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Von Tom Burden, zuletzt aktualisiert am 29.5.2020

Batterietypen

Batterien auf Booten übernehmen zwei grundlegende Aufgaben: das Starten eines Motors und das Betreiben elektrischer Lasten wie Beleuchtung, Elektronik und Zubehör über längere Zeiträume. Um eine Batterie auszuwählen, bestimmen Sie zunächst die Anwendung der Batterie und wählen dann eine der vier Batteriechemien: geflutet, Gel, AGM oder Lithium.

Batterieanwendung

Startbatterien

Startbatterien, die den Anlasser Ihres Bootsmotors anwerfen, sind die Sprinter Ihres elektrischen Systems. Sie liefern zwischen 75 und 400 Ampere für 5-15 Sekunden und werden dann in kurzer Zeit von der Lichtmaschine des Motors wieder aufgeladen. Wie alle Blei-Säure-Batterien bestehen sie aus abwechselnden Schichten negativer und positiver Platten mit einer Isolierung dazwischen.

Startbatterien haben dünnere und zahlreichere Platten, die mehr Oberfläche bieten, um hohe Stromstöße zu erzeugen. Die beiden Nachteile dieser Konstruktion sind, dass die Platten bei starker Beanspruchung relativ zerbrechlich sind und dass Startbatterien keine Tiefentladungen vertragen, was ihre Lebensdauer verkürzt.

Deep-Cycle-Batterien

Die Hausbatteriebank Ihres Bootes verwendet Deep-Cycle-Batterien, die Marathonläufer des Speichersystems. Sie versorgen die elektrischen Verbraucher auf Ihrem Boot, wenn keine Ladequelle (Landstrom-Ladegerät, Motorlichtmaschine, Windgenerator oder Solarpanel) verfügbar ist. Betrachten Sie sie als eine Art Sparkonto, auf das Energie eingezahlt oder entnommen wird.

Im Gegensatz zu Startbatterien, die kurzzeitig hohe Energiemengen liefern, erholen sich Tiefzyklusbatterien nach einer starken Entladung über längere Zeiträume vollständig, da sie über dickere Platten mit einem hohen Antimongehalt verfügen. Über Nacht kann die Batteriekapazität um 50 bis 70 Prozent sinken, je nachdem, wie stark das Boot belastet wird. Wenn die Batterien wieder aufgeladen werden, wird die Energie erneut in die Batteriebank eingespeist, und der Prozess, d. h. der Zyklus, beginnt von vorn. Im Allgemeinen sollten Deep-Cycle-Batterien so dimensioniert sein, dass sie das Drei- bis Vierfache der erwarteten Energiemenge speichern, die zwischen den Ladezyklen verbraucht wird.

Doppelzweckbatterien

Mit großen, dicken Platten, die mehr Antimon als Startbatterien enthalten, und einer aktiven Bleipastenchemie sind Doppelzweckbatterien ein guter Kompromiss, der Tiefentladungen toleriert, die eine typische Startbatterie zerstören würden. Da sie eine geringere Speicherkapazität als vergleichbar große Tiefzyklusbatterien haben, empfehlen wir sie für folgende Anwendungen:

• Runabouts oder andere kleine Motorboote, die eine einzige Batterie für Start- und Betriebslasten bei ausgeschaltetem Motor verwenden.
• Segelboote mit zwei identischen Batterien, die abwechselnd für Start- und Hausstromlasten verwendet werden.
• Boote mit einer Batteriebank, die sowohl für den Hausgebrauch als auch für das Starten des Motors verwendet wird.

Batteriechemie

Marinebatterien gibt es in vier chemischen Typen für unterschiedliche Anwendungen: geflutet, Gel, AGM (Absorbed Glass Mat) und Lithium. Welchen Typ Sie wählen, hängt von Ihren Bedürfnissen (Deep Cycle vs. Starten), der gewünschten Kapazität und Lebensdauer und Ihrem Budget ab.

