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Technik

Batterie-Computer für Vans & Wohnmobile - lohnt sich das Nachrüsten?

Julian Dietl

November 11, 2021

Technik

Batterie-Computer geben exakt Auskunft über Ladung, Leistung sowie Verbrauch der Versorgerbatterie und sind dennoch in vielen Campern nicht verbaut

Morgens erstmal mit der Nespresso-Maschine einen Espresso brühen… - aber habe ich dafür überhaupt noch ausreichend „Strom“ oder schade ich dadurch schon der Versorgerbatterie? 

Laut Anzeige ist die Batterie noch halbvoll; die elektrische Kaffeemaschine verweigert aber ihren Dienst! 

Über wieviel Restladung verfügt meine Bordbatterie wirklich? Ist die Batterie tatsächlich voll? Weshalb wird trotz ausgeschalteter Verbraucher Energie aus der Batterie entnommen?

Wer kennt dieses Problem beim Freistehen nicht? Die Anzeige zeigt zwar noch eine halbvolle Batterie an, aber es scheint nicht zu stimmen. Viele gekaufte Wohnmobile verfügen bereits eine eingebaute Batterieanzeige; doch was genau wird dort eigentlich angegeben? Den Füllstand der Batterie in Prozent oder die Spannung; aber was genau sagt mir das dann eigentlich?

 

Vom Werk aus eingebaute Batterieanzeigen messen den Batteriestand oftmals ungenau

Die meisten dieser integrierten Geräte führen aus Kostengründen nur eine Spannungsmessung durch und schließen daraus auf den Füllstand der Batterie. Prinzipiell ist das nicht verkehrt, und für Camper, welche nur wenig Strom benötigen oder ausschließlich auf Campingplätzen mit Landstrom stehen vollkommen ausreichend, da die Batterie sofort wieder nachgeladen wird. Für die Liebhaber des Freihstehens, die ihre Batterie praktisch nie über 230V aufladen und so lange wie möglich autark stehen wollen, ist eine zuverlässige Überwachung der Batterie unverzichtbar.

Das Messen der Spannung ist immer nur eine Momentaufnahme. Die tatsächliche Leistungsfähigkeit und die verfügbaren Amperestunden können anhand der Spannung nicht ermittelt werden. 

Diese ist kurz nach einer großen Stromentnahme geringer als einige Stunden später. Wurde die Batterie wieder geladen? Nein! Die Chemie in der Batterie hat sich nach der Belastung erholt und die Spannung wieder leicht ansteigen lassen. Die Batterie verfügt selbstverständlich über weniger gespeicherte Energie als zuvor. Außerdem geht die Spannung unter großer Belastung, gerade bei älteren Bleibatterien durch ein Ansteigen des Innenwiderstands, stark „in die Knie”. Wenn der Kompressor-Kühlschrank oder der Wechselrichter läuft, zeigt die Anzeige eine leere Batterie an; teilweise schalten die Geräte sogar schon wegen Unterspannung ab, ist der Verbraucher wieder aus, ist die Batterie nicht mehr leer. Das darf doch nicht sein!

Man kann mit dieser groben „Schätzung” schon campen, allerdings muss man wissen, dass das Messen des Füllstands über die Spannung bei Bleibatterien erst nach etwa 6 Stunden ohne jegliche Belastung (weder Laden noch Entladen) erfolgen darf.

 

Bildlicher Vergleich der Versorgerbatterie mit einem Wasserspeicher

Man kann sich den Speichergehalt einer Batterie prinzipiell wie eine Regentonne vorstellen. 

Ganz unten ist der Abfluss. Dort misst man den Druck des Wassers, ist die Tonne voll liegt der Druck bei 100 %. Wenn man den Hahn aufdreht „strömt“ Wasser aus. Ist dieser Abfluss aber „verkalkt“ (entspricht dem erhöhten Innenwiderstand einer gealterten Bleibatterie), kann nur noch eine begrenzte Menge ausströmen, das Wasser fließt mit deutlich reduziertem „Druck“ ab, der Füllstand erscheint leer. Wie soll man so den Füllstand messen?! Eine einfache und zuverlässige Möglichkeit ist, den Zufluss und den Abfluss des Wassers zu messen. Somit weiß man immer genau, wie viele Liter noch enthalten sind. 

 

Batterie-Computer oder Batteriewächter für Camper

Für eine Batterie gilt also, wenn man Wert auf eine exakte Messung legt, muss man die gesamte Energie summieren, welche in die Batterie hinein und wieder herausfließt. Hierfür werden fürs Camping bereits komplett fertige und zuverlässige Systeme angeboten, die sogenannten Batterie-Computer oder Batteriewächter. Diese bestehen grundsätzlich aus zwei Komponenten. Dem sogenannten Shunt-Widerstand und dem Anzeigemodul. Diese können räumlich getrennt voneinander montiert werden. Sie sind mit einem dünnen Kabel miteinander verbunden.

 

Shunt-Widerstand

Der Shunt ist ein niederohmiger Lastwiderstand welcher zwischen dem Minuspol der Batterie und der KFZ-Karosserie angeschlossen wird. An diesem Widerstand (meist 500A/50mV) fällt eine sehr geringe Spannung ab, welche vom Batteriecomputer erfasst und als Strom ausgewertet wird. Die verbrauchten Amperestunden werden durch Integration des zugeführten oder abgegebenen Stroms über die Zeit berechnet. Hierbei werden auch Kennlinien der unterschiedlich einstellbaren Batterietypen berücksichtigt.

