Umrüstung auf eine Lithium Batterie

Bisher hatten wir 2x 75 Ah Optima Yellow-Top AGM-Batterien in unserem 4x4 Wohnmobil "Paul" verbaut. Grundsätzlich waren wir mit den Akkus sehr zufrieden, allerdings haben sie nur eine begrenzte Lebensdauer. Vor allem, wenn man die Batterie immer wieder stresst, indem man sie viel zu weit endlädt, altert eine AGM-Batterie deutlich schneller.

Da wir durch das tägliche Arbeiten mit ein bis zwei Laptops und anderen regelmäßig arbeitenden Verbrauchern täglich doch recht viel Strom benötigen, kommt es immer wieder vor, dass wir deutlich mehr Strom benötigen, als wir der AGM-Batterie hätten entnehen durften. Anfangs war uns nicht bewusst, dass dieser Typ Batterie sehr empfindlich gegen tiefe Entladung ist und man nur rund 50% der Gesamtkapazität entnehmen sollte. Das hat uns der Akku übel genommen.

Dies ist eine gute Gelegenheit, einmal die unterschiedlichen Typen der gängigen Wohnraumbatterien vorzustellen:

Auf dem Markt gibt es verschiedene Typen mit sehr unterschiedlichen Einsatzgebieten und vor allem einer große Preisspanne. Vielleicht zuerst ein paar Sätze zu den einzelnen Typen von Batterien, die meistens in Wohnmobile verbaut sind.

Als Aufbaubatterien eignen sich nicht alle Batterien. Starterbatterien sind zum Beispiel nicht geeignet, denn sie sind für die kurzfristige Entnahme von sehr viel Strom (Starten des Motors) konzipiert. Im Wohnaufbau allerdings benötigt man kleine Ströme für längere Zeiträume. Außerdem müssen die Batterien zyklenfest sein, damit man sie regelmäßig Auf- und Entladen kann. Ist eine Starterbatterie im Wohnraum verbaut, wird sie nach kurzer Zeit altern und massiv an Kapazität verlieren.

Dieser Akkutyp wird auch Blei-Säure Batterie genannt und besteht aus einem Säure-Wasser-Gemisch mit Elektroden aus Blei. Wird eine solche Batterie zu stark entladen, findet im Inneren eine Reaktion statt, die dafür sorgt, dass die Elektroden nicht mehr so schnell fließen. Die Konsequenz: die Speicherkapazität lässt schnell nach. Eine Entladung über 50% hinaus sollte vermieden werden. Die einfache Bauweise des Akkus spiegelt sich im günstigen Anschaffungspreis wieder.

Für das Wohnmobil sind diese Batterien in den meisten Fällen nicht empfehlenswert.

In sehr vielen Wohnmobilen werden Gelbatterien verbaut, die sich seit Jahren in der Branche bewährt haben. Dieser Typ Batterie ist wartungsfrei und zyklenfester als Nassbatterien, haben allerdings auch ihre Nachteile. Lädt man sie mit Solarstrom, kommt es schnell vor, dass der geringe Strom der Solaranlage nicht ausreicht, um die Batterie zu laden. Werden leistungsstarke Geräte (Fon, Heizlüfter, Wasserkocher) über einen 230 Volt Wechselrichter anschlossen, fällt die Leistungskurve des Akkus schnell ab. Die Batterien sind schwer und auch für Wintercamping nicht wirklich geeignet.

Wer eine speicherstarke Bordbatterie braucht, die sich sicher transportieren läßt, die über längeren Zeitraum geringe Strommengen abgeben kann und wenig Wartung benötigt, der fahrt mit einer Gelbatterie gut.

Eine Weiterentwicklung der Gelbatterien sind die AGM Batterien ("Absorbent Glass Mat"). Sie vereinen die Vorteile von Gel- und Nassbatterien. Sie sind für höhere Belastungen ausgelegt. Wer einen Wechselrichter verbaut hat, ist hier richtig. Auch über die Solaranlage lässt sich die AGM-Batterie gut und schnell laden. Weitere Vorteile einer AGM-Batterien: sie lassen sich schneller laden und sind bei tiefen Temperaturen deutlich unempfindlicher.

Vorteile:
AGM-Batterie sind für Reisemobilfahrer, die viel Strom brauchen, ab und an mal im Winter unterwegs sind, einen Wechselrichter für 230 Volt eingebaut haben, aber das Fahrzeug auch mal längere Zeit stehen lassen.

Großer Nachteil:
Man sollte AGM Batterien nur bis 50% entladen. Jede Entladung unterhalb dieses Wertes stresst die Batterie und verringert die Lebenserwartung enorm. Unsere AGMs waren immer sehr schnell so fertig, dass sie frühzeitig ausgetauscht werden mussten.

Die neueste Technologie sind Lithium-Ionen Batterien (im speziellen: LiFePo4). Sie werden nicht nur im Smartphone genutzt, sondern haben auch in den letzten Jahren im Wohnmobil Einzug gehalten. Sie haben eine Reihe von Vorteilen gegenüber den AGM-Batterien, kosten aber auch in der Anschaffung deutlich mehr.

Lithium Batterien sind "schlaue" Batterien und brauchen ein sogenanntes Batterie-Management-System (BMS) zur Steuerung.

Die Vorteile auf einem Blick:

• deutlich leichter als AGM (Beispiel: unsere alten 2x 75 AH AGM Batterien wogen ca. 50 Kilogramm, der neu 200 Ah Lithium-Akku gerade mal die Hälfte.
• anstatt nur 50% bei AGM kann man eine Lithium Batterie durchaus bis 90% der angegebenen Kapazität nutzen. (Beispiel: aus unser beiden 75 Ah AGM Batterien haben wir nur 75Ah (=50%) entnommen, bei der 200 Ah-Lithium Batterie stehen uns 180 Ah (=90%) zur Verfügung.
• eine Lithium Batterie hat je nach Belastung 3000 bis 5000 Ladezyklen
• es gibt kaum Selbstentladung
• deutlich schnelle Ladung: Wird bei einer AGM Batterie die Ladung immer langsamer, je näher man der Vollladung kommt, lädt eine Lithium-Batterie quasi mit voller Leistung bis zum Ende

Eine Lithium-Batterie sind sehr teuer, rechnen sich aber für Wohnmobilfahrer, die viel Strom brauchen, Platz- und/oder Gewichtsprobleme haben, oft unterwegs sind und/oder viel autark übernachten. Da sie eine lange Lebensdauer haben, amortisiert sich der Preis über die Zeit. 

Wenn man die die nutzbare Energie, die Anzahl der Landezyklen in Relation setzt, sind die Lithium Batterien trotz der hohen Anschaffungskosten die günstigste Variante.

Alle für das Wohnmobil geeignete Typen von Akkus lassen sich entweder während

• der Fahrt durch einen Ladebooster,
• mit Hilfe eines Solarreglers über eine Solaranlage,
• durch ein Ladegerät über Landstrom (230 Volt) oder
• durch einen Generator bzw. Brennstoffzelle laden.

Wichtig ist allerdings, jeder Batterietyp hat eine eigene Ladekennlinie. Das sind kleine, spezifische Programme, die an jeden Akkutyp angepasst sind. In der Regel kann man die für die Ladung einer Batterie konzipierten Geräte (z.B. Ladebooster, Solarregler, Ladegerät) für den entsprechenden Akku einstellen. Diese Einstellung erfolgt in der Regel durch kleine Kippschalter irgendwo am Gerät.

Möchte man, wie wir, von einem Batterie-Typ zum anderen wechseln, muss man darauf achten, dass diese Peripheriegeräte auch den entsprechenden Batterietyp laden kann. Wir mussten feststellen, dass unser Ladegerät so alt war, dass es noch nicht auf "Lithium" umgestellt werden konnte.

Aus den oben aufgeführten Argumenten haben wir uns nun entschlossen, auf Lithium-Batterien umzusteigen. Diese dürfen bis zu 90% entladen werden, wiegen nur die Hälfte und sind deutlich langlebiger, aber - sie kosten in der Anschaffung richtig viel Geld.

Wir hätten uns schon viel früher für eine Lithium-Batterien entschieden, wenn unser Ladebooster und das Ladegerät schon lithiumtauglich gewesen wären. Nur unser Solarregler konnte man schon auf Lithium umstellen. Als wir kürzlich aber unseren alten Ladebooster wegen eines Defekts ersetzen mussten, musste jetzt nur noch das Ladegerät ausgetauscht werden. Also setzten wir uns mit Amumot, den wir letztes Jahr in Marokko kennengelernt hatten, in Verbindung. Durch Zufall war er gerade in mal wieder in Deutschland und wir trafen uns im Erzgebirge. Hier ging dann alles sehr schnell. Aufgrund des geringen Platzes bei uns an Bord entschieden wir uns für eine Victron 200 Ah Smart mit Batteriemanagementsystem BMS 12-200, einem Batterietrennschalter (Notfallschalter) und dem Ladegerät Blue Smart IP22. In 4 Stunden wurden die alten Batterien ausgebaut und das neue System installiert.

Jetzt haben wir nicht nur knapp 25 kg weniger an Bord, sondern fast die dreifache Menge an Strom zur Verfügung. Dies sollte es uns künftig erleichtern, auch mal mehrere Tage am Stück ohne Stromsorgen auf einem Platz stehen bleiben zu können.

Finnland: Land ohne LPG-Tankstelle

Der erste Trip mit der neuen Batterie führte uns im Herbst 2021 über Finnland nach Lappland zu den Polarlichtern und dem Indian Summer (zur Reise geht es hier). Uns war klar, dass die Reise eine Herausforderung wird, denn in Finnland gibt es kein LPG, um unsere Gastankflasche aufzufüllen.

Auch fanden sich kaum Möglichkeiten, deutsche Gasflaschen auffüllen oder tauschen zu lassen. Da wir 4 bis 5 Wochen in Finnland bleiben wollten, die Temperaturen aber schon im Süden Anfang September tagsüber bei 8°, nachts etwas über den Gefrierpunkt lagen, wurde es mit unserem Gas eng.

Wir haben eine Tankflasche mit 14 kg, die wir in Stockholm nochmal vollgetankt haben, sowie eine normale 11 kg Gasflasche an Bord. Unsere Erfahrungen sagen, dass wir bei solchen Temperaturen, rund 4 bis 6 kg Gas pro Woche benötigen, im Norden werden es dann noch erheblich mehr sein. Mit anderen Worten: Wir müssen Gas einsparen - und dabei hilft uns unsere neue Lithium-Batterie:

Das Experiment mit der Lithium-Batterie:

Hauptverbraucher sind normalerweise Heizung mit Wasserboiler und der Absorber-Kühlschrank. Wie können wir hier den Gasverbrauch reduzieren? Wir versuchen es so:

1. Den Kühlschrank lassen wir zumindest tagsüber mit Strom aus der neuen Batterie laufen. Er zieht ungefähr 10-11 Ampere pro Stunde. So haben wir schätzungsweise täglich rund 100 bis 150 g Gas gespart. Das bedeutet eine Einsparung von rund 3 bis 4 kg in unserer Zeit in Finnland.
2. Anstelle der Truma-Heizung heizen wir mit unserem elektrischen Heizwürfel. Zumindest morgens, aber je weiter wir in den Norden kommen auch abends. Hier sparen wir viel Gas, denn die Truma-Heizung heizt nicht nur den Wohnraum, sondern auch das Wasser im Boiler, das Bad, den Zwischenboden und den Stauraum. Das ist aber bei Außentemperaturen über dem Gefrierpunkt aber nicht nötig. Schätzungsweise sparen wir hier mindestens 5-6 kg Gas ein.
3. Wasser für Kaffee und Tee kochen wir seit langem nicht mit Gas, sondern mit einem konventionellen Wasserkocher auf. Um 1 Liter Wasser mit Gas zum Kochen zu bringen, benötigt man zwischen 15 und 20 g Gas. Hier kann man auch schon einiges an Gas sparen.

In den ersten Tagen hatten wir keine Probleme. Wir regeln den Verbrauch so, dass wir die Batterie am nächsten Tag beim Fahren wieder voll bekommen. Einen Tag haben wir sogar vergessen, über Nacht den Kühlschrank auszustellen. Auch das war kein Drama, am Morgen hatten wir immer noch genug Saft im neuen Akku.

Ich habe diesen Artikel während unserer Finnlandreise geschrieben. Wie das Experiment ausgeht, könnt ihr hier nachlesen.

VG

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