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ELECTRIC TALES

Wer eine Batterie nach zwei Jahren Gebrauch wegwirft, macht oft das Gleiche, wie die Witzfigur, die den Wagen austauscht, weil der Aschenbecher voll ist. Provokante Aussage, aber (fast) wahr. Nachfolgend Erklärung und Lösungsvorschlag.

Jeder Skipper weiß, wenn man ihn fragt, ganz genau, was in seiner Elektrik vor sich geht. Warum dann so viele Batterien nach wenigen Jahren (im Extremfall: Monaten) ausgetauscht werden müssen und so vielen Crews ganz "überraschend" der "Saft" ausgeht, bleibt ein Rätsel. Oder eigentlich auch nicht. Wenn mir ein Skipper im Brustton der Überzeugung erzählt, er könne seinen Kühlschrank im griechischen Hochsommer (38° im Schatten) mit einem Solarpanel in der Größe eines Güros-Fladens oder mit "einer halben Stunde Motor" pro Tag betreiben, stehe ich inzwischen nicht mehr wie in meiner Anfängerzeit vor Staunen stumm oder frage begierig nach dem Hersteller dieser Wahnsinns-Solarzelle. Ich kondoliere dem guten Mann nur noch im Stillen zum baldigen Ableben seines Batterieblocks. Manche grinsen jetzt schon, weil sie wissen, oder zu wissen glauben, wohin die Reise geht. Für alle andren (...und ich weiß aus Gesprächen und Beobachtungen, dass das ziemlich viele sein müssen...), hier so klar wie möglich das Allerwichtigste (mehr braucht´s im Allgemeinen auch nicht, aber das sollte eben klar sein).  Ich beschreibe hier einfach, klar und hoffentlich hilfreich, wie sich die Lage darstellt. Details überlasse ich sog. Experten - wegen ihres "Fachchinesisch" behandeln die meisten Skipper ihre Elektrik wie ein Buch mit sieben Siegeln (löbliche Ausnahme siehe unten) - und (unter anderem) die Hersteller von Batterien verdienen sich dumm und dämlich daran. Dabei ist dieses Thema so überlebens-notwendig wie die Dichtigkeit der Seeventile: Ein Sturm, in dem der Motor nicht mehr anspringt oder die Navi-Elektronik ausfällt, kann Schiff und Leben kosten. Also - ein beherzter Sprung mitten hinein ins kalte (Batterie-)Wasser mit einem kleinen Beispiel:

Ihr Freund hat 20 Gäste eingeladen und Sie fragen, ob er auch genügend Flaschen Wein eingekauft hat. Antwort: "Bester Chardonais!". Wie bitte? Was hat das eine mit dem andern zu tun? Die meisten Skipper reagieren bei der Frage, ob ihre Batterie voll ist, genau so, ohne sich dessen bewusst zu sein: Batterie voll? "Klar, satte 13,4 Volt stehen an!". Dass sie damit eventuell so gut bestückt dastehen, wie der Freund aus dem eingangs beschrieben Beispiel, der zwar besten Chardonais, davon aber nur zwei Flaschen für seine 20 Gäste parat hält, wissen oder auch nur ahnen meiner Erfahrung nach die Wenigsten. Alle herkömmlichen Anzeigeinstrumente im Schiff arbeiten nämlich nur mit einer Größe: den anliegenden Volt. Das ist aber nur der "Druck" mit dem gearbeitet wird. Über die "Masse" (Ampère) dessen, was mit diesem Druck abgegeben werden könnte, also über den "Füllstand" (AmpéreStunden) der Batterie, sagt das fast gar nichts. Und um diese "Masse", nämlich die elektrische Kapazität, die über Stunden und Tage zur Abgabe bereit stehen soll, geht es ja eigentlich. Erstens, weil wir sie in möglichst vollem Umfang benötigen, zweitens, weil ohne sie die Batterie recht schnell kaputt geht. Also noch ein Beispiel:

Wir haben eine Sprühflasche, in die wir immer wieder Wasser einfüllen und Druck nachpumpen können. Wenn der Druck abfällt, können wir immer wieder "nachpumpen", wenn wir aber nicht gleichzeitig auch entsprechend viel Wasser nachfüllen, können wir irgendwann pumpen, so viel wir wollen - es sprüht nur nichts mehr. Wenn ich jetzt sage, dass im übertragenen Sinn genau an diesem Punkt die meisten Batterien als "kaputt" weggeworfen werden, tippen sich sicher viele bedeutungsvoll an die Stirn. Natürlich hinkt dieses Beispiel, aber mit diesem bewaffnet können wir jetzt "ans Eingemachte" gehen: Wie die meisten Anzeigeinstrumente, reagieren auch die meisten Regler von Lichtmaschine, Landstrom, Wind- und Solarkraft nur auf "Volt". Das heißt: solange der Wert "Volt" unter ihrer Nenngrenze (13,4-14,4 V) liegt, laden sie in vollem Umfang. Das heißt, sie geben "Wasser" (Ampère) in den (Batterie-) Behälter und erhöhen gleichzeitig den Druck (Volt). Das Dumme dabei: wenn der volle "Druck" (13,4V) erreicht ist, ist meist noch längst nicht genug "Wasser" (Ampère) mit in den Behälter gelangt.

In der Praxis sieht das dann so aus: Wir haben einen Batterieblock mit 200 Ah Kapazität. Ah = AmpéreStunden. Mit 200 Ampérestunden kann also ein Gerät, das 5 Ampère verbraucht, theoretisch 40 Stunden lang laufen. In der Praxis kann es das aber nicht, weil es da eben noch den "Druck" (Volt) braucht, um die Masse (Amp.) aus dem Behälter (Batterie) zu befördern). Irgendwann sieht der Skipper auf seiner (Volt-) Anzeige: 11,8 Volt. Also: höchste Zeit, nachzuladen. Maschine an und nach 1-2 Stunden stehen da wieder "satte" 13,4 V auf der Anzeige, die Regler der Maschine, der Solarzelle, des Windrads "sehen" das auch, regeln ab und auch der Skipper stoppt zufrieden den Motor. Was der Skipper meist nicht weiß: Er hat zwar wieder 13,4 Volt "Druck" anliegen. Über den wahren Füllstand (Ah) seiner Batterie weiß er nichts. Und das ist verhängnisvoll, weil der "Druck" (Volt) eben viel schneller steigt, als der Füllstand der eigentlichen "Masse" (Ampère). Er wird bei der ersten dieser Übungen noch auf 190 Amperestunden Füllstand kommen, dann 175 Ah, 160Ah und so weiter. Immer mit 13,4V! Der "Druck" ist ja da! Der Kühlschrank läuft, die Lichter brennen. Das kann ziemlich lange "gut" gehen, da oft weit länger motort wird, als zum Erreichen der 13V nötig wären und dann fließt eben doch ganz langsam noch etwas mehr "Masse" in die Batterie, weil irgendwelche Verbraucher (Autopilot, Navi-Instrumente, Kühlschrank) den Druck unter 13V bringen. Dann liegt das Schiff mal wieder am Landstrom und die Batterie kann sich auch wieder "erholen". Aber mit jedem Ampère "Füllung", das auf die kompletten 200 fehlt, verringert sich die verfügbare Kapazität. Also stehen irgendwann nur noch 100 der ursprünglich 200 AmpéreStunden zur Verfügung. Die Batterie wird immer schneller "leer", muss immer öfter aufgeladen werden und fliegt dann eben irgendwann raus. Dann oft zu recht, weil in der Batterie, anders als in unserem "Sprühflaschen-Beispiel" noch etwas ganz Gemeines passiert:

Der Volksmund sagt: "Wer rastet, der rostet". Unsere Batterie macht da keine Ausnahme. Je weniger von ihrer Gesamtkapazität genutzt wird, um so mehr "rostet". Als (auch wieder hinkender aber trotzdem nützlicher) Vergleich: Wenn ein Benzintank aus normalem Metall über längere Zeit halb leer dasteht, rostet der nicht gefüllte Teil durch Kondensfeuchtigkeit. So ähnlich kann sich der Laie den Vorgang in der Batterie vorstellen. Nur dass hier eine "Sulfatierung" stattfindet. Und was mal sulfatiert ist, arbeitet (erst mal - Lösung später) nicht mehr.

Und nun zur Lösung: Was also ist zu tun? Zu allererst: "Wissen ist Macht!". Wer nicht weiß, was in seiner Elektrik passiert (und wer nur die "Volt" sieht, weiß das eben nicht), kann nicht darauf reagieren. Seit vielen Jahren gibt es die technische Antwort auf diese Anforderung. Viele Schiffswerften kümmern sich nur leider (zu Ungunsten ihrer Kunden, aber sehr zur Freude der Hersteller von Batterien) einen feuchten Kericht darum: In eine Schiffselektrik gehört ein sogenannter "Shunt", wie die Pinne zum Boot. Ein Shunt ist ein Meßinstrument, über das alles läuft, was Strom verbraucht und produziert. Und zwar wirklich alles, sonst macht es keinen Sinn. Das Teil wird ein Mal beim Einbau brandneuer Batterien auf deren Gesamtkapazität in AmpèreStunden eingestellt. Ab da wird jedes zehntel Ampère gemessen, das rein oder raus geht. Wir bekommen den tatsächlichen Füllstand der Batterien in AmpèreStunden und was "unterm Strich" gerade geladen bzw. verbraucht wird. Beispiel: Der Kühlschrank läuft mit 4,5 Ampère, das Windrad produziert gleichzeitig 1,8 Ampère und die Solarzellen 2,2 A. Auf der Anzeige steht ein Pfeil nach unten und "0,5 A". Das ist eine Aussage. Wenn wir jetzt wissen wollen, wie viel das Windrad effektiv "bringt", schalten wir Kühlschrank und Solarregler aus, der Pfeil geht nach oben und wir sehen "1,8 A", wobei dieser Wert sehr schnell variieren wird mit der Drehzahl des Windrads, aber man bekommt doch einen gewissen Eindruck für die Dimensionen, wenn man das Spielchen bei verschiedenen Windstärken durchspielt. Das gleiche kann mit allen anderen Komponenten "durchgespielt" werden - so lernt man, den Stromverbrauch konkret einzuschätzen. Und dann sind Kühlschrank und Lichter aus, es ist Nacht, kein Wind geht und der Shunt sagt: "Minus 0,35 A.". Spätestens dann ist klar, dass auch "das System" sich etwas "Saft" abknabbert - und wir wissen auch gleich, wie viel.

Jetzt bekommen wir es dunkelgrau auf milchig-grün: Wir haben z.B. unsere 200 Ampère-Stunden-Batterie auf 120 Ah "abgefeiert", die Volt stehen auf 12,1. Wir schalten den Motor an. Prima! Der Shunt weißt mit 15 oder 30 Ampere nach oben, der Füllstand, in Ah gemessen, steigt. Eine halbe Stunde lang. Dann geht die Anzeige kontinuierlich abwärts, obwohl die Batterie erst mit mittlerweile 145 Ah gefüllt ist. Blick auf die Volt: 13,4. Der Regler an der Lichtmaschine ist auf dem "Ampère-Auge" stockblind, glotzt mit dem anderen "Auge" auf die Volt und verabschiedet sich fast völlig. Ohne Shunt schaltet der Skipper jetzt zufrieden den Motor ab - Batterie voll. Wir wissen jetzt: VON WEGEN....

