Erstellt, am 03.05.2018
Letzte Änderung, am 15.06.2018

Meine persönlichen Langzeiterfahrungen, mit Erhaltungsladung


Mein einspuriger Fuhrpark besteht im wesentlichen aus Schönwetterfahrzeugen und die werden allgemein eher wenig bewegt, vor allem ruhen meine Motorräder seit Jahrzehnten mindestens zwischen mitte November und Anfang April des Folgejahres, in einer trockenen Garage. Nach meinen langjährigen Erfahrungen hielten deren Bleiakkus immer am längsten, wenn sie mit bescheidener Konstantspannung zwischen 13 bis max.13,4 Volt dauerhaft bei Laune gehalten und nie tief entladen wurden. Bis Ende der 80er Jahre war aber permanente Erhaltungsladung noch kein Thema, weil damals der Energieverbrauch von dauerhaft weitgehend leerlaufenden Netzladegeräten, noch ein erheblicher Kostenfaktor war. So haben früher auch zahlreichen Motorradbatterien wegen zu sorglosem Umgang, nach nur wenigen Saisonen das zeitliche gesegnet und mussten ersetzt werden.

Die ersten persönlichen Erfahrungen mit AGM Akkus machte ich 1993 an meinem damals neu erworbenen Honda Helix CN250, wo das LCD Mäusekino durchschnittlich 2 mA Dauerstrom verbraucht. Weil ich damals vorübergehend eine Mietgarage ohne elektrische Energieversorgung hatte, zerstörte ich den 12 Volt 10Ah Erstausrüster Akku von Yuasa schon in der ersten langen Winterpause, weil ich in diesem Zusammenhang nicht an derart hohe Dauerentladeströme dachte und deshalb auch den Energiespeicher nicht vorsorglich abklemmte. Als ich 1994 endlich wieder eine Garage mit 230 Volt Netz für meine Motorräder hatte, versorgte ich den neuen und teuren AGM Akku von Yuasa dauerhaft mit 13,8 Volt Erhaltungsladespannung, weil ich Sulfatierung unbedingt vermeiden wollte. Zu Saisonbeginn 1998 stellte ich unerwartet einen Bruch von Zellenverbindern fest, weil ich damals die Ursache dafür wissen wollte, sägte ich den toten AGM Akku auf. Dieser litt trotz eher niedrigen Umgebungstemperaturen an derber Plattenkorrosion und war klinisch tot, obwohl in diesen 4 Jahren keine 5000 Kilometer mit dem Roller gefahren wurden. Dann erwarb ich einen kostengünstigen Naßakku, weil ich damals vom unverschämt hohen Aufpreis für AGM Akkus nicht wirklich überzeugt war.

Dieser hat an einem selbstgebauten sekundärgetakteten LM2576T Drosselwandler mit 13,7 Volt Erhaltungsladespannung bis Saisonende 2004 gehalten und versagte dann leider auch an einen unterbrochenem Plattenverbinder. Nach dem aufsägen stellte ich ebenfalls stark fortgeschrittene Plattenkorrosion fest. In diesem Zusammenhang rechnete ich die Energiekosten für die permanente Erhaltungsladung mit dem Drosselwandler und Ringkerntrafo durch, welche über diesen Zeitraum sogar einen zusätzlichen Kostenfaktor gegenüber einen zusätzlichen Billigakku darstellten.

Zu Saisonbeginn 2005 erwarb ich aus persönlichen Interesse erstmals einen billigen China AGM Akku für 27.- Euro von einem deutschen Online Webshop und rüstete ein handelsübliches 12 Volt 3 Ampere Tischnetzteil mit energiesparenden Green Mode PWM Controller, auf max.13,4 Volt Ausgangsspannung um. Später erhielt ich zahlreiche ähnliche ausgediente 12 Volt 5 Ampere Tischnetzteile, welche ich zur energiesparenden Erhaltungsladern umrüstete.
Erhaltungslader

