Starterbatterie
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Die Starterbatterie (beim Kfz: Autobatterie, vgl. auch Bleiakku) ist ein Akkumulator und liefert den elektrischen Strom für den Anlasser eines Verbrennungsmotors, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, Stromerzeugungsaggregats oder der Gasturbine eines Flugzeuges.
Eine Batterie, die als Energiequelle für den Antrieb eines Elektrofahrzeugs dient, wird dagegen eher als Traktionsbatterie bezeichnet. Beim Hybridantrieb können entweder eine einzige oder mehrere Batterien im Einsatz sein.
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[Bearbeiten] Anforderungen
[Bearbeiten] PKW/LKW
Der englische Fachbegriff für Starterbatterien in Kraftfahrzeugen ist SLI battery für Start, Light, Ignition / Start, Licht, Zündung. Neben der Aufgabe des Anlassens versorgt die Batterie bei nicht oder zu langsam laufender Lichtmaschine (ein Generator) die elektrischen Verbraucher im Fahrzeug - eine Aufgabe, die bei einer wachsenden Zahl von Komfortfunktionen im Auto immer bedeutender wird. Diese Lichtmaschine lädt bei laufendem Verbrennungsmotor die Starterbatterie wieder auf.
Das Anlassen eines Verbrennungsmotors durch den elektrischen Anlassermotor erfordert kurzzeitig hohe Ströme von mehreren 100 bis zu 1000 Ampere. Die Starterbatterie muss in der Lage sein, diesen auch im Winter bei niedrigen Temperaturen zu liefern. Zudem darf die elektrische Spannung während des Startvorgangs nicht zu stark abfallen. Daher weisen Starterbatterien einen geringen elektrischen Innenwiderstand auf.
[Bearbeiten] Flugzeuge
Im Vergleich mit anderen Akkutechnologien ist der Bleiakku bei gleicher Speicherkapazität sehr schwer. Bei Flugzeugen (Ottomotor- oder Turbinenantrieb) werden daher als Akkus (abnehmend) Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, zunehmend Nickel-Metall-Hydrid-Akkumulatoren, Silber-Zink-Akkumulatoren und neuerdings auch Lithium-Ionen-Akkumulatoren als Starterbatterie eingesetzt.
[Bearbeiten] Aufbau
Starterbatterien sind Reihenschaltungen von Bleiakkumulator-Zellen, die jeweils eine Nennspannung von 2,12 Volt aufweisen. Um eine Nennspannung von 6 Volt bzw. 12 Volt zu erreichen, bedarf es daher der Reihenschaltung von 3 bzw. 6 solcher Zellen zu einer Batterie. Batterien mit 24 Volt sind höchstens für Lastwagen nötig und können bei Bedarf durch Reihenschaltung von zwei (baugleichen) 12-Volt-Batterien realisiert werden.
Blei-Starterbatterien lassen sich in Flüssig-, Vlies- und Gelbatterien unterteilen.
[Bearbeiten] Probleme, Behandlung
[Bearbeiten] Ätzend und giftig
Die Elektroden bestehen aus Blei bzw. Bleiverbindungen und sind deshalb giftig, die enthaltene Schwefelsäure ist stark ätzend. Damit ist beim Umgang mit Batterien äußerste Vorsicht geboten. Eine geborstene Batterie, z. B. bei einem Unfall, darf nur mit entsprechenden Schutzmaßnahmen, am besten von Fachleuten berührt werden. Der Elektrolyt (die Schwefelsäure) darf keinesfalls ins Erdreich eindringen. Das Entsorgen auch einer unbeschädigten Batterie ist nur über den Händler oder die Werkstatt gestattet. Wer mit Säure oder Chemikalien aus einer Batterie in Berührung gekommen ist, sollte einen Arzt aufsuchen.