Dünnplattenbatterien aus reinem Blei (TPPL) und Lithiumbatterien (Li NMC)

Neue Technologien erfordern neue Denkansätze für das Batteriesystem Ihres Bootes. NorthStar TPPL-Batterien gehören zu den fortschrittlichsten AGM-Batterien der Welt. Sie werden aus 99,99 % reinem Blei hergestellt, das zu dünnen Platten gewalzt (nicht gegossen) wird. Durch die Kombination des geringen elektrischen Widerstands des reinen Bleis und der größeren Oberfläche durch mehr und dünnere Bleiplatten können sie viel höhere Ladestromstärken aufnehmen als typische AGM-Batterien. Sie lassen sich nicht nur unglaublich schnell aufladen, sondern sind auch in der Lage, 400 Lade-/Entladezyklen mit einer erstaunlichen Entladetiefe von 80 % durchzuführen.

Diese Batterien bieten faszinierende Möglichkeiten für Langstreckenfahrer. Anstatt eine 1000-Ah-Batteriebank zu installieren und den Diesel sechs Stunden lang laufen zu lassen, kann man eine 500-Ah-TPPL-Bank installieren und häufiger, aber schneller laden. Oder Sie können auf ein Aggregat verzichten und eine oder mehrere sehr leistungsstarke Lichtmaschinen installieren, die Ihren Antriebsmotor in eine Hochleistungs-Lademaschine verwandeln. Ihr Dieselmotor läuft dann für kurze Zeit, aber mit hoher Last (was er ja auch will).

Lithium-/Nickel-/Kobalt-/Mangan-Batterien, wie sie in den Elektro-Außenbordern von Torqeedo verwendet werden, wiegen weniger als Blei-Säure-Batterien, können 800 Mal auf 100 % Entladetiefe entladen werden und lassen sich in etwas mehr als einer Stunde wieder aufladen. Sie eignen sich hervorragend als Batteriebank in Elektrobooten sowie für andere Hochleistungsbatterieaufgaben.

Flutbatterien

Flutbatterien, verwenden im Gegensatz zu anderen Batterietypen ein Reservoir mit flüssiger Schwefelsäure und produzieren Wasserstoff und Sauerstoff, wenn die Batterie geladen wird. Entlüftete Nasszellen lassen die Gase in die Atmosphäre entweichen, im Gegensatz zu Gel- und AGM-Batterien, die die Gase rekombinieren und wieder in das System einleiten. Wasserstoff ist ein explosives Gas, daher müssen Batteriekästen und -fächer entlüftet werden, damit das Gas sicher entweichen kann.

Überflutete Batterien müssen regelmäßig überprüft und die Zellen mit destilliertem Wasser aufgefüllt werden, wenn der Füllstand niedrig ist. Da geflutete Batterien nicht versiegelt sind und überschüssigen Wasserstoff entweichen lassen, vertragen sie Überladungen besser als Gel- und AGM-Batterien. Sie entladen sich schneller selbst (6 bis 7 Prozent pro Monat) und müssen daher außerhalb der Saison aufgeladen werden. Nasszellen müssen in aufrechter Position installiert werden und vertragen keine starken Vibrationen. Ihre Anschaffungskosten sind niedriger als die von AGM- oder Gel-Batterien ähnlicher Größe und VIEL niedriger als die der neuen Lithium-Batterien. Richtig geladen und gewartet, halten Nassbatterien zwischen einigen hundert und über tausend Ladezyklen durch.

Gelbatterien

Versiegelte, ventilgeregelte (SVR) Gel-Elektrolyt-Batterien bieten Vorteile gegenüber herkömmlichen Flutbatterien. Sie haben eine Selbstentladung von nur drei Prozent pro Monat, verkraften die höchste Anzahl von Ladezyklen während der gesamten Lebensdauer, sind wartungsfrei, auslaufsicher, tauchfähig und auslaufsicher. Ein Druckablassventil hält ihren Innendruck auf einem leicht positiven Niveau, kann aber bei Bedarf Überdruck ablassen. Die SVR-Konstruktion verhindert nahezu die Gasbildung, so dass sie in der Nähe von Menschen und empfindlicher Elektronik sicherer installiert werden können (Gel- und AGM-Batterien müssen jedoch weiterhin entlüftet werden). Gel-Batterien werden, da sie versiegelt sind, nach sehr hohen Qualitätsstandards hergestellt. Sie benötigen eine sorgfältig geregelte, intelligente Ladung, um Schäden zu vermeiden.