Mögliche leichte Oberflächensulfatierung wegen zu niedriger Erhaltungsladespannung bewertete ich im Vergleich zu zerstörerischer Plattenkorrosion, auf Dauer als das kleinere übel und so vergingen allmählich 13 Jahre bis aktuell zum Juni 2018. Obwohl man damals über derartige China Billig AGM-Akkus in manchen Foren vernichtende Urteile las, startet dieser mittlerweile hochbetagte Energiespeicher, noch immer den 250 ccm 1 Zylinder Viertakter ausreichend flott durch. Ich warte schon gespannt ob dieser billige Chinese auch im Jahr 2019 noch brauchbar funktioniert, dann hätte er nämlich rekordverdächtige 14 Jahre durchgehalten. Weiters besitze ich noch einen baugleichen zweiten Honda Helix CN 250, welchem ich 2006 ebenfalls eine sehr kostengünstige AGM Batterie aus China spendierte. Die arbeitet mittlerweile auch schon seit 12 Jahren (dank permanenter Erhaltungsladung) noch immer problemlos und auch der Prüfstrom ist noch ausreichend hoch.
Prüfstrom


Bei dauerhafter Erhaltungsladung von intakten bis eher neuwertigen Bleiakkus (falls sie nicht zu kühl gelagert werden), kann man die Erhaltungsladespannung sogar problemlos bis zu 13Volt absenken. Das erhöht die mögliche Lebensdauer drastisch, weil so gut wie kein Energiedurchsatz mehr erfolgt. Wer viele Schönwetterfahrzeuge sein Eigen nennt und die Lebensdauer der selten benützen Bleiakkus drastisch verlängern will, kann auch einen geeigneten Erhaltungslader (6,5 bis 6,7 oder 13 bis 13,4 Volt) abwechselnd an die ruhenden Bleiakkus anschließen. Dann wandert der Erhaltungslader zum nächsten Akku, ... bis man wieder beim ersten beginnt usw.! Mit handelsüblichen Fertigprodukten sollte man immer deren tatsächliche Ausgangsspannung und auch die verursachten elektrischen Energiekosten im Auge behalten, weil dort auch heute noch öfter veraltete Technik mit schlechtem Wirkungsgrad produziert wird. Im Dauerbetrieb ist es nicht unerheblich ob der Erhaltungslader mit 3 Watt Wirkleistung und zu hoher Ausgangsspannung den Bleiakku langsam aber sicher zerfrisst, oder ihm mit max. 0,5 Watt Energieverbrauch und reduzierter Ausgangsspannung, ein überdurchschnittlich langes Leben ermöglicht. Auch ein Audi 80 TDI (ebenfalls Schönwetterfahrzeug welches vor über 20 Jahren das letzte mal Streusalz sah), startet dank Erhaltungsladung seit 2007 immer zuverlässig mit der gleichen Starterbatterie, wo an der Minusklemme noch das Jahr 2006 eingeprägt ist.

Nützt man wie ich auch so gut wie jeden Schrottakku an Kraftfahrzeugen bis wirklich nichts mehr geht, dann sind max. 13,4 Volt permanente Erhaltungsladespannung erfahrungsgemäß eine gute Wahl. Damit liegt man auch bei uralten Bleibrocken mit fortgeschrittener Antimonvergiftung, noch deutlich unterhalb der Gasungsspannung und kann diese nicht selten noch mehrere Jahre erfolgreich nützen.



Abschließend noch Antworten auf Fragen und weitere technische Informationen, zu permanenter Erhaltungsladung!

Was ist der ideale Ladeerhaltungsstrom bzw. die richtige Ladeerhaltungsspannung bei einer vollgeladenen Starterbatterie, um Selbstentladung und Sulfatierung zu verhindern, oder rückgängig zu machen?

An einem wirklich neuen AGM-Bleiakku reichen dafür schon < 5 mA pro 100 Ah Nennkapazität als Erhaltungsladestrom, bei fortgeschrittener Alterung steigt an Nassakkus alleine der Gasungsstrom so hoch an, dass ein derartig geringer Strom nicht mehr reichen würde, die aktive Masse vollständig geladen zu halten. Deshalb brauchen wir Sicherheitsreserven, vor allem wenn auch die Temperatur etwas höher ist und mehrere Zellen in Reihe geschaltet sind. Die Zelle mit der höchsten Selbstentladerate (beispielsweise hochohmiger Plattenschluß wegen Abschlammung), muss auch nach Monaten noch sicher vollgeladen bleiben. Aus diesem Grund wäre es bei einem Verbund mit mehreren in Reihe geschalteten Zellen nicht wirklich sinnvoll, wenn man nur knapp über der natürlichen Leerlaufspannung von 2,1 Volt pro Zelle bleibt. Der nötige Erhaltungsladestrom stellt sich ohnehin automatisch ein, wenn eine typische Konstantspannung von max. 2,23 Volt pro Zelle angelegt wird.

In jedem Fall sollte mit Erhaltungsladen nur jene Energie ersetzt werden, die im Laufe einer längeren Stillstandszeit verloren geht. Es nützt nichts den Bleiakku dauerhaft mit 2,30 Volt oder noch höherer Zellenspannung zu kochen, der Zweck sollte sein, einen annähernd vollgeladenen Akku zu haben, wenn man sein Motorrad oder das hochwertige Cabrio mit unbekannten stillen Verbrauchern, nach längerer Stillstandszeit wieder problemlos benützen will. Schon in den 1970er Jahren wurde als Bereitschaftsladespannung ein Richtwert von 2,23 Volt pro Zelle, bzw. 13,38 Volt für 6 zellige 12 Volt Bleiakkus bei 20° Raumtemperatur empfohlen, damit solche Energiespeicher auf Volladung gehalten werden, bei gleichzeitig geringem Elektrolytverlust durch Wasserzersetzung.

Zuverlässige Netzladegeräte sollten eher einfach aufgebaut sein und ohne Computerunterstützung auskommen, pseudointelligente Trümmer (Aldi&Co) bürgen nicht selten für ihr fragwürdiges Eigenleben und technisch veraltete Regeltechnik, mit stark überhöhten elektrischen Energieverbrauch. Erfahrungsgemäß leben Bleiakkus von so manchen nicht nachvollziehbaren angeblichen "Verhätschelungsprogrammen" nicht wirklich länger, als an konstanter Gleichspannung.

ältere und vor allem kleine Steckernetzteile unter 20 Watt Nennleistung mit klassischen Blechtransformatoren, oder zahlreiche moderne Computerlader, verheizen häufig schon bis zu 3 Watt im Leerlauf und werden dabei auch mächtig warm. Derart sinnlose Energieverschwender sollte man sich nicht wirklich antun, aber früher war eine gute Wahl noch nicht so einfach wie heute.

Allerdings muss man energiesparende 12 Volt 5A Tischnetzgeräte von ursprünglich 12 Volt, auf ca.13,4 Volt Ausgangsspannung umrüsten, das erfordert aber häufig nur den Austausch eines Widerstandes, am Spannungsteiler vom Präzisions-Shuntregler. Es gibt mittlerweile zahlreiche Hersteller solcher Tischnetzteile mit vergleichbaren Features, bei einigen lässt sich der Umbau ganz einfach realisieren, weil sogar klassische bedrahtete Bauteile verwendet wurden. Dabei handelt es sich ebenfalls um einen energiesparenden Sperrwandler, mit hohem Wirkungsgrad. Um die Ausgangsspannung nach der Umrüstung auch exakt zu bestimmen, soll man ein gutes Voltmeter verwenden, welches sich von billigen inländischen Baumarkt Trümmern deutlich abhebt , aber heute nicht unbedingt mehr kosten muss.

