Batterienkunde

Welche Batterie brauche ich? Wie berechne ich das?

Fast jeder braucht eine, viele verwenden sie seit Jahren und sind mehr oder weniger zufrieden. Manche brauchen endlich eine neue und andere müssen sowieso eine neue zum neuen Boot oder / und zum neuen Motor kaufen.

Hier gehts um das leidige Thema "Batterie fürs Boot" und wie man die richtige Größe berechnet. Denn auch hier kommts auf die Größe an. ;-)


Grundsätzlich gibt es verschiedene Leistungs- und Qualitätsklassen.

1. normale Auto-Starterbatterien (Blei-Säure) - für Elektromotoren von Booten nahezu gar nicht geeignet, viel zu gefährlich und zu "kurzatmig".

2. Blei oder Calcium/Calcium Nass - Batterien - es gibt richtig "billige" s.g. Marineausführungen einfacher Noname Qualität, die wir jedoch nicht empfehlen. Es gibt aber auch durchaus brauchbare und halbwegs gute spezielle Blei-Säure Verbraucherbatterien mit ausgewogener Leistung und zu fairen Preisen von diversen bekannten Markenherstellern. Diese Batterien nimmt man, wenn man besonders sparen muß und trotzdem ausreichend Kraft braucht. Viele Elektroboote bei Bootsvermietern fahren noch immer mit solchen oft großen und schweren Bleibatterien den ganzen Tag. Optimale Nutzung nur zu rund 50% und für ca. 300 - 380 Zyklen möglich. 
Autobatterien (Starterbatterien) sollte man jedoch gar nicht nehmen (außer sie stehen gratis herum), die sind innen anders aufgebaut, für hohe Ströme in kurzer Zeit (beim starten) und nicht für Dauerbelastungen wie wir sie hier bei den Elektrobooten brauchen. 

3. GEL Batterien - nicht mehr ganz zeitgemäß da zu schwer und zu teuer für Elektroboote. Bringen keinen echten Vorteil und Mehrwert gegenüber AGM oder gar Lithium Batterien. Nutzung zu ca. 50 - 80% mit ca. 400 - 500 Zyklen möglich.


4. AGM Batterien - moderne, zeitgemäße Technik, sehr gut für Bootsmotoren geeignet, für viele hunderte Ladezyklen, sehr haltbar, sehr preiswert. Unsere absoluter Tipp für Freizeitkapitäne und Profis! Viele AGM Batterien sind auch hervorragende Starterbatterien für Benzinmotoren. Optimale Nutzung bis zu 70% und 500 - 700 Zyklen möglich. 

Eine weiterentwickelte Form der AGM Batterien sind die neuen Longlife Silikon Deep Cycle Batterien. Diese bieten sogar bis zu 950 Zyklen bei 50% Entladung bzw. relativ gefahrlos auch Entladungen um bis zu 80%. Diese neue Generation von Batterien gibt es z.B. von Zenith als ZLS Serie und von Aquamot. Letztere sind sogar noch weiter optimiert und sind derzeit letzter Stand der Technik in dieser Gruppe. 

5. Lithium-Polymer, LiFePo4, Lithium-Mangan, LiFeYPo4 Batterien - heutzutage nicht mehr so neu, sind schon erprobte Techniken (werden u.a. ja seit Jahren auch in E-Bikes, E-Mopeds, Golfkarren, Elektroautos etc. verwendet), sind viel leichter, bieten deutlich höhere Energiedichte, sind damit viel leistungsfähiger und ausdauernder - aber eben leider noch etwas teurer. Optimale Nutzung bis zu 85% und bis zur 5.000(!) Zyklen möglich. Derzeit preislich leider noch keine wirklichen Massenprodukte. Obwohl wir gerade auch hier wegen der herausragenden Leistungsdaten ein erstklassiges Angebot haben und die Nachfrage ständigt steigt!