AGM-Batterien

Immer mehr Bootsfahrer wechseln zu diesem Batterietyp, da er eine bessere Leistung als geflutete Batterien bietet. Verschlossene, ventilgeregelte AGM-Batterien (Absorbed Glass Mat) sind mit feinen, hochporösen Mikrofaser-Glas-Separatoren ausgestattet, die dicht zwischen den positiven und negativen Platten der Batterie komprimiert sind und mit gerade genug Säureelektrolyt gesättigt sind, um die Batterie zu aktivieren. Während des Ladevorgangs ermöglichen Präzisionsdruckventile, dass der an der positiven Platte produzierte Sauerstoff zur negativen Platte wandert und sich mit dem Wasserstoff rekombiniert, wodurch Wasser entsteht. Die Fasern in den dichten Glasmatten sorgen nicht nur für eine gleichmäßige Sättigung auf der gesamten Oberfläche der positiven und negativen Platten der Batterie, sondern betten sich auch wie Bewehrungsstäbe in Beton in die Oberfläche der Platten ein und bieten so mehr Halt und einen besseren Schutz vor Stößen und Vibrationen als herkömmliche Batterien.

Hochdichte AGM-Batterien haben einen geringeren Innenwiderstand, was eine höhere Startleistung und eine höhere Ladeakzeptanz, bis zu 45 Prozent der Gesamtkapazität der Batterie und ein schnelleres Wiederaufladen als bei anderen Arten von Tiefzyklusbatterien ermöglicht. Lange Lebensdauer, eine niedrige Selbstentladungsrate von drei Prozent und hervorragende Leistung machen AGM-Batterien zu ausgezeichneten Mehrzweckbatterien für Bootsfahrer, die schnelles Aufladen, schnelle Startleistung und zuverlässige Tiefzyklusfähigkeit benötigen.

Welche Batteriekennzahlen sind zu beachten

Startfunktionen: Die für das Anlassen eines Starters verfügbare Leistung wird auf verschiedene Weise gemessen.

CCA vs. MCA: Die beiden gebräuchlichen Leistungsmessungen sind CCA (Cold Cranking Amps, die Anzahl der Ampere, die eine Batterie 30 Sekunden lang bei 0°F liefern kann, während ihre Spannung über 7,2 Volt bleibt) und MCA (Marine Cranking Amps, ähnlich, aber bei 32°F statt 0°F gemessen). MCA sind 20-25 % höher als CCA, weil Batterien bei höheren Temperaturen besser funktionieren.

Reserve-Minuten geben an, wie lange eine Batterie einer Belastung von 25 Ampere standhalten kann, bevor sie auf 10,5 Volt abfällt. Eine Batterie mit einer Kapazität von 150 Minuten kann eine Last von 25 A 2 1/2 Stunden lang betreiben (bei 80°F). Startbatterien werden nicht verwendet, um Lasten über lange Zeiträume zu betreiben, daher sind die Reserveminuten weniger wichtig.

Größe: Motorgröße, -typ und Umgebungstemperatur bestimmen die Größe der benötigten Startbatterie. Bei kalten Temperaturen, Dieselmotoren oder großen und hochverdichteten Gasmotoren ist eine hohe Startleistung (und eine größere Batterie) erforderlich. Das erste Größenkriterium ist die Einhaltung der vom Motor- oder Bootshersteller angegebenen Mindest-CCA (falls vorhanden). Wenn eine Batterie der Gruppe 24 mit 550 CCA fünf Jahre lang gut funktioniert hat, würden wir empfehlen, sie durch ein ähnliches Modell zu ersetzen. Wenn sie jedoch zu langsam anläuft oder nach ein oder zwei Saisons ausfällt, sollten Sie sich nach einer Batterie mit einem höheren CCA- oder MCA-Wert umsehen.

Tiefzyklusfunktionen: Die Batteriekapazität wird in der Regel in Amperestunden (Ah) und Reserveminuten angegeben. Amperestunden messen die Gesamtenergiemenge, die eine Batterie 20 Stunden lang bei einer konstanten Entladungsrate liefern kann, bevor die Spannung auf 10,5 Volt abfällt. Das bedeutet, dass eine 200-Ah-Batterie eine 10-A-Last 20 Stunden lang betreiben kann. Die Minutenreserve ist die Anzahl der Minuten, die eine Batterie eine 25-A-Last betreiben kann, bevor sie auf 10,5 V abfällt, genau wie bei Startbatterien. Eine Deep-Cycle-Batterie der Gruppe 27 mit einer Nennleistung von 180 Reserveminuten kann eine 25-A-Last drei Stunden lang betreiben. Hauslasten reichen von 5 A bis 25 A oder mehr. Für Hausbatterien sind die Amperestunden in der Regel das relevantere Maß.

Langlebigkeit: Die Batteriehersteller messen die Langlebigkeit, indem sie volle Batterien bei einer Temperatur von 80°F entladen, bis ihre Spannung auf 10,5 Volt sinkt. Die Batterien werden unter kontrollierten Bedingungen wieder aufgeladen, und der Vorgang wird so lange wiederholt, bis die Batterie nur noch die Hälfte ihrer Nennkapazität aufweist. Diese Messung, die als Zykluslebensdauer bezeichnet wird, gibt an, wie viele Entladezyklen eine Batterie während ihrer Lebensdauer schafft. Diese Fähigkeit zu wiederholten Entladungen unterscheidet Tiefzyklusbatterien von Startbatterien, die nur wenige Tiefentladungen verkraften, bevor sie versagen. Die Zyklenlebensdauer bietet zumindest einen Anhaltspunkt für den Vergleich einer Batterie mit einer anderen.

Batterietipps für beste Leistung

Für welche Art von Batteriechemie Sie sich auch entscheiden, befolgen Sie diese Empfehlungen, um die beste Leistung zu erzielen:

• Bleiben Sie bei einer Batteriechemie (geflutet, Gel oder AGM). Jeder Batterietyp erfordert eine bestimmte Ladespannung. Das Mischen von Batterietypen kann zu einer Unter- oder Überladung führen. Das kann bedeuten, dass Sie alle Batterien an Bord gleichzeitig austauschen müssen.
• Mischen Sie niemals alte und neue Batterien in derselben Bank. Auch wenn es den Anschein hat, dass dadurch die Gesamtkapazität erhöht wird, neigen alte Batterien dazu, die neuen auf ihr schlechteres Niveau herunterzuziehen.
• Regulieren Sie die Ladespannungen in Abhängigkeit von der Batterietemperatur und der Akzeptanz (manuell oder mit Sensor), um die Lebensdauer der Batterien zu maximieren und die Ladezeit zu verkürzen. Vergewissern Sie sich, dass Ihr Ladesystem in der Lage ist, eine ausreichende Stromstärke zu liefern, um die Batteriebänke effizient zu laden. Dies bedeutet im Allgemeinen eine Lichtmaschine mit einer Leistung, die 25 % bis 40 % der Kapazität Ihrer gesamten Batteriebank entspricht.
• Halten Sie die Batterien sauber, kühl und trocken.
• Prüfen Sie die Anschlussklemmen regelmäßig, um einen Leitfähigkeitsverlust zu vermeiden.
• Füllen Sie bei Bedarf destilliertes Wasser in geflutete Bleibatterien ein. Halten Sie sie geladen. Wenn Sie sie für längere Zeit in entladenem Zustand lassen, werden sie beschädigt und ihre Kapazität sinkt.
• Reinigen Sie Korrosion mit einer Paste aus Backpulver und Wasser.