[Bearbeiten] Temperaturabhängigkeit, „Wintermüdigkeit“
Je tiefer die Starterbatterie abgekühlt ist, desto geringer ist ihre Kapazität. Im Handel werden verschiedene Systeme angeboten, um die Abkühlung zu verhindern oder eine Erwärmung zu ermöglichen. Vor Eintritt des Winters sollte die Starterbatterie überprüft werden, ob die Kapazität noch für das Starten bei tiefen Minusgraden ausreicht. Wird auf die Überprüfung verzichtet, wird das Ende der Lebensdauer einer Batterie meist im Winter erreicht, weil der Kapazitätsverlust durch Kälte beträchtlich ist und alte, schwache Batterien, deren Kapazität im Sommer noch für den Start gereicht hat, entweder die Energie fehlt einen längeren Kaltstart durchzustehen oder bei starken Minusgraden einfach endgültig zu schwach sind. Bei minus 20 Grad steht nur noch etwa die Hälfte der normalen Kapazität zur Verfügung. Gleichzeitig ist aber durch die Kälte das Motorenöl besonders zäh und der Startvorgang ist deutlich schwieriger. Bei Extremtemperaturen wird daher manchmal die Lösung gewählt, die Batterie auszubauen und über Nacht oder bei längerem Stillstand mit in beheizte Räume zu nehmen.
[Bearbeiten] Schlammbildung, Gitterkorrosion
Die ständige Ladung und Entladung im Betrieb sorgt für eine ständige chemische Veränderung der eingepressten Stoffe Blei, Bleidioxid oder Bleisulfat. Das führt zwangsläufig zur allmählichen Lockerung der Pressung. Ähnliches geschieht durch Erschütterungen beim Fahren. Die eingepressten Stoffe fallen aus und bilden einen Bodensatz (Bleischlamm). Das zunehmende Ausrieseln der Gitter ist gleichzusetzen mit einem zunehmenden Kapazitätsverlust. Diese Erscheinung wird in der Umgangssprache als Verschlammung, korrekter als Gitterkorrosion der Zellen bezeichnet und tritt häufiger in Erscheinung als allgemein angenommen wird. Am Boden sind zwar Mulden vorhanden, in denen sich der 'Schlamm' sammelt, irgendwann sind diese jedoch voll und der Bodensatz berührt die Zellen. Das bewirkt einen Kurzschluss einer oder mehrerer Zellen. Man bezeichnet den Akku dann auch als „zusammengerutscht“. Ein Defekt kann auch plötzlich entstehen, wenn eine bereits verschlammte Batterie ruckartig oder nicht waagrecht transportiert wird bzw. schräg hingestellt wird. Das würde die Theorie erklären, dass nur unbewegt genutzte Batterien länger halten sollen. Kurz vor dem Zusammenrutschen reicht die Kapazität meist schon nicht mehr zum Starten aus, zumindest nicht bei Kälte.
[Bearbeiten] Überladung
Ein weiteres Problem ist die Überladung der Batterie. Ein schlecht eingestellter Regler oder ein ungeregeltes oder zu starkes Ladegerät kann zu einer Überladung führen. Beim Laden wird zunächst das gesamte Bleisulfat wieder in Blei und Bleidioxid umgesetzt, da aber der Ladestrom weiter fließt, wird nun auch das Blei des Gitters angegriffen. Dabei wird das Gitter größer und die Festigkeit der eingepressten Stoffe lässt nach.
[Bearbeiten] Ladespannung, das „Gasen“
Die Ladespannung sollte bei einer Temperatur von 15 bis 25 °C im Bereich von 13,8 bis 14,4 Volt liegen. Der Ladestrom sollte idealerweise ein Zehntel des Wertes der Batteriekapazität betragen (z.B. 4A bei 40 Ah) und bei Schnellladung ein Drittel des Wertes der Kapazität nicht übersteigen. Liegt die Ladespannung über 2,4 Volt pro Zelle (bei 12-Volt Batterien sind das insgesamt max. 14,4 Volt), beginnt die Gitterkorrosion, die sich durch „Gasen“ bemerkbar macht. Das ist auch der Grund dafür, dass die Batterie zumindest nicht bis zur Voll-Ladung mit hohen Strömen geladen werden soll. Ein Schnellladegerät kann eine entladene Bleibatterie sehr schnell aufladen, allerdings nur bis zu ca. 70 %, dann sollte mit geringen Ladeströmen weitergeladen werden, um Gitterkorrosion zu vermeiden.