AN8002


Bis zur Jahrtausendwende waren die meisten Schaltnetzteile nur bei Vollast einigermaßen energieeffizient, deren üppigen Verluste bei geringer Last zu reduzieren war damals noch nicht aktuell. Zum Glück setzten sich im neuen Jahrtausend endlich motivierte Techniker durch, welche auch bei einfachen Sperrwandler-Netzteilen versuchten, die letzten Milliwatt an sinnloser Verlustleistung so gut wie möglich zu beseitigen. Im wesentlichen hat die Energy-Star-Norm, (die Vorgaben der kalifornischen Energiekommission oder die EU-Standby-Verordnung für Unterhaltungselektronik, bei Energieverlusten unter geringer Last oder im Leerlaufbetrieb), nachhaltig ihre Weichen für eine positive Entwicklung gestellt. Das führte recht schnell zur Massenproduktion von sogenannten "grünen Controllern", gewissermaßen einem Gehirn für effiziente Stromversorgungen. Erfreulicherweise haben mittlerweile die meisten Hersteller von kompakten Schaltnetzteilen, schon auf die neue Generation von Green-Mode-Controllern umgerüstet. Bei geringer Last oder Leerlaufbetrieb, arbeiten solche Schaltregler in einen Burst-Modus. In der Aus-Phase arbeitet der Schaltregler im Ruhezustand, und die Leistungskomponenten schalten nicht mehr. Da in diesen Pausen keine elektrische Energie übertragen wird, sinkt auch die Ausgangsspannung geringfügig ab. Der Green-Mode-Schaltregler überwacht ständig die Ausgangsspannung und schaltet zur richtigen Zeit die Leistungskomponenten ein, um die Ausgangsspannung wieder anzuheben.Vermeidbare Leerlaufverluste treten überwiegend während des aktiven Zustandes vom Schaltregler auf, so dass ein zeitliches Ein-Aus-Verhältnis den Gesamtwirkungsgrad drastisch verbessern kann. Die typische Einschaltdauer beträgt dann etwa einige hundert Mikrosekunden und die Ausschaltdauer liegt dann bei sehr niedrigen Lasten im zweistelligen mS-Bereich. Mit diesem Kunstgriff kann man 2 bis 3 Watt sinnlose thermische Verlustleistung von herkömmlichen Schaltreglern, auf wenige zehntel Watt verringern. Ein eher unbedeutender Nebeneffekt des Burst-Teillast-Betriebs besteht darin, dass am Ausgang eine leicht pulsierende Spannungslage entsteht, welche aber für Ladezwecke kein Nachteil ist.

Obwohl diese großzügigen Tischnetzteile bis zu 60 Watt Spitzenleistung und knapp 40 Watt Dauerleistung abgeben können, erreichen sie auch bei ganz kleinen Leistungen einen vielfach höheren thermischen Wirkungsgrad, wie wesentlich kleinere Netzteile nach konventioneller älterer Bauart. Diese modernen Schaltnetzteile müssen ja bestimmungsgemäß auch dauerhaft die Standby-Steuerelektronik von ausgeschalteten Flachbildschirmen mit elektrischer Energie versorgen und dürfen dabei heute zum Glück kaum noch messbare elektrische Energie verbraten, deshalb kann man sogar mit ruhigem Gewissen derart grob überdimensionierte Netzladegeräte für einen zarten 12 Volt 1Ah Bleiakku verwenden, ohne über möglichen erhöhten Energieverbrauch nachdenken zu müssen. Als positiver Nebeneffekt erhöht sich bei dieser leistungsarmen Betriebsart die mögliche Lebenserwartung derartiger Tischnetzteile enorm, weil sie im Dauerbetrieb beinahe kalt bleiben. Diese Zweckentfremdung war von unserer lieben Industrie (welche eher für kurzlebige Wegwerfprodukte bürgt) nicht in dieser Form vorgesehen, denn Bestimmungsgemäß sollten diese armen Netzteile an 19 bis 24" LCD-Bildschirmen bei maximal aufgedrehter Hintergrundbeleuchtung dauerhaft heiße 40-60 Watt abgeben, damit sie kurze Zeit nach Ablauf der Garantie, als unbrauchbarer Sondermüll für immer ausgeschwitzt hätten. Gibt es beispielsweise in Tiefgaragen nur elektrische Energie wenn die Deckenbeleuchtung eingeschaltet ist, muss man eine Schottkydiode vorschalten, damit kein Rückstrom zum Erhaltungslader fließt und sich möglicherweise die eingeladene Energie wieder langsam in Richtung Erhaltungslader entlädt. Wer mehrere Schönwetterfahrzeuge sein Eigen nennt, der schaltet die Akkus mit verpolungssicheren Steckverbindungen parallel und in jede Plus Leitung eine eigene Lampe als Schutzwiderstandvor, dabei würde für kleinere Bleiakkus auch eine 12 Volt 5 Watt Lampe reichen, die Grenzen sind fließend. Will ein Sammler und Gelegenheitsfahrer beispielsweise bis zu 16 Bleiakkus gleichzeitig dauerhaft erhaltend laden, wären zwei Netzladegeräte vorteilhaft, denn es könnte über die Jahre möglicherweise eines von beiden unbemerkt ausfallen?



Wer gerne selber lötet und deshalb kostenlose, aber reparaturbedürftige 12 Volt Tischnetzteile zum Umbau als Erhaltungslader benötigt, kann mich telefonisch unter +43 7732 4145 kontaktieren!