Überwinterung und Batterie-Wartung bei wenig genutzten Fahrzeugen

Wird der Geländewagen nicht täglich gefahren oder steht die meiste Zeit, lohnt sich die Batterie-Wartung. Was der Batterie schadet und wie ihr sie fit haltet, könnt ihr in diesem Artikel lesen.

Nicht alle Geländewagen werden täglich oder zumindest wöchentlich bewegt. Und wenn sie gefahren werden, muss die Strecke ausreichend lang sein, um die Batterie fit zu halten. Vor allem in längeren Reparatur- oder Umbauphasen oder während der Winterpause, ist es notwendig die Batterie zu warten.

Der Generator im Auto, die Lichtmaschine, ist dazu gedacht, die Batterie im täglichen Fahrbetrieb nahezu im vollgeladenen Zustand zu halten. Der Einfachheit halber verwenden wir beide Begriffe, Akkumulator und Batterie. Richtig wäre in jedem Fall Akkumulator.

Pausen von einigen Tagen oder Wochen machen einer gesunden Batterie keine Probleme, wenn danach wieder ausreichend gefahren wird, um sie zu laden. Sind die Pausen zu lang und zu häufig, entlädt sich die Batterie langsam selbst. Oft wird die Fahrzeugbatterie zudem durch zusätzliche Systeme entladen, die dauerhaft in Betrieb sind. Beispielsweise die Wegfahrsperre oder der Speicher des Autoradios. Fällt die Spannung unter einen den kritischen Wert von circa 10 Volt, gilt sie als tiefenentladen und ist kaputt.

Was entlädt einen Akku im Ruhezustand?

Jeder Blei-Säure-Akku unterliegt einer Selbstentladung. Normale „nasse“ Akkus, die mit flüssigem Elektrolyt (meistens 37-prozentige Schwefelsäure) gefüllt sind, verlieren bei Raumtemperatur gut 5 bis 10 Prozent ihrer gespeicherten Kapazität pro Monat. Absorbent-Glass-Mat-Akkus (AGM), deren Elektrolyt in einem Glasfaservlies gebunden ist, entladen sich nur halb so schnell.

Bei modernen Fahrzeugen verbrauchen Wegfahrsperre, Speicher, Türsysteme und Funkempfänger auch Strom, wenn das Fahrzeug nicht benutzt wird. Gibt es ungewollte Kriechströme, kommen diese noch als Belastung dazu.

Wird die Batterie genug geladen?

Ob die Entladung im abgestellten Zustand Probleme machen wird, ist nicht immer einfach zu beantworten. Ein altes Auto mit einem 25 mA Kriechstrom, welches einmal die Woche 80 Kilometer gefahren wird, kann länger mit seiner Batterie auskommen, als ein modernes Auto mit 100 mA Stromverbrauch durch Dauerverbraucher, wenn es täglich nur 8 Kilometer gefahren wird. Einfach gesagt, wenn in einem Intervall mehr Strom beim Parken entnommen wird, als beim Fahren geladen wird, entlädt sich die Batterie.

Fahrzeuge mit Doppelbatterie-Systemen

Bei Fahrzeugen mit Doppelbatterie-System wird es noch komplizierter. Wie gut oder schlecht eine Batterie geladen wird, ebenso wie schnell oder langsam sie altert, hