Erstellt, am 10.01.2018
Letzte Änderung, am 12.06.2018

Was versteht man unter unerwünschter Selbstentladung und stillen Stromverbrauchern?


Selbstentladungen sind unerwünschte automatische Vorgänge, welche dazu führen, dass sich Batterien und Akkumulatoren mehr oder weniger schnell entladen, auch wenn alle elektrischen Verbraucher abgeschaltet sind. Die Selbstentladerate gehört deshalb zu den wichtigsten Kenndaten von Batterien und Akkumulatoren aller Art Ursachen für Selbstentladung sind Nebenreaktionen im Energiespeicher, oder mit zunehmender Alter und hohen Ladungsdurchsatz auch allmählich entstehende interne Kurzschlüsse. Nebenreaktionen am Elektrodenmaterial führen auch dazu, dass das elektrochemisch aktive Material allmählich verbraucht wird und dann nur noch eingeschränkt für die Entladereaktion zur Verfügung steht. Interne Kurzschlüsse treten unter anderem auf, wenn schadhafte Separatoren ihre isolierenden Aufgaben nicht mehr so zuverlässig wie in jungen Tagen erfüllen.

Der natürliche monatliche Kapazitätsverlust an Bleiakkus von Kraftfahrzeugen, beträgt je nach technischem Zustand und Umgebungstemperatur, zwischen 3 bis 100 % seiner möglichen Speicherkapazität. Die Geschwindigkeit der Selbstentladung ist nicht nur von der Lagerzeit alleine, sondern auch stark temperaturabhängig. Als gültige Faustregel kann man annehmen, dass eine Temperaturerhöhung um 10 °C die Geschwindigkeit der Selbstentladung annähernd verdoppelt. Tiefere Temperaturen eignen sich deshalb hervorragend, für längere Lagerung von "vollgeladen" Bleiakkus!

Viele Schönwetterfahrer erkennen deshalb oft nur schwer den richtigen Zeitpunkt, wenn man einen Energiespeicher wieder nachladen sollte. Starterbatterien welche in erster Linie für hohe Anlasserströme ausgelegt sind, eignen sich sehr schlecht für tiefe Entladungen. Im schlimmsten Fall reicht schon eine einzige unbemerkte langsame Tiefentladung, damit der Energiespeicher zu einem unbrauchbaren Bleibrocken wird. Deshalb sollte man Energiespeicher von parkenden Schönwetterfahrzeugen immer sofort nach der letzten Ausfahrt randvoll aufladen und auch dafür sogen, dass deren Entladetiefe nach Möglichkeit 20% nicht überschreitet. Dazu ein praktisches Beispiel an einem meiner Motorräder mit ca. zwei Jahre alten 12 Volt 9 Ah AGM Akku, welches ich am 10. November 2017 für die lange Winterpause in der Garage abstellte und den Energiespeicher mit einem IMAX B6 Modellbaulader vollgeladen hatte. Dieses Motorrad "Kawasaki ZZR 250 von 1991" unterbricht mit dem Zündschloss noch wirklich alle elektrischen Komponenten, deshalb gibt es auch keine unerwünschten stillen Verbraucher.

Exakt 2 Monate später (am 10. Jänner 2018) bei überwiegend tiefen Temperaturen führte ich wieder einen Ladevorgang mit dem IMAX B6 und bescheidenen 100 mA Ladestrom durch, wobei der Lader schon nach 5½ Stunden und knapp 550 mAh, bei 14,7 Volt Ladeschlußspannung automatisch abschaltete. Demnach gingen innerhalb von etwa 1465 Stunden, 550 mAh (oder 6,11%) in Form von Selbstentladung verloren, was knapp über 9 mAh täglicher Selbstentladung entspricht. Unter vergleichbaren thermischen Bedingungen, könnte ich das Motorrad ungefähr 6½ Monate ohne nachzuladen stehen lassen, bis eine Entladetiefe von max. 20% durch natürliche Selbstentladung erreicht wird. Die nächste Ladung nach durchschnittlich noch tieferen Temperaturen in der Garage, erfolgte dann 3 Monate später am 10.April 2018. In diesem Zeitraum fiel die natürliche Selbstentladung mit 805 mAh im Durchschnitt noch geringfügig niedriger aus, aber kurze Zeit später stiegen die Temperaturen sehr schnell an und in letzter Zeit erreichte die Raumtemperatur in der Garage manchmal bis zu +26°C. Die letzte Ladung vor der Wiederinbetriebnahme erfolgte exakt 2 Monate später am 10 Juni 2018. Die Selbstentladung bei höheren Umgebungstemperaturen fiel erwartungsgemäß wesentlich höher aus, siehe folgende Aufzeichnungen:
Selbstentladung 2 Monate


Mit 1511 mAh Selbstentladung in 61 Tagen, betrug die durchschnittliche tägliche Selbstentladung immerhin schon stattliche 24,77 mAh, was beinahe drei mal so hoch wie in den kühlen Wintermonaten davor war. In diesem Fall wurde das Ziel von max. 20% Entladetiefe mit 16,78% schon beinahe erreicht und der Zeitpunkt zum vorsorglichen nachladen in keinem Fall zu früh gewählt.

Das waren bis jetzt optimale Bedingungen, aber viele jüngere Motorräder können die Versorgungsspannung am Laderegler nicht wegschalten und dann verpuffen zusätzlich täglich ungefähr 25 mAh aus dem Energiespeicher. In so einem Fall (wie bei zahlreichen Motorrädern mit 5 poligen Drehstromreglern), hätte bei diesen nach zwei Monaten schon über 30% Ladung eines intakten 12 Volt 9Ah AGM Akkus gefehlt. Solche Werte sind noch nicht tödlich, aber für Starterbatterien auch nicht mehr gesund. Nun stelle man sich vor, dass ein Motorrad mit kleinen elektrischen Dauerverbraucher vor zwei Monaten bei 80% Entladetiefe abgestellt und dessen Energiespeicher nicht nachgeladen wurden. Dann wäre mit hoher Wahrscheinlichkeit eine neue Starterbatterie fällig, weil die andere still an Mangelladung und anschließender Tiefentladung starb!

Noch schlimmer sind fragwürdige moderne Computernetzwerke auf 4 Rädern, welche beim parken nicht selten dauerhaft über 50 mA Strom aus der Starterbatterie verbraten. In jedem Fall wäre dann auch ein neuer großzügiger 12 Volt 70 Ah Bleiakku, nach 2 Monaten Dauerparken garantiert tiefentladen und wahrscheinlich auch zerstört.