[Bearbeiten] Explosionsgefahr
Bei der Überladung kommt es zur „Gasung“ der Starterbatterie. Die Gasung ist die elektrolytische Zersetzung des Wassers, das in der verdünnten Schwefelsäure enthalten ist. Dabei entstehen Sauerstoff und Wasserstoff, die zusammen Knallgas bilden, welches hochexplosiv ist.
[Bearbeiten] Flüssigkeitsstand, Sauberkeit
Auch bei einer wartungsfreien Batterie sollte turnusmäßig der Flüssigkeitsstand kontrolliert oder vom Fachmann überprüft werden. Die Flüssigkeit sollte etwa 10 mm über dem oberen Plattenrand stehen. Wer diese Kontrolle selbst durchführt, bemerkt schnell, dass die Platten, vor allem direkt nach einer Fahrt, leicht gasen. Das ist ein Zeichen, dass Wasser zersetzt wird und damit verloren geht. Sinkt der Flüssigkeitsspiegel unter den Rand der Platten, dann sinkt die Kapazität der Batterie und die trockene Zone nimmt Schaden, der nicht mehr rückgängig zu machen ist. Scheinbar ist die Lösung des Problems einfach: Es müsste nur die Ladespannung herabgesetzt werden, dann würde die Batterie nicht bis zum Gasen aufgeladen. Das Herabsetzen der Ladespannung um auch nur ein zehntel Volt führt aber zu nicht voll geladener Batterie mit auf anderer Seite eklatanten Nachteilen. Es ist also ratsam, die Zellen auf ihren Flüssigkeitspegel zu überprüfen. Bei Bedarf wird mit destilliertem Wasser aufgefüllt, und zwar in jeder Zelle. Die Zellen dürfen nur mit dem Original-Zellverschluss verschlossen werden. Es muss sehr sauber gearbeitet werden, um jegliche Verschmutzung des Elektrolyten zu vermeiden.
[Bearbeiten] Zu geringe Ladung
Weitaus häufiger als diese Fehler ist die zu geringe Ladung der Batterie. Auch bei Nichtbenutzung entlädt sich die Batterie ständig in geringen Maße selbst. Ist sie in ein Fahrzeug eingebaut, steht fast die gesamte Elektroanlage des Fahrzeuges unter Spannung und irgendwo gibt es immer kleine Verbraucher (Uhr, Alarmanlage) bzw. Kriechströme, die zusätzlich zur Entladung führen.
[Bearbeiten] Standschaden
Wird ein Fahrzeug längere Zeit nicht benutzt, ist ein Standschaden durch eine selbstentladene Batterie möglich. Dabei wird an beiden Platten Bleisulfat gebildet. Zunächst erscheint es, wie die Ausgangsstoffe in pulverförmigem Zustand, es sind jedoch winzige Kristalle. Diese haben eine große Oberfläche, die beim Laden eine schnelle Reaktion ermöglicht. Sie haben aber die unangenehme Eigenschaft, dass sie zusammenwachsen. Wenn die Batterie längere Zeit mit geringer Spannung ruht, bilden sich große und harte Kristalle. Diese haben einerseits eine vergleichsweise geringe Oberfläche, was gleichbedeutend mit geringerer Kapazität ist, und sind andererseits fast nicht mehr durch Ladung zu zerstören. Das bedeutet einen größeren Verlust an Kapazität. Man spricht in diesem Fall von „grobkristalliner Sulfatierung“. Sie führt schließlich zum Totalausfall der Batterie. Auf eine immer gut geladene Batterie sollte also Wert gelegt werden. Insbesondere bei saisonal benutzten Fahrzeugen wie Zweiräder, Wohnmobile, Motorboote, Snowmobilen usw. sind nach längerer Nichtbenutzung die Probleme schon sicher vorhersehbar.
