Kaffee kochen im Sprinter

Hallo,

also zunächst mal kann ich Sie beruhigen: Die Batterien selbst sind nicht Ihr Problem! Jedenfalls solange Sie genügend davon dabeihaben...

Auch Verbraucher wie Navigationsgerät, Radio und Laptop- oder Smartphone-Ladegeräte sind eher niedliche Verbraucher, die nicht besonders viel Energie benötigen.

Eine Standheizung verbraucht etwa 40W, das sind bei 12V 3A. Jedoch gilt es zu beachten, ob zusammen mit der Standheizung noch andere Verbraucher mitlaufen. Bei Wasserheizungen wird in der Regel noch ein Lüftungsgebläse benötigt, um die warme Luft ins Fahrzeug zu bekommen. Je nach eingestellter Stufe können hier noch einmal 50 bis 200W verbraucht werden (4 bis 16A). Luftheizungen bringen das Gebläse schon mit, entsprechend erhöht sich deren Energiebedarf.

Ihre Kaffeemaschine ist ein ausgesprochener MONSTERverbraucher. 1.500W sind hinter einem 12V/230V-Spannungswandler mit einem Wirkungsgrad von 0,8 schon 1875W, was einer effektiven Stromaufnahme von mindestens 175A (! bei 11,5V Akkuspannung) entspricht. Das sind schon Größenordnungen, wie sie bei einem Anlasser auftreten (aber der läuft nur 1 bis 2 Sekunden...)! Hier eignen sich also generell nur hochstromfähige Bleiakkus. Da vermutlich Zyklenfestigkeit gefordert wird, kann man keine (billigen) Starterbatterien einsetzen, sondern wird auf (teure) Hybride (Zwitter zwischen zyklenfesten AGM- und hochstromfähigen Starterakkus) zurückgreifen müssen. Sie haben ja schon passende Akku herausgesucht.

Wenn Ihre Kaffeemaschine eine Tasse Wasser (0,2l) um 85K erhitzt, erhöhen Sie die Energie des Wassers um etwa 20Wh. Zzgl. der Wärmeaufnahme der Kaffeemaschine selbst, multipliziert mit den Wandlungsverlusten des Spannungswandlers und inklusive der Verluste innerhalb des Akkus, kann man den Wert in etwa verdoppeln. Rechnen wir also mit einem effektivem Energiebedarf von 40Wh pro erhitzter Tasse Wasser.

Ein nagelneuer und randvoll geladener 12V/100Ah-Bleiakku kann unter optimalen Bedingungen rund 1.150Wh elektrischer Energie abgeben. Bei realistischer Betrachtung ist ein Akku aber nur "sehr kurz" neu, d.h. eher schon etwas gealtert (eff. Kapazität z.B. nur noch 65Ah) und nur zu 65% geladen. Außerdem gilt die Kapazitätsangabe des Akkuherstellers nur bei einer sehr langsamen Entladung über 20 Stunden und ist dazu meist noch geschönt. Also würde ich auch hier vorsichtshalber einen Abschlag von 10% vornehmen, um mich hinterher nicht zu wundern, dass der Akku schon so früh leer ist. Kurze überschlägige Rechnung:

Kapazität 65Ah, Ladezustand 65% und dann noch mal 10% zur Sicherheit abziehen: 65Ah x 0,65 x 0,9 = 38Ah (440Wh).

Hier schnurrt unser toller 100Ah-Bleiakku also auf kaum 40Ah zusammen, die man effektiv noch mit einiger Sicherheit entnehmen kann. Was man aber besser nicht tut, denn man soll ja immer noch rund 30% Restkapazität im Akku lassen, um keine zu hohe Entladetiefe zu verursachen, die drastisch Akkulebensdauer kostet. Aber lassen wir das, ich will schließlich nicht an der nächsten Depression des Akkubesitzers schuld sein...

Gehen wir also davon aus, dass die genannten 38Ah auch tatsächlich zum Kaffeekochen zur Verfügung stehen. 38Ah bei 11,5V (Spannungslage eines hochwertigen, mit hohem Entladestrom belastetem Akkus) sind umgerechnet 437Wh. Sie bekommen also kaum 11 Tassen Kaffee aus Ihrer Maschine, danach setzt die ewige Düsternis ein. Ohne zusätzliche Verbraucher! OK, so viel Kaffee ist 'eh ungesund.

Sie müssen also zur Aufladung Ihrer Akkus unbedingt optimale Bedingungen schaffen, um die benötigte Energie bei laufendem Motor möglich schnell wieder einzuladen. D.h. dicke Kabel sowie Sicherungen und Trenn-Technik mit geringen Verlusten. Dann gibt's auch Kaffee.

Meine Empfehlung:

• Kabel mit 35mm²-Querschnitt
• verlustarme ANL-Sicherungen
• verlustarmer 300A-Trenn-MOSFET
  

  
  

  und nicht zuletzt

  
  

• Ladegerät zum regelmäßigen Vollladen Ihrer Akkus aus dem Stromnetz

Ansonsten setzt schnell Sulfatierung ein und die Akkus verlieren an Leistung.

Da ein Feuerlöscher an Bord sowieso immer eine gute Idee ist, brauchen Sie dann auch keine Angst vor dem Feuerteufel aus dem Relais zu haben. *g*

Grüße, Tom

Hallo,

die genannten Batterie werden wohl passen.

Wegen der Standheizung müssten Sie einmal messen, wie viel Strom die zugehörige Lüftung aufnimmt. Wenn man den Stromwert kennt, kann man damit rechnen. Kennt man ihn nicht, kann man nur raten.

Sicherungen sollten immer dann vorgesehen werden, wenn die Gefahr besteht, dass Batteriekabel (damit meine ich die dicken Kabel, welche direkt mit den Pluspolen Ihrer Batterien verbunden sind) Kontakt zum Blech des Fahrzeugschassis bekommen. Das kann durch einfache durchscheuern der Kabelisolation passieren, oder auch bei einem Unfall, wenn die Kabel beschädigt werden. Sind keine Sicherungen vorhanden, beginnen die Kabel sofort zu schmoren und erzeugen giftige(!) Rauchgase und stellen natürlich eine Brandgefahr dar. ANL-Sicherungen bis 200A kann ich Ihnen liefern. Trenn-MOSFETs auch.

Batterie-Warner die bei unterschreiten eines bestimmten Ladezustandes warnen, sind bei Bleiakkus nicht ohne weitere anwendbar, weil Bleiakkus keine eindeutig lineare Entladekurve aufweisen. Je nach Höhe des Entladestroms verändert sich die Klemmenspannung des Akkus, bei gleichem Ladezustand. Daher kann ein Batterie-Warner für Bleiakkus auch nur bei einem bestimmten festen(!) Entladestrom korrekt arbeiten. Da bei Ihrem System naturgemäß unterschiedlich hohe Entladeströme vorkommen, kann dieses Problem auch nicht ohne weiteres gelöst werden. Es gibt Batterie-Computer, welche die eingeladenen und entnommenen Ladungsmengen saldieren und so die enthaltene Kapazität "schätzen". Sichere Angaben können diese Geräte aber nicht machen. Ebenso gibt es Batterie-Monitore, welche Batteriespannungen und fließende Ströme anzeigen und die Schätzung der Restkapazität dem Anwender überlassen. Ich persönlich verwende mit gutem Erfolg Batterie-Monitore, die ich Ihnen auch liefern kann.

Die Lichtmaschine sollte ausreichend stark sein, das versteht sich natürlich von selbst.

Bei dem Ladegerät brauchen Sie nicht darauf zu achten, ob es auch speziell für AGM-Batterien geeignet ist. Bzgl. der Ladung sind alle Bleiakkus in etwa gleich, weshalb ein gutes Bleiakku-Ladegerät sich auch problemlos für alle Arten von Bleiakkus verwenden lässt.

Grüße, Tom

Darf man sich hier einmischen? Wenn ja: bevor ich den Aufwand betreibe um 200A zur Verfügung zu stellen, kauf ich mir einen 20-Euro-Campinggaskocher, nen Kaffeefilteraufsatz und ne Kaffeekanne. Von Hand aufgebrühter Kaffee schont nicht nur das Bordnetz, er schmeckt auch noch besser

Klar darf man. Aber ob dem Fragesteller mit diesem Tipp wirklich geholfen wird?

Fest steht: Wasser mit Batteriestrom zu erhitzen ist wegen hierfür der benötigten Energiemenge immer aufwändig, teuer und technisch kompliziert. Da aber der Wunsch, elektrische Haushaltsgeräte auch im Fahrzeug betreiben zu können, immer öfter geäußert wird, sollte man sich m.E. auch mit entsprechenden Lösungsansätzen beschäftigen. Dazu gehört es, aufzuzeigen, wo die eigentlichen Probleme liegen, wie man sie lösen kann und welche neuen Probleme man sich dadurch einhandelt.

In dem hier geschilderten Fall erfolgte nach der Beratung eine Bestellung seitens des Kunden. Auch wenn ich selbst zum erhitzen von Currywürsten und Glühwein in der Pampa (ganz selbstverständlich) Gaskocher verwende, ist die moderne Technik durchaus in der Lage, selbst umfangreiche Kühltruhen von Eiswagen oder elektrische Durchlauferhitzer zum Duschen aus Batterien zu speisen. Es kostet aber ordentlich viel Geld. Ob es unwirtschaftlich ist, muss der Kunde selbst entscheiden.

Tesla regelt seinen Roadster bei 201km/h ab - er könnte also noch schneller sein, auch ohne chemische Energieträger.

Grüße, Tom

Zitat von Tom

Klar darf man. Aber ob dem Fragesteller mit diesem Tipp wirklich geholfen wird?

Abgesehen davon.... im Winter bei geschlossenen Fenstern, kann das ganz schnell gefährlich werden!!!!!

Was meinst Du?

Explosionsgefahr wegen des Gaskochers?

Grüße, Tom

Zweifelsfrei technisch möglich, mit entsprechendem Aufwand. Beleuchtet man das aus einer physikalischen und wirtschaftlichen Sicht, ist just bei diesem Anwendungszweck ein primärer Energieträger zu nutzen. Nichtsdestotrotz ist die Lösung über Bordstrom die elegantere und hat einen Hauch von Integration an sich

Weiterhin kann man bei Strom für die Kaffemaschine diskutieren, ob man teure Sinusrichter in der KW-Klasse, billige Rechteckgeneratoren oder gleich 12V nutzt.

Zitat von Tom

Was meinst Du?

Explosionsgefahr wegen des Gaskochers?

Grüße, Tom

Nein..... hat schon mal eine CO/CO2 messung gemacht, bei einem geschlossenen Raum???
Ich wusste es auch nicht.... aber am Boot ist der CO2 Warner losgegangen, als ich bei geschlossener Kajüte den Kocher laufen hatte !!!!!!
(wusste bis dahin gar nicht dass sowas an bord ist)