 

So berechnen Sie die erforderliche Kapazität Ihrer Batterie:

1. Die Leistung Ihres Verbrauchers (z.B. 100 Watt) dividieren Sie durch die Batteriespannung (z.B. 12 Volt).

2. Sie erhalten den benötigten Strom in Ampere (z.B. 8,33 A).

3. Dieser benötigte Strom wird mit der Einschaltzeit des Verbrauchers multipliziert (z.B. 6 Std.).

4. Ergebnis = 70 Amperestunden (Ah) x Sicherheitsfaktor (Blei-Säure ca. 1,3 / GEL ca. 1,5) = erforderliche Batteriekapazität.

Rechenbeispiel 1: Motor mit 160 Watt : 12 Volt = 13,33 Ampere x 6 Stunden durchgehend (ohne Pausen!) gemütlich vor sich hin fahren = 80 Amperestunden x ca. 1,5 als Reserve = man braucht dazu eine Batterie mit rund 100 bis 120 Amperestunden (Ah).

Rechenbeispiel 2: Motor mit 540 Watt : 12 Volt = 45 Ampere x 6 Stunden "vollgas" durchgehend fahren = 270 Amperestunden x ca. 1,5 als Reserve = man braucht dazu eine (extrem schwere) Batterie mit rund 360 bis 400 Amperestunden (Ah) oder 2 (leichtere) Batterien zu je rund 180 bis 200 Ah.

Nicht ganz vergessen sollte man bei der Planung auch das Gewicht der Batterien:
Eine 80 Ah AGM Batterie hat ca. 25 kg, eine 115 Ah AGM Batterie ca. 30 kg, eine 100 Ah GEL Batterie hingegen hat schon ca. 38 kg. Das alles muß man irgendwann auch schleppen (oder mit der Rodel/Sackkarre fahren).

Eine moderne 90 Ah LiFeYPo4 Lithium-Batterie von uns um rund 630 Euro wiegt hingegen nur rund 15 kg und hat dabei nach Expertenmeinungen den "Wirkungsgrad" bzw. die "Leistung / Ausdauer" von einer guten ca. 120 Ah AGM- od. GEL Batterie!
Ladegeräte für Lithium Batterien kosten übrigens in etwa das Gleiche wie gute Ladegeräte für AGM oder GEL Batterien. Das macht also keinen großen Unterschied.

Fazit:
Mit einem kleinen bis mittleren Motor und einer guten handelsüblichen 100 Ah AGM Batterie kommt man für einen gemütlichen Badetag mit langsamer Fahrt und ein paar Pausen gut aus. Wenn man mit einem kleinen Elektromotor (mit 30 - 36 lbs) sparsam fährt und mehrere Bade- und Erholungspausen macht, vielleicht sogar bis zu zwei gemütliche Tage. Aber das richtet sich natürlich auch alles nach Strömungen, Wind, Wellen, Wetter. Und natürlich nach dem Boot selbst, dem Gewicht inkl. Personen, Gepäck etc. Andererseits bräuchte man rechnerisch für einen kräftigen 540 W Motor (die meisten mit ca. 55 lbs) und 2 Stunden "Vollgas" schon fast eine 135 Ah Batterie..

Grundsätzlich ist es so, daß man die Motorisierung eines Elektrobootes immer als Gesamtpaket sehen muß:
Der richtige Motor zum Boot (und Fahrer) + passende Batterie(n) + dazu passendes Ladegerät + Batteriekasten + Sicherungen (diese sollte man sich zur Sicherheit nie sparen). 

Für interessante Infos zu Elektromotoren und deren Unterschiede (und Benzinern) klicken Sie HIER

Das Bild mit dem "Rechenbeispiel" oben zeigt übrigens einen kleinen Minn Kota Endura 30 Motor, eine einfache Batterie Banner Energy Bull 12V 100Ah und die Yacht Carinthia VII von Heidi Horten im Hafen von Venedig. Die Auflösung des Bilderrätsels: Nein, diese Kombination wird leider nicht funktionieren. ;-) 

