierte Sicherheitsventil einen eventuell entstandenen Gasdruck ablassen würde). Gel- oder AGM-Akkus reagieren zwar tatsächlich auf Überladung empfindlicher als Starterbatterien, aber wenn die Ladespannung korrekt eingestellt ist (13,9 bis 14,2V bei 20°C) wird definitiv nichts überladen. Es spielt auch keine Rolle, wenn den Akkus im Sommer keine Ladung entnommen wird, denn Bleiakkus regeln ihren Ladestrom selbsttätig je nach Ladezustand und ein vollgeladener Bleiakku nimmt sich einfach keinen Ladestrom mehr. Überladung ist so sicher ausgeschlossen.

Zu Akku-Marke und -Typ brauche ich keine Empfehlungen auszusprechen, denn alle am Markt erhältlichen Gel- oder AGM-Akkus sind hier verwendbar. Mir sind wenigstens keine Marken oder Typen bekannt, die nichts taugen würden (bei Starterbatterien kann das anders sein, da gibt's bisweilen echten Schrott bei NoName-Fabrikaten). Es kommt also hauptsächlich darauf an, dass der Akku die gewünschten Abmessungen aufweist, um in den jeweiligen Montageort zu passen. Hier aus dem umfangreichen Angebot den optimal passenden Akku zu finden, ist aber eine Fleißarbeit. Es gibt wirklich fast jede erdenkliche Bauform und -Größe. Natürlich unterscheiden sich die Akkus je nach Marke und Einkaufsquelle auch im Preis (Euro pro Amperestunde), weshalb hier sinngemäß dasselbe gilt wie zuvor geschrieben: Wer suchet, der findet.

Preisfüchse besorgen sich für eher unkritische Zwecke wie Standheizungsversorgung u.ä. "gebrauchte" Akkus aus Notstromversorgungen, aber natürlich streut hier die Qualität je nach Behandlung der Akkus beim Vorbesitzer von "wie neu" bis "total schrottreif". Also Risiko! Muß jeder für sich entscheiden, ob er lieber teuer auf Nummer Sicher geht, oder auch billige gebrauchte Ware verwenden möchte. Sparpotential ist hier aber auf jeden Fall vorhanden. Ich habe gute Erfahrungen damit gemacht, bei Internet-Auktionen von gebrauchten Akkus vor Abgabe eines Gebotes beim Anbieter gebrauchter Ware nachzufragen, wie gut das angebotene Material ist. Äußert sich der Anbieter diesbezüglich überschwenglich positiv und erhält man am Ende trotzdem Schrott, kann man wenigstens mit einigermaßenen Erfolgsaussichten die Rücknahme verlangen, oder notfalls auf Schadensersatz klagen...

Grüße, Tom

Sehr geehrter Herr Rücker, verehrte Mitlesende!
Welche Zusatzbatterietechnologie ist für zyklische Einsätze besonders geeignet? - AGM, „YellowTop“, LiFe(Y)PO4, ...?
Meine Frage resultiert aus Erfahrungen im Betrieb von Standheizungen.
Ein Wagen kann mit einer Standheizung einen enormen Zugewinn erfahren, es droht nur der „Stand“ im Schnee bei freier Sicht durch die Fenster.
Doch ist nicht nur der Winter ein nutzbringender Zeitraum, auch eine kurze Heizzeit vor dem täglichen Start kann bei hubraumstarken Motoren den Gesamtverbrauch spürbar senken (nebenher verbessert sich die Gesamtlebenserwartung des Motors in einen vom Hersteller ungewünschten Bereich). Wie bereits an dieser Stelle von Herrn Rücker beschrieben, ist jedoch der zyklische Betrieb ein no-go bei einem Bleiakku. Einen gewissen Erfolg verzeichnete ich bisher durch die Maximierung der verbauten Ah Zahl und Wechsel zur VRLA Batterie. Jedoch verstarben die Akkus dennoch vor der üblichen Nutzungszeit (s.o.).
Grundidee: Wenn möglich die zyklische Belastung von der Starbatterie trennen und auf ein geeignetes Speichermedium legen, welches im „Normalbetrieb“ geladen wird. Ein Trennrelais ist dann zwingend, dies muss nur ordentliche Ströme verkraften. Insgesamt sollte die Verschaltung möglichst effizient erfolgen (minimalste Spannungsabfälle!) was zur MOSFET Trennung führt.
Welche Batterie also?