Zusätzlich ist bei Votronic und Victron ein frei programmierbarer Schaltausgang für Steuer-, Kontroll- und Warnzwecke vorhanden, um abhängig vom Füllstand der Batterie Verbraucher automatisch aus- oder anzuschalten oder die Batterie komplett abzutrennen, bevor sie Schaden nimmt.

 

Anzeigeeinheit

Die Anzeigeeinheit kann räumlich getrennt vom Shunt in beliebiger, bequemer Position montiert werden. Die Verbindung zwischen den Einheiten wird über ein einfaches Telefonkabel mit RJ12 Steckern realisiert.

Aus den gemessenen Werten und der eingegebenen Werten Batteriegröße und Typ etc. wird die Restkapazität der Batterie errechnet. Das Ergebnis ist die korrekte Anzeige des Ladezustandes also der noch zu entnehmenden Energie der Aufbaubatterie in Amperestunden oder in Prozent sowie einer Restlaufanzeige in Stunden. Zusätzlich wird die aktuelle Leistung angezeigt. Man kann sehr schnell kontrollieren, ob alle Systeme realistische Werte liefern oder ob ein Bauteil eventuell sogar defekt ist. Dies kann einen Verlust der Batterie durch Tiefentladung ersparen. 

Anschluss anhand eines Victron BMV an die Batterie 

 

Beispiele wie und was der Votronic Batteriecomputer anzeigt

 

Fazit Nachrüsten von Batterie-Computern in Campern

Wer ausschließlich auf Campingplätzen mit Landstrom campt, die Batterie also permanent nachgeladen wird, der kann auf den Erwerb eines Batterie-Computers verzichten. Der standardmäßig verbaute Spannungsmesser als Schätzung des Füllstands und als grober Überblick ist ausreichend.

Wenn man allerdings bereits in eine hochmoderne, teure Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie investiert hat, oft freisteht und das Wissen bezüglich der Batterie-Restkapazität exakt benötigt, der kommt um einen Batteriecomputer nicht herum. Ausschließlich über die Spannung bekommt man bei dieser Technologie keine vernünftige Auskunft, da Lithium-Batterien eine sehr geringe Spannungsdifferenz zwischen Voll und Leer aufweisen.

Um diese hochpreisigen Batterien vor unnötigem Verschleiß durch Tief- bzw. Überladung zu schützen, sollte man nicht am falschen Ende sparen und in einen Batterie-Computer investieren.

Langfristig schont man damit sogar den Geldbeutel, da die Batterie es einem mit einer deutlich höheren Anzahl an Ladezyklen dankt. 

 

Vier Batterie-Computer Kaufempfehlungen

Votronic

Der LCD-Batterie-Computer S besitzt einen frei programmierbaren Schaltausgang für Steuer-, Kontroll- und Warnzwecke, um beispielsweise abhängig vom Ladezustand der Bord-Batterie (0-100 %) Verbraucher automatisch zu schalten oder eine Warnung auszugeben. Ein- und Aus-Schaltpunkte sind in Prozent frei und unabhängig voneinander einstellbar, wodurch beliebige Schaltfunktionen ermöglicht werden. Zudem können diese jederzeit manuell per Tastendruck übersteuert werden.

Anwendungsbeispiel: Automatischer Schutz der Batterie gegen schädliche Tiefentladung, die Verbraucher werden exakt nach Ladezustand abgeschaltet, z. B. bei weniger als 25 % Ladezustand. Auf Tastendruck ist eine NOT-EIN-Funktion zur Weiterversorgung der Verbraucher aktivierbar. Das Gerät kann somit auch als fernbedienter Batterie-Hauptschalter (ein/aus) mit Tiefentladeschutz verwendet werden. 

 

Victron BMV-712 

Das Maß aller Batteriewächter ist laut mehrerer Camperfreunde der Victron BMV-712. Dieses Topmodell hat eine integrierte Bluetooth-Schnittstelle, über welche er äußerst komfortabel programmiert und zudem aus einiger Entfernung ausgelesen werden kann. Weitere Victron Geräte, wie z. B. Solarladeregler, DC-DC Wandler können hierüber miteinander kommunizieren und Daten austauschen.

Hier hat man maximale Einsatzmöglichkeiten. Er bietet sämtliche Funktionen, welche der Votronik besitzt, außer des frei programmierbaren Schaltausgangs. Qualitativ und technisch ist der Victron BMV das Maß aller Dinge und trotz des höheren Preises für viele die absolute Kaufempfehlung.

 

Victron Smartshunt 

Der SmartShunt ist ein einfacher und relativ günstiger All-in-one-Batteriewächter, nur ohne Display. Das Telefon fungiert als Display. Der SmartShunt verbindet sich über Bluetooth mit der VictronConnect App und man kann alle überwachten Batterieparameter, wie Ladezustand, Restlaufzeit, Verlaufsinformationen und vieles mehr bequem auslesen.

 

Noname AiLi Batteriemonitor 

Im Vergleich zu den vorangegangenen Batteriewächtern ist dieser sehr günstig. Allerdings muss man selbstverständlich bei der Präzision, dem Zubehör und einer passenden App Abstriche machen.

Jedoch ist ein günstiger Batterie-Computer immer noch besser als keiner.

 

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