Achtung - wichtiger Hinweis:
Batterien darf man generell und ausnahmslos nie ganz leer fahren. In der Praxis sollten mindestens 20 - 35% Rest immer drin bleiben. Je besser und teurer die Batterie, umso weiter runter kann man sie meistens entladen und umso öfters kann man sie wieder aufladen. Wenn Sie die Batterie schonen wollen, schauen Sie immer, daß sie noch am Ende des Tages zu rund 1/3 voll bleibt. Das bedeutet, die Entladung soll max. ca. 50% (bei einfachen Bleibatterien) bis 80% (bei sehr guten Zenith ZL DC AGM oder Aquamot Silikon DC Batterien) bzw. sogar etwa 90% bei den neuesten Lithium Batterien betragen. Ein kleines leichtes Batteriemessgerät um wenig Geld hilft Ihnen dabei enorm. Oder Sie kaufen einen Motor mit eingebauter Batteriestandsanzeige. Selbst modernste und neueste LiFeYPo4 Batterien darf man nicht viel unter 11V leer fahren (sonst droht Garantieverlust!), wir empfehlen daher: "Spätestens bei 10,8V ist absolut Schluss!". Erreicht der Stand 10,5V ist die Lithiumbatterie für immer und ewig unreparierbar kaputt.

Welche Batterie soll ich also kaufen?
Die Antwort darauf ist relativ einfach - wenn Sie wissen für welche Anforderung die Batterie geeignet sein soll:

1.) Blei-Säure Nass-Batterien kauft man für Bootsmotoren heutzutage gar nicht mehr. Diese Technologie ist für unsere Einsatzzwecke einfach überholt. Sie sind nicht wartungsfrei, d.h. man muß immer wieder den Batteriesäurestand kontrollieren und nachfüllen. Diese Art Batterien sind für kleine Boote einfach viel zu gefährlich, sie dürfen nicht kippen, sie gasen und stinken bei der Ladung, auslaufende Säure verätzt Körperteile und Kleidung. Hände weg, speziell wenn Kinder mit an Bord sind. Die Reichweite und nutzbare Kapazität ist außerdem recht gering. Auch bei guter Pflege ist meist nach 2 - 3 Jahren Schluß und bis dahin darf die Entladung immer nur max. 50% gewesen sein.  


2.) GEL Batterien sind für Boote und Motoren heutzutage auch meistens schon out. Diese sind zwar deutlich besser und sicherer als die alten Bleibatterien, aber für kleine Boote zu schwer, zu teuer und bieten keine echten Vorteile gegenüber Lithium oder AGM Technologie. 

 

3.) AGM Deep Cycle Batterien, wie z.B. unsere LONGEX sind absolut wartungsfrei, geschlossen und problemlos für Einsätze bei privaten Badebooten, Fischerbooten, Spaß, Spiel und Sport wenn es nicht auf Höchstleistungen ankommt und der Preis auch eine Rolle spielt. Rechnen Sie bei diesen Batterien mit immerhin rund 500 Ladezyklen bei ca. 50% Entladung und bei guter Pflege (inkl. Winterlager). Was für "Otto-Normal-Verbraucher" oft für etwa 3 bis 5 Jahre vollkommen ausreichend ist. Diese Batterien sind zuverlässige und gleichmäßig sehr gute Batterien für alle privaten Einsätze mit leicht überdurchschnittliche Lebensdauer im Vergleich zu normalen AGM oder GEL Batterien.

  

4.) Eine Nummer besser sind Batterien wie die VARTA Professional Deep Cycle AGM. Weiterentwickelte und verbesserte AGM Technologie, bekannter Markenname und sehr empfehlenswert. Natürlich schon etwas höherpreisiger. Der Hersteller gibt dafür 800 Ladezyklen bei 50% Entladung an, das entspricht etwa rund 600 - 700 Ladezyklen bei 60 - 70% Entladung. Diese Batterien sind ebenfalls zuverlässige und gleichmäßig gute Batterien für alle Einsätze mit überdurchschnittliche Lebensdauer im privaten Bereich. 