Fallbeispiel mit etwas mehr Komplexität.
„Neues“ Auto - neues Glück? Noch keine Standheizung, dass soll noch werden, daher auch die Frage. Aktuell ist in meinem Fahrzeug bereits eine 95Ah Vlies Batterie verbaut die an sich reichlich Reserve liefern sollte. Dennoch will ich die bisherigen Erfahrungen nutzen und die Standheizung über eine Zusatzbatterie mit eindeutig ausgewiesener Zyklenfestigkeit betreiben um die Lebenserwartung der „Großen“ zu verlängern (Kosten!).
Ergänzend hier der Hinweis: der Lüfter der Innenheizung ist der größte Verbraucher beim Betrieb einer Standheizung! Dieser Lüfter wird beim betrachteten Fahrzeug bereits durch ein fahrzeugseitiges Batteriemanagement angesteuert und je nach Ladestand (BOSCH EBM) auch abgeschaltet. Wenn ich nun „Manipulationsraum“ habe, dann nur noch beim primären Heizgerät. Dies würde zumindest einen warmen Motorblock garantieren, was nach obiger Zielsetzung völlig ausreichend ist.
Somit bliebe die Zyklizität der Heizung zu puffern. 40Ah sollten reichen, nur welche Batterietechnik? Insbesondere aktuelle Produkte wie LiFe(Y)PO4 werden ganz besonders mit Zyklenfestigkeit beworben. Leider sind diese mit abweichendem Technologie-/Spannungsprofil zu den hier diskutierten VRLA/AGM Akkus ausgestattet oder sind nur für den Motorradeinsatz (kleine Ah Zahl) konzipiert. Eine Trennung vom Bordnetz ist zwingend notwendig, doch wie verhält sich im Ladefall der Ladestrom wirklich?
Eine weitere Komplexität bietet die Bordelektronik und das Batteriemanagement an sich. CAN Bus, EBM und mehr macht die Welt kompliziert. In wie weit würde eine zusätzliche Batterie eine EBM Steuerung „verwirren“?

Ein das EBM beschreibendes PDF der BOSCH Gruppe liegt vor, ist nur leider zu groß für einen upload.

Was rät der Profi einem Laien? (Und welcher KFZ Elektriker kann dem folgen?)
Dank&Gruß!

Hallo,

zu den modernen EBM-Systemen kann ich mangels eigener Erfahrung leider gar nichts schreiben. Ob und welche Schwierigkeiten sich hierüber ergeben, muss abgewartet werden.

Dass Bleiakkus keine zyklenfesten Kameraden wären, kann man so pauschal nun aber auch nicht sagen. Es gibt eben nur in Form von Starterbatterien ausgesprochene Experten für Höchstströme, die aus rein konstruktiven Gründen nun leider keine Zyklisierung mögen. Für "normale" Bleiakkus in Gel- oder AGM-Bauart trifft das aber nicht zu. Hält man die Entladetiefe möglichst gering und bleibt mit den restlichen Betriebsbedingungen weit genug von den Grenzen des Erträglichen entfernt, können diese Akkus auch im Zyklenbetrieb eine hohe Lebensdauer erreichen. Regelmäßiges Nachladen zur Verhinderung von Sulfatierung durch dauerhaft niedrigen Ladezustand hilft hierbei ganz enorm.

Natürlich kann man auch moderne Akkus auf Lithiumbasis verwenden. Diese sind ganz außerordentlich zyklenfest! Hier gilt aber die Mahnung noch mehr, dass man sich von den Grenzen des Zulässigen tunlichst fernzuhalten hat, alles andere kostet dort ganz massiv Lebensdauer! Über die Schwierigkeiten solche Systeme im Kraftfahrzeug mit seiner Standard-12V-Bordspannung zu integrieren, haben Sie ja selbst schon geschrieben. Die Kosten überschreiten hier ganz schnell jedes wirtschaftlich vertretbares Maß. Was der Grund dafür ist, dass man solchen Lösungen auch so gut wie nie begegnet.

Sehr gute Ergebnisse bei modernen Fahrzeugen mit Standheizung konnte ich mit meiner Saftschubse erzielen. Zwar tritt auch hier wegen der begrenzten Belastbarkeit der Saftschubse von 50W eine geringe Zyklisierung der Starterbatterie auf. Aber dadurch, dass der Ladezustand der Starterbatterie durch die Dauerstützspannung von 13V stets überdurchschnittlich hoch liegt, und die Entladetiefe durch die gleichzeitige Stromlieferung seitens des Zweitakkus sehr gering ausfällt, kommt es zu einer Lebensdauer der Starterbatterie, die deutlich messbar über der Lebensdauer der Starterbatterie eines gleichartigen Vergleichsfahrzeugs ohne Standheizung und ohne Saftschubse liegt. Natürlich ist nun der Zweitakku hier das schwächste Glied in der Kette und dieser muss auch etwas gepflegt - sprich regelmäßig geladen - werden, um Sulfatierung vorzubeugen. Und wenn dieser Stützakku dann alle paar Jahre einmal erneuert wird, reisst das auch kein riesiges Loch ins Budget. Dafür ist die Starterbatetrie immer einsatzbereit und man steht nicht blöd vor dem zwar geheizten, aber nicht mehr startfähigen Fahrzeug.

Der Umstieg auf Lithium-Technik ist hier aber wie erklärt kein wirtschaftlicher Weg. Diese Technik würde ich nur dann hinzuziehen, wenn höchste Leistungsdichten bzw. höchste Kapazitäten bei geringem Volumen und Gewicht gefordert sind. Ansonsten ist die gute alte Bleiakkutechnik noch immer der beste und wirtschaftlichste Weg zu Ziel.

Grüße, Tom