[Bearbeiten] Vorbeugung
Im Handel gibt es verschiedene Geräte, die eine grobkristalline Sulfatierung verhindern sollen. Meist wird ein Kondensator mit großer Kapazität wiederholt aufgeladen, der bei Entladung einen starken Stromstoß abgibt. Weil dies mehrmals in der Minute geschieht, soll ein – wenn auch sehr geringer – Ladestrom das Zusammenwachsen der Kristalle verhindern. Bei längerem Stillstand des Fahrzeuges ist es immer ratsam, den Minuspol der Batterie abzuklemmen und wenn möglich ein Erhaltungsladegerät anzuschließen. Dies ist ein Ladegerät mit sehr kleinem Ladestrom (etwa 50 bis 100 mA), bei möglichst auf 14,4 Volt beschränkter Spannung. Dieser Strom gleicht die Selbstentladung aus, ohne Schaden anzurichten. Solche Geräte werden auch solarbetrieben angeboten. Dabei muss die Batterie nicht einmal mehr abgeklemmt werden.
[Bearbeiten] Wartung, Pflege und Prüfung
- Auch bei wartungsfreien Batterien sollte mindestens jeden Herbst eine Kontrolle des Flüssigkeitsstandes (allgemein sagt man „des Elektrolyten“) stattfinden. Bei Bedarf mit destilliertem Wasser auffüllen.
- Überprüfung des Reglers durch eine Fachwerkstatt auf Ladespannung und Ladestrom. Die Ladespannung muss mindestens 13,80 Volt betragen und soll 14,4 Volt nicht überschreiten.
- Batterieladegeräte sollten im oberen Ladebereich mit ca. 14,4 Volt arbeiten und der Ladestrom sollte bei ungeregelten Ladegeräten höchstens ein Zehntel der Kapazität der Batterie betragen. Bei tief entladener Batterie ist bis ca. 70 % der Vollladung eine Schnellladung mit hohen Strömen möglich, doch darf auch hierbei die Spannung nicht über 14,4 Volt betragen.
- Nach dem Laden sollte die Batterie geprüft werden. Im Handel werden verschiedene Systeme angeboten. So kann die Säuredichte mittels Aräometer bestimmt werden. Dabei ist zu beachten, welche Dichte diese Batterie bei Vollladung hat.
Als Beispiel sei hier die häufigste Dichte von 1,28 g/cm³ bei Vollladung angenommen: Bei vollständiger Entladung ist die Dichte auf 1,10 g/cm³ abgesunken, bei 1,23 g/cm³ ist sie nur noch halb geladen. Wer mit einer solchen Spindel arbeitet, erhält einen guten Überblick über den Ladezustand, muss aber die Zellen öffnen und eine Probe des Elektrolyten ansaugen. Das ist nur bei ausreichender Erfahrung zu empfehlen.
Eine andere Möglichkeit ist das Messen der Batteriespannung. Dazu ist keine Demontage erforderlich. Die meisten Geräte werden einfach an die Starterbatterie angeklemmt. Zu beachten ist hierbei, dass diese Messung erst durchgeführt werden kann, wenn sich die Batterie beruhigt hat, d. h. etwa 2 Stunden nach der letzten Ladung / Fahrt / Entladung. Die beruhigte Batterie zeigt bei Vollladung eine Spannung von 12,65 Volt. Die Spannung sollte nicht unter 12,53 Volt absinken, das sind ca. 85 % der vollen Ladung. Bei 12,25 Volt ist die Batterie halb geladen, bei 11,9 Volt ist sie fast leer. Sollte sie noch weiter entladen werden, kann sie auch bei nachfolgender Vollladung nur einen Teil ihrer ursprünglichen Kapazität erreichen. Kapazitätsprüfung: Spannung sagt nichts über die Kapazität aus. Eine alte Batterie hat zwar, vollgeladen, die Nennspannung, erreicht aber nicht den hohen Augenblicksstrom beim Starten (400 bis 600 A). Beim Kauf einer gebrauchten Batterie belastet man mit einem Heizwiderstand (niederohmig) oder betätigt den Anlasser und misst dabei die Spannung. Diese sinkt bei einer neuen Batterie nicht so sehr und nicht auf Null, aber bei einer alten. Es gibt wartungsfreie Batterien, bei denen man kein destilliertes Wasser nachfüllen kann. Die Zellen sind mit einem Gemisch aus Schwefelsäure (etwa 37 %) und (destilliertem) Wasser gefüllt. Durch elektrolytische Zersetzung kann das Wasser in Form seiner Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff als Gas entweichen. Dies ist bei wartungsfreien Batterien, d. h. geschlossenen, nicht der Fall. Bei offenen Batterien muss der Verlust durch Auffüllen von destilliertem Wasser ausgeglichen werden. Unreines Wasser, dazu zählt in diesem Fall auch Leitungs- und Mineralwasser, würde die Batterie innerhalb kurzer Zeit unbrauchbar machen (Kurzschluss im Elektrolyten). Schlecht arbeitende Spannungsregler der Lichtmaschine begünstigen die Zersetzung des Wassers und erfordern einen höheren Wartungsaufwand der Batterie.
Die Spannung des Spannungsreglers sollte idealerweise zwischen 13,8 und 14,4 Volt liegen. Liegt sie höher, verlieren auch an sich wartungsfreie Batterien schnell zu viel Wasser, was sich negativ auf ihre Lebensdauer auswirkt. Liegt die Spannung darunter, wird die Batterie eventuell nicht richtig voll, was folgende Startvorgänge erschwert und ihre Lebensdauer verkürzt. Muss die Batterie dann zu viel ihrer Kapazität aufwenden, besteht die Gefahr einer Tiefentladung und der für die Batterie schädlichen Sulfatierung.
Starterbatterien sollten auch nicht über längere Zeit (mehrere Monate) ohne Ladung stehengelassen werden. Muss eine Batterie doch einmal über längere Zeit stehen, sollte sie zuvor vollgeladen werden. Ältere Starterbatterien haben eine erhöhte Selbstentladung, zudem besteht beim Stehenlassen der Batterie ohne Nachladung eine erhöhte Gefahr von schädlicher Sulfatierung. Zu langes Stehenlassen schadet daher der Batterie. Die Spannung einer 12-V-Bleibatterie sollte nicht unter 11,8 Volt abfallen.
Hilfreich ist bei längerer Nichtbenutzung auch eine sogenannte Erhaltungsladung mit einem geringen Strom, der nur die Selbstentladung kompensiert.
Die Ladespannung sollte bei etwa 15 bis 25 °C im Bereich von 14,2 bis 14,4 Volt liegen. Der Ladestrom sollte bei ungeregelten Ladegeräten ein Zehntel bis höchstens ein Fünftel des Wertes der Batteriekapazität betragen und auch bei Schnellladung ein Drittel des Wertes der Kapazität nicht übersteigen. Bei spannungsgeregelten Ladegeräten ist eine Begrenzung des Ladestroms nicht erforderlich.
Die Gasungsspannung liegt bei etwa 14,4 Volt und sollte vor allem beim Laden wartungsfreier Starterbatterien nicht überschritten werden.
Die Klemmspannung kurz nach dem Beenden der Ladung einer soeben vollgeladenen Starterbatterie, wird von der Ladespannung zuerst schnell auf etwa 13,2 Volt und von da ab langsamer bis auf etwa 12,7 Volt abfallen.
Der ungefähre Ladezustand kann an einer Starterbatterie auch an der Klemmspannung abgeschätzt werden. Die Spannung wird dazu direkt an der über mehrere Stunden unbelasteten und ungeladenen Batterie gemessen:
-
Klemmspannung Ungefährer Ladezustand 12,65 V 100 % 12,45 V 75 % 12,24 V 50 % 12,06 V 25 % 11,89 V 0 %
Das Verfahren gibt nur dann eine halbwegs verwertbare Angabe, wenn die Batterie nicht hochohmig geworden ist. Oder durch etwa Zellenschluss die Ruhespannung generell unter der Nennspannung liegt. Eine hochohmige Batterie erkennt man daran, dass sie beim Laden sehr schnell „voll“ ist (also keinen Strom mehr annimmt), die Spannung aber sofort – auch bei Entnahme kleiner Ströme – wieder zusammenbricht. Ist die Starterbatterie dagegen noch in Ordnung, sollte sie auch problemlos und ohne dass dabei die Spannung zu stark einbricht, für ein paar Sekunden das in etwa Dreifache ihrer Nennkapazität (in Ah) an Strom (in A) liefern können.