    

5.) Die top Produkte der AGM Batterien - und unsere klare Empfehlung für gehobenere Anforderungen - sind eindeutig die ZENITH AGM Deep Cycle ZL Serie Batterien und speziell die neuen AQUAMOT LONGLIFE SILICON Deep Cycle Batterien.

Die bekannten roten Zenith mit dem schwarzen Deckel sind aktuell wahrscheinlich so ziemlich das Beste was Sie in optimierter und weiter verbesserter AGM Technik für Geld kaufen können. Garantierte mind. etwa 600 Zyklen Entladung werden Sie sonst bei kaum einer anderen AGM oder GEL Batterie finden! Und das zum leistbaren Preis! Zenith ist eine Marke für spezielle High-Quality Batterien und Ladegeräte der italienischen Firma U.B.S. 

Die neuen dunkelblauen Aquamot Batterien sind Weiterentwicklungen mit der innovativen Silikon-Technologie und kann man als bereits mindestens gleichwertig zur Zenith ZL Deep Cycle Serie bzw. in manchen Punkten sogar deutlich besser ansehen.
950 Zyklen bei 50% Entladung bzw. problemlose Entladungen um 80%, d.h. bis auf 20% Rest runter, sind kein Problem. Sie sind im Preis jedoch sogar deutlich günstiger als die Zenith Batterien!

Welche der Marken und Typen Sie nun nehmen ist also nicht nur Geschmackssache oder eine Frage des Preises. Wählen Sie die beste Batterie für Ihre Anwendung und Ihre Zwecke.
Mailen Sie uns Ihre Anfrage: Für Ihre Projekte kalkulieren wir gerne die bestmöglichen tagesaktuellen Preise und machen Ihnen ein spezielles Angebot inkl. Transport. 

Am Highend sind die Professional Deep Cycle AGM und Silikon Batterien von Aquamot, Fullriver, VARTA und Zenith heutzutage fast gleichauf. Die Leistungsunterschiede sind vielleicht max. 10 - 15%. Alle sind auch (natürlich rein zufällig) etwa preisgleich (Zenith teuerer), die Zenith ZL DC Batterien sind aber auch wahrscheinlich (sicher) noch um eine Spur besser, d.h. ausdauernder, und haben die noch längere Lebensdauer als die vergleichbaren Varta Batterien. Aquamot Batterien - entwickelt in Österreich bei einem der bekanntesten Motorenhersteller - sind relativ neu, technisch jedoch noch moderner und trotzden günstiger (eigene Entwicklung, eigene Produktion)! 
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6.) Sie legen besonders viel Wert auf ein niedriges Gewicht, kleines Gehäuse, lange Reichweite, hohe Energiedichte und hohe Lebensdauer? Dann müssen Sie eine Lithium Batterie neuester Technik nehmen. Nachteil: Diese Batterien sind ca. 2 - 3 x teurer als sehr gute AGM Batterien und in grösseren Stückzahlen noch etwas schwer lieferbar. Wir haben üblicherweise Modelle von Winston Battery (ehemals Thunder Sky) mit 12V und 40, 60 und 90Ah aus eigenem Direktimport fast immer lagernd oder prompt verfügbar. Fragen Sie uns, wir beraten Sie auch hier gerne! 

Für komplette Anlagen und Battiersysteme mit 24V oder 48V inklusive BMS und jederzeit ganz einfach erweiterbar bauen wir Ihnen Lithium Batterien von RiPower ein. Foto links: 24V/120Ah/26kg. Diese RiPower Lithiumakkus sind sehr leicht und sehr preisgünstig wenn man wirklich alles mitberechnet. Leistung, Ausstattung, Technik, max. Zyklenzahl, Haltbarkeit, Lieferumfang, inkl. elektronische Steuerung, wasserfeste Gehäuse usw. werden Sie anderswo kaum billiger finden. Infos und Preise dazu HIER.  

 

Ladegeräte:
Wichtig ist natürlich ein Ladegerät, das bestmöglich zur jeweiligen Batterie paßt. Nur so nützen Sie beides maximal aus. Optimal wäre ein Ladegerät, das man (beim Händler oder selbst) programmierbar für Blei, GEL, AGM und Lithium Batterien verwenden kann! Achten Sie auf die richtige Ladekennkurve zur jeweiligen Batterie, zumindest einer automatischen Abschaltung nach Ende der eigentlichen Ladung oder auf eine automatische Umschaltung auf die s.g. Erhaltungsladung. Natürlich muß das Ladegerät auch von der Leistung her zur Batterie passen und darf nicht zu schwach sein. Sehr gute Ladegeräte gibt es unserer Meinung nach von MEC oder Zenith.

Spitzenklasse und gar nicht teuer sind die hochmodernen AQUAMOT Batterien und die eigenen HF Ladegeräte für 12V, 24V, 36V und 48V. Laden mit 12A sind dort wirklich 12A, nicht tatsächlich nur 7A wie anderswo... Wenn Sie mehrere Batterien im Boot haben und diese gleichzeitig laden wollen, sollten Sie diese nämlich auch gleichzeitig an nur ein Ladegerät anschließen können ohne daß gleich alles zusammen bricht. 

Wichtig - Ladung:

Moderne AGM Batterien aus neuen Produktionen muß man nicht mehr bis auf das empfohlene Limit leer fahren, diese darf man jederzeit auch dazwischen wieder aufladen! Diese Batterien kennen kaum mehr den bekannten Memory Effekt, so wie früher bei den alten Blei-Säure oder auch den ersten GEL Batterien. Jede kleine Zwischenladung verringert die nutzbare Kapaziät der neuen AGM Batterie nur mehr minimal. Bei Lithium Batterien braucht man das ebenfalls nicht beachten und man kann diese Typen auch immer wieder gefahrlos dazwischen nachladen, auch wenn man z.B. mal nur 10 oder 20% verbraucht hat. 

Batterien im Winter - Pflege & Wartung:
 Beachten Sie, daß Blei-Säurebatterien bis zu 15% Selbstentladung pro Monat haben. Hermetisch verschlossene AGM Batterien nur etwa 2 - 4%. Die Selbstentladung ist auch temparaturabhängig. Die ideale Temparatur bei der Lagerung ist rund 20 Grad. Jede leere Batterie bitte vor der Winterpause immer voll aufladen, nicht leer und nicht in der Kälte stehen lassen! Das ist kurz- und mittelfristig der Tod jeder Verbraucherbatterie, egal ob Blei-Säure, GEL oder AGM. Auch die neuesten LiPo/LiMa/LiFeYPo4 Batterien mögen das nicht. Tiefentladungen (und übrigens auch Überladungen durch ein falsches Ladegerät) sind generell nicht durch die Garantie oder die Gewährleistung der Batterie gedeckt! Und ja, das kann man innerhalb von Minuten mit speziellen Messgeräten und auch ausgedruckten Zellenprotokollen vom Hersteller nachweisen.

2 Batterien zusammen schalten. Was bedeutet was und was kommt dann dabei raus?

Parallelschaltung: Die beiden + Pole und die beiden - Pole von 2 Batterien werden miteinander verbunden. > Die Spannung 12V ändert sich nicht, die Kapazitäten (Ah) der einzelnen Batterien werden addiert. Beispiel: 2 Batterien mit je 12V 120Ah => ergeben zusammen einen "Block" mit 12V 240Ah (= gleiche Volt, doppelte Kapazität)

Serienschaltung = Reihenschaltung: Der + Pol einer Batterie wird mit dem - Pol der anderen Batterie verbunden. > Die Spannung von 2x 12V ändert sich auf 24V, die Kapazität (Ah) bleibt aber gleich. Daher darf man so nur zwei exakt gleiche Batterien zusammen schalten! Beispiel: 2 Batterien mit je 12V 120Ah => ergeben zusammen einen "Block" mit 24V 120Ah (= mehr Volt aber gleiche Kapazität).

Ein Diagramm zur Verdeutlichung: