Zitat
Ich fahre also zunächst erstmal in meiner Überlegung fort - ein Leitartikel mit jeder Menge Kernaussagen, welche aber wenn überhaupt nur oberflächlicher Erklärung unterliegen - und daher von den Lesern als bloße Behauptungen aufgefasst werden können:
Kleiner Aufsatz zu Bleibatterien allgemein - aufgrund der Komplexität
des Themas sind die technischen Hintergründe zu den im Artikel
aufgestellten Behauptungen wenn überhaupt nur kurz umrissen. Die genauen
Quellen inklusiver physikalischer Gesetzmäßigkeiten zu dem
beschriebenen lassen sich im Forum von Microcharge finden - dem (Name
des Experten-Forums wo man diesen Leitartikel postet) für
Akkutechnologie und KFZ-Elektrik.
Zur Einleitung muss man
zunächst folgendes ganz klar sagen: Die von den Batterieherstellern und
Werkstätten seit einigen Jahrzehnten propagierten wartungsfreien
Batterien kann und wird es auf Basis von Blei nicht geben. Völlig egal
ob nun mit herausdrehbaren Stopfen oder nicht, egal ob herkömmliche
Nassbatterie (dazu zählen vom Prinzip her auch die neuartigen
EFB-Batterien) oder AGM-Batterien.
Eine Autobatterie erfordert
nach wie eine gewisse Pflege - im Fall von Bleibatterien ist dabei
grundsätzlich ein möglichst hoher Ladezustand wünschenswert. Dabei
unterscheiden sich die Anforderungen von herkömmlichen Starterbatterien
und Versorgungsbatterien deutlich, weshalb es sowohl für die eine als
auch die andere Anwendung unterschiedliche Typen gibt, deren innerer
Aufbau auch völlig unterschiedlich ist. Eine Starterbatterie ist dazu
gemacht, in kurzer Zeit möglichst hohe Ströme abzugeben ("Standby-Use")
aber schnell wieder aufgeladen wird. Eine Versorgungsbatterie hingegen
wird niedrige ströme abgeben, dies aber über deutlich längere Zeit bis
zur Wiederaufladung (zyklische Nutzung).
Aus diesem Grund sind
die Gitterplatten von Starterbatterien löchrig. Dadurch wird die
abzugebende Strommenge sehr erhöht. Gleichzeitig sind sie aber auch
anfällig für starke mechanische Belastung. Die Gitterplatten von
Versorgungsbatterien sind nicht "gelocht". Dadurch sind sie nicht in der
Lage, in kurzer Zeit extrem hohe Ströme abzugeben, dafür sind sie
weniger anfällig für starke mechanische Belastung. Übrigens ist auch
eine hohe Entladetiefe einer Batterie eine starke mechanische Belastung,
weswegen Starterbatterien für zyklische Belastung grundsätzlich nicht
gut geeignet sind. --> Mit diesem Absatz bin
ich nicht ganz zufrieden, hier wäre es schön wenn jemand die Aussage -
gern auch komplett - überarbeiten könnte!
Bei
teilgeladenen Bleibatterien tritt früher oder später unweigerlich
Sulfatierung auf. Dieser Vorgang bezeichnet die Zusammenballung von bei
der Entladung einer Batterie unweigerlich auftretendem Bleisulfat. Wird
eine Batterie nach der Stromentnahme nicht wieder geladen, neigt dieses
Bleisulfat dazu, sich zu größeren Kristallen zusammenzuschließen, die
unter normalen Betriebsumständen nur sehr schwierig wieder in aktives
Material zurückzuführen sind. Mit der Zeit wird einer Batterie so mehr
und mehr aktives Material entzogen und die Kapazität sinkt bis sie
irgendwann im Laufe der Zeit so weit abgesunken ist, dass die restliche
aktive Masse nicht mehr in der Lage ist den Anlasser durchzudrehen.
Sulfatierung droht grundsätzlich nahezu jedem Fahrzeug, da Bleibatterien
entgegen einer weit verbreiteten Annahme nicht schnellladefähig sind.
Die normale Fahrt reicht praktisch nie aus, eine Batterie wirklich voll
zu laden. Massiv verstärkt tritt dieses Problem aber bei häufigen
Kurzstrecken auf. Deswegen hilft es für eine längere Lebensdauer einer
Starterbatterie enorm weiter, diese gelegentlich mit einem externen
Ladegerät nachzuladen (an dieser Stelle noch der Hinweis, dass hier
insbesondere die Batteriemanagement Systeme (BMS) moderner
Fahrzeuge alles
andere als gut für die Starterbatterie sind, denn diese BMS senken den
Ladezustand auch bei externen Nachladen auf einen vordefinierten Wert
(oft 80%) der Batterie ab.
Fälschlicherweise wird oft von einem
schädlichem Kriechstrom durch angeblich verschmutzte Batteriekontakte
ausgegangen. Die Wahrheit ist: Bei modernen Fahrzeugen gibt es einen
Ruhestrom der immer fließt - auch dann wenn das Fahrzeug verschlossen
und die Systeme im Standby-Modus sind. Je nach Fahrzeug und Ausstattung
sind hier als ganz grobe Faustregel 20-30mAh zu veranschlagen. Rechnet
man das mal auf den Tag um, wird klar weshalb vor allem Kurzstrecken und
längere Standzeiten eine Starterbatterie so sehr belasten.
Batterien
mit Bleiakkutechnologie regeln abseits von allen anderen
Batteriechemien ihren Ladestrom völlig selbsttätig. Das bedeutet es ist
völlig egal wie hoch die vom Ladegerät angebotene Stromstärke ist (dabei
ist es weiterhin egal ob nun externes Ladegerät oder der im Fahrzeug
verbaute Generator, besser bekannt als Lichtmaschine). Der Akku nimmt
sich dabei stets soviel, wie er gerade aufnehmen kann. Dabei ist das
vorherige Entladeverhalten von großer Bedeutung: Wurde die Batterie vor
dem aufladen langsam entladen, wird die Batterie auch nur geringen Strom
aufnehmen. Das Laden bis sie voll ist dauert sehr lange. Wurde die
Batterie hingegen stark belastet und somit schnell entladen wird sie
auch sehr hohen Strom aufnehmen, mit dem Ergebnis dass sie schneller
voll ist. Nochmal: Eine Bleibatterie ist nicht schnellladefähig -
vielmehr wird das Ladeverhalten wie eben beschrieben stark vom
Nutzungsverhalten beeinflusst. Daher dauert die Ladung unabhängig vom
verwendeten Ladeverfahren in der Regel mindestens 10 Stunden.
Wichtig
ist dabei nur, das die angelegte Ladespannung einen gewissen Wert nicht
überschreitet. Grundsätzlich sind für Starterbatterien niedrigere
Ladespannungen als bei zyklisch genutzten Versorgungsbatterien
angezeigt. Die Art des Elektolyts im inneren Batterieaufbau ist dafür -
entgegen der viel verbreiteten Behauptung - nicht maßgeblich.
Entscheidend ist einzig und allein das Nutzungsschema. Eine höhere
Ladespannung hilft dabei, den Abbau einer Sulfatierung wirksamer
entgegenwirken als eine niedrigere Ladespannung, weshalb sie für
zyklisch genutzte Batterien empfohlen wird.
Frühere ungeregelte
Ladegeräte haben die Ladespannung mit zunehmenden Ladestand der Batterie
immer weiter erhöht. Hohe Ladespannung führt aber unweigerlich zu
Gasung des Akkus und infolge dessen zur gefürchteten Bildung von
Knallgas. Man musste somit immer die Ladung überwachen, da es keine
automatische Abschaltung des Ladegerätes gab (aus dieser Zeit stammt
auch noch die Faustregel, man solle maximal mit 1/10 der Kapazität einer
Batterie laden - damit im Falle einer Überladung die Folgen nicht so
drastisch sind).
Moderne Batterieladegeräte sind mit einer
elektronischen Schaltung ausgerüstet, welche ein schädliches überladen
durch zu hohe Ladespannung praktisch ausschließt. Dennoch ist nicht
leicht, ein gutes und geeignetes Ladegerät zu finden. Viele Ladegeräte,
selbst teure Geräte einiger Markenhersteller arbeiten sehr defensiv und
sind rein spannungs- nicht stromstärkegeregelt. Dies führt dann im
Extremfall dazu, dass die Batterien nur bis zur vordefinierten Spannung
von meist 14,40 oder 14,70 Volt geladen werden und das Ladegerät dann
einfach die Stromzufuhr abschaltet - obwohl die Batterien damit alles
andere als "voll" sind. Dies tritt vor allem bei teilgeladenen und
ansulfatierten Batterien auf, da deren innerer Widerstand erhöht ist.
Eine
Tiefentladung schädigt eine Bleibatterie nachhaltig und soll nach
Möglichkeit vermieden werden (bei einem Kapazitätstest - siehe nächster
Absatz - geht es nicht anders, aber das lässt sich für eine realitische
Bewertung der Restlebensdauer nun mal nicht vermeiden.) Starterbatterien
sind aufgrund ihres inneren Aufbaus überhaupt nicht für hohe
Entladetiefen geeignet und sollten stets maximal nur zu 20% entladen
werden. Versorgungsbatterien können höhere Entladetiefen aufgrund ihres
anderen inneren Aufbaus besser ab, aber auch hier gilt im Sinne einer
längeren Lebensdauer: möglichst nicht tiefer als 50% entladen. In der
Praxis geht es manchmal nicht anders und die Praxis zeigt auch dass die
Batterien auch mehr als diese theoretischen Werte wegstecken. Dennoch
schädigt dies die Batterien und senkt die Lebensdauer. (Wer hier mehr
möchte, muss sich in Richtung Lithium-Ionen-Technologi umschauen. Die
hat dafür aber wieder andere Nachteile - der vergleichsweise enorm hohe
Preis ist nur einer davon).
Tatsächlich ist ein Kapazitätstest
die einzig sinnvolle Möglichkeit,
eine Batterie auf Ihre Alterung hin zu testen und einigermaßen
treffsicher die verbleibende Verwendungsmöglichkeit abzuschätzen. Das
ganze ist natürlich ein sehr zeitaufwändiges Prozedere - weswegen
der Schnelltest so gern genommen wird, um eine erste Diagnose zu
stellen: die von den Werkstätten üblicherweise verwendeten
Innenwiderstandsmesser, die auf Knopfdruck in ein paar Sekunden
Ergebnisse zur Verwendbarkeit einer Starterbatterie liefern sollen, sind
als alleiniger Anhaltspunkt absolut ungeeignet. Diese Tester messen nur
die Elektrodenfläche und bestimmen damit anhand einer internen Tabelle
die sogenannte Kaltstartleistung. Diese ist aber nicht ausreichend, um
den weiteren Verwendungszweck einer Batterie zu bestimmen - den liefert
nur der eingangs erwähnte Kapazitätstest: Dazu ist die Batterie zunächst
voll aufzuladen und danach mit einem geeigneten Lastwiderstand (im
allgemeinen 5% der auf der Batterie aufgedruckten Kapazität) bis auf
1,85 bis 1,75V/Zelle (entsprechend ca. 11,0 bis 10,5V bei einer
handelsüblichen 12 Volt Batterie) zu entladen - und im Anschluss daran
natürlich wieder sofort voll zu laden. Aus der daraus entnommenen
Kapazität lässt sich nun der Verschleißzustand einer Batterie ablesen.
Erfahrungsgemäß funktionieren Starterbatterien sehr lange bis sie
tatsächlich ausfallen - meistens liegt die kritische Grenze erst bei
unter 20% der aufgedruckten Kapazität.
Die beschriebenen
Eigenschaften von Bleibatterien beziehen sich - falls nicht anders
erwähnt - üblicherweise auf neuwertige Batterien, die nicht teilweise
defekt sind und auch nicht bereits starke Vorschädigungen haben.
Ältere/vorgeschädigte/defekte Batterien können sich unter Umständen
völlig anders verhalten.