Bei nicht wartungsfreien Ausführungen (solchen mit Schraubstopfen) kann auch ein Säureheber mit Aräometer verwendet werden um den Ladezustand zu prüfen
-
Säuredichte Ungefährer Ladezustand 1,28 kg/dm³ 100 % 1,24 kg/dm³ 50 % 1,10 kg/dm³ 0 %
Ein anderes Problem, das zur Entladung der Starterbatterie führen kann, liegt in Kriechströmen sowie in korrodierten Polkappen bzw. Anschlussklemmen begründet. Zu Kriechströmen kann es kommen, wenn die Oberfläche der Batterie oder die Pole verschmutzt sind (beispielsweise durch Umwelteinflüsse wie Schmutz und Feuchtigkeit). Korrodierte Anschlüsse führen zu erhöhten Übergangswiderstanden und beeinflussen das Startverhalten negativ. Außerdem verhindern sie, dass die Lichtmaschine die Batterie gleichmäßig laden kann. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Anschlüsse sauber und die Kontaktflächen fest mit den Polen der Batterie verbunden sind. Schutz vor Korrosion bietet zudem die Verwendung von Polfett.
[Bearbeiten] Sicherheitshinweise
- Beim Laden mit Batterieladegerät Verschlussstopfen entfernen, Funkenbildung vermeiden (nicht rauchen). Explosionsgefahr, da Knallgas entsteht.
- Kinder von Batterien fernhalten.
- Batteriesäure ist stark ätzend, deshalb Schutzbrille, säurefeste Schürze und Schutzhandschuhe tragen. Nicht kippen, da durch die Entgasungsöffnungen Säure austreten kann.
- Säurespritzer im Auge sofort mit kaltem Wasser gut ausspülen, danach sofort Augenarzt aufsuchen.
- Akkumulatoren können je nach Typ erhebliche Kurzschlussströme liefern, die nicht nur eine Schädigung oder Zerstörung der Akkumulatoren, sondern auch Sach- und Personenschäden verursachen können. Tritt bei der Arbeit an den Polklemmen der Starterbatterie ein Kurzschluss durch ein Werkzeug oder Schmuckstück (metallenes Uhrarmband oder Ring) auf, kann dieses sekundenschnell glühend heiß werden und Verbrennungen oder Metallspritzer erzeugen. Daher gilt die Regel, dass die Masseverbindung (kleinere Polklemme) immer zuerst zu lösen und zuletzt anzuschließen ist.
[Bearbeiten] Abkürzungen und Begriffe
[Bearbeiten] Startstrom, CA
Der Startstrom gibt den maximalen Strom an, den die Batterie bei 0 °C (32 °F) für eine Dauer von 30 Sekunden liefern kann, bei dem jede einzelne Zelle noch eine Spannung von 1,2 Volt aufweist.
Der englische Fachbegriff für Startstrom ist cranking amps, aus dem sich die Abkürzung CA ableitet.
Diese Angabe wird auch als MCA bezeichnet (marine cranking amps)
[Bearbeiten] Kaltstartstrom, CCA
Der Kaltstartstrom gibt den maximalen Strom an, den die Batterie bei -18 °C (0 °F) für eine Dauer von 30 Sekunden liefern kann. Dabei weist jede einzelne Zelle noch eine Spannung von 1,2 Volt auf (nach amerikanischer Norm SAE). Nach Deutscher Industrie Norm (DIN) sollte die Gesamtspannung nach 30 Sekunden noch 9 Volt betragen.
Der englische Fachbegriff für Kaltstartstrom ist cold cranking amps, davon leitet sich die Abkürzung CCA ab.
Beispiel:
Eine 12 Volt Batterie mit 300 CCA sollte einen Kaltstartstrom von 300 Ampere für mindestens 30 Sekunden bereitstellen, wobei die Spannung auf minimal 7,2 Volt absinken darf. (6 Zellen á 1,2 Volt)
[Bearbeiten] Warmstartstrom, HCA
[Bearbeiten] Reserve-Kapazität, RCM / RC
[Bearbeiten] Batterie Größe, BCI
[Bearbeiten] Nennspannung
Die tatsächliche Spannung des Bordnetzes von Kraftfahrzeugen liegt während der Fahrt über der Nennspannung der Batterie, da diese während der Fahrt geladen werden soll. Die Ladeschlussspannung ist temperaturabhängig. Sie soll bei 12-Volt-Akkus bei 14,4 Volt liegen (Grund und Zusammenhänge, s.o.). Dennoch wird gewöhnlich die Nennspannung der Batterie als Spannung des Bordnetzes angegeben. Bei Pkw sind üblicherweise 12 Volt, bei Lkw 24 Volt, bei älteren Pkw (z. B. älteren VW Käfern) waren und bei einigen Motorrädern sind auch noch 6 Volt verbreitet.
[Bearbeiten] Kapazität
Die Angabe der Kapazität Q erfolgt in der Maßeinheit Amperestunden (Ah) für hier z.B. 20 Stunden Entladezeit T bei 27 °C (K20). Eine voll geladene Starterbatterie mit einer angegebenen Nennkapazität Q = 36 Ah kann dann bei 27 °C für 20 Stunden einen mittleren Strom von I = 1,8 Ampere liefern. Mit der Formel Q = I·T folgt bei gegebener Kapazität und gegebener Zeit der - bei etwas abnehmender Spannung auch abnehmende - mittlere Strom I = Q/T, hier also:
Ist ein Entladestrom bekannt, ergibt sich die maximal mögliche Zeit mit:
mit:
-
I: Stromstärke Qist: Kapazität T: Zeit
Bei höherer Stromstärke, niedrigerer Temperatur oder fortgeschrittener Alterung der Starterbatterie ist die tatsächliche Kapazität niedriger als die Nennkapazität.
Während einer Entladung mit gleichbleibender Stromstärke ändert sich die Geschwindigkeit, mit der die Spannung der Starterbatterie fällt. Der Mittelwert der Spannung während der Entladezeit, der die Berechnung der Energie beziehungsweise Arbeit in der Maßeinheit Wattstunde (Wh) ermöglichen würde, wird nicht angegeben.
[Bearbeiten] Beispiele für die Kapazität von Starterbatterien
- Motorroller 50ccm: 6 Ah (12 V)
- Motorrad: 6 bis 12 Ah (12 V)
- Kleinwagen: 36 Ah (12 V)
- PKW (Kompaktklasse): 50 Ah (12 V)
- PKW (Oberklasse): 100 Ah (12 V)
- LKW: bis 7,5t 175 Ah und mehr (12 V, 24 V)
- LKW: ab 7,5t bis 225 Ah
Die benötigte Kapazität richtet sich sowohl nach dem Hubraum, als auch der Art des Motors. Dieselmotoren benötigen aufgrund ihrer höheren Kompression generell einen höheren Anlasser-Strom als vergleichbar große Benzin- oder Gasmotoren. Auch das Vorhandensein von starken elektrischen Verbrauchern beeinflusst die benötigte Kapazität, da die Starterbatterie bei niedriger Lichtmaschinendrehzahl und hohem Verbrauch als Puffer dient. Einige Fahrzeughersteller liefern daher Fahrzeuge mit Klimaanlage serienmäßig mit einer stärkeren Starterbatterie aus.
[Bearbeiten] Rücknahmeverordnung für Starterbatterien
In der Verordnung über die Rücknahme und Entsorgung gebrauchter Batterien und Akkumulatoren, kurz Batterieverordnung (BattV), ist im Paragraph 6 festgelegt, dass Vertreiber von Starterbatterien, die diese an Endverbraucher abgeben, verpflichtet sind, ein Pfand in Höhe von 7,50 Euro einschließlich Umsatzsteuer zu erheben, sofern beim Kauf keine Altbatterie zurückgegeben wird (Stand: 1. Januar 2002).
Bereits verbaute Batterien, beispielsweise in Neuwagen, unterliegen dieser Pfandverordnung nicht.