Was ist zu tun? Der Regler der Lichtmaschine macht durchaus immer wieder "auf", wenn der Kühlschrank und andere Verbraucher etwas "Druck" wegnehmen, um diesen Verbrauch nachzuladen. Und dabei springt auch als "Abfall" immer ein wenig für die Gesamtkapazität ab - so etwa 1,5-2,5 Ampère. Um also an unsere restlichen 65 Ah. bis zum Füllstand von 200 Ah. zu kommen, können wir die Maschine noch 32 Stunden weiterlaufen lassen. Das ist natürlich Nonsens. Außerdem schaltet ein normaler Regler bei ca. 80% Füllstand entgültig ab. (Warum? Wenden Sie sich bitte an die Hersteller....). Andere Möglichkeit: Mindestens alle paar Tage mindestens 10-20 Stunden Landstrom (auch das Landstromgerät braucht ab dem Erreichen von 13V "etwas" länger, füllt aber die Batterien zu 100% - wenn es nicht nur noch Altertumswert hat). Nicht immer hat man Landstrom (Beispiel: Griechenland). Dann ist ein externer Stromgenerator nützlich. Ab 80% Füllstand wird aber auch hier so langsam geladen, dass der Betrieb nur sinnvoll ist, wenn noch andere Verbraucher (Computer etc.) betrieben werden. Dann gibt´s noch von der Firma "Sterling" einen "Powerlader" für die Lichtmaschine. Der lädt bis 100% und mit 30-50 A. Juhu? Mein Teil funktionierte 2 Wochen lang, dann war Ende (von anderen Skippern hörte ich ähnliches). Da ist noch dringend Verbesserungsbedarf angezeigt.

Wir sehen: Ziemlich oft sind unsere Batterien auch bei bester Kontrolle nur 60 %, allerhöchstens 80% geladen. Sulfatierung ist angesagt. Dafür gibt es seit Neuestem ein kleines blaues Kästlein vom Zubehörhändler SVB, das an die Batterien angeschlossen wird und diese Sulfatierung verhindert bzw. bestehende Sulfatierung wieder aufhebt. Damit ich nun nicht in den Verdacht der Schleichwerbung gerate, auch gleich der Spartipp: Man braucht nun nicht für jede Batterie ein solches Kästlein, da es reicht, wenn jede Batterie pro Jahr ein paar Wochen angeschlossen ist. Also: Steckverbindung an jede Batterie und das Kästchen reihum anschließen.

Nach diesen, das Thema keineswegs erschöpfenden, Ausführungen dürfte bei der Lektüre zumindest ein Effekt eingetreten sein: wer es gelesen hat, wird nie wieder der irrigen Meinung sein, seine Batterie sei voll, wenn 13V anstehen, weil die Solarzelle ein paar Sonnenstrahlen abbekommen hat. Er wird sich, sollte er hartnäckig bei seiner bisherigen Verfahrensweise bleiben, auch nicht wundern, wenn er regelmäßig neue Batterien braucht, weil die alten nach wenigen Jahren nichts mehr "bringen". (Übrigens: Für den Preis von drei ordentlichen Gel-Batterien (2x Service, 1x Starter) gibt´s die ganze Elektronik (Shunt, Antisulfatierung, elektron. Landstromregler)). Gute gepflegte Batterien halten bis zu 10 Jahren und länger. Vermutlich deshalb haben die Hersteller von Batterien natürlich an der Verbreitung obiger Tipps so viel Interesse wie an einer Blinddarmentzündung.

Zusammenfassende und ergänzende Empfehlungen:

Für vertiefende Details und "das Große Ganze" eine Buch-Empfehlung: Eines der wenigen Handbücher, das Einer geschrieben hat, der sich nicht nur exzellent auskennt, sondern sein Wissen auch sehr übersichtlich, verständlich und anschaulich darstellt, ist  "Stromversorgung an Bord", Autor: Wilhelm Greiff, erschienen im Pietsch-Verlag, Reihe "Bordpraxis". ISBN: 3-613-50378-6. Ausdrücklicher Dank an den Autor (unbekannter Weise): Ohne ihn wäre ich bei der Neukonzeption meiner Bordelektrik verzweifelt, mit seinem Büchlein war´s zwar auch kein Kinderspiel, aber dank seiner klaren Erläuterungen funktioniert jetzt (fast - s. "Sterling") alles zur vollen Zufriedenheit. Das Buch sollte bei jedem Skipper im Schapp stehen, der was an der Elektrik bastelt - also fast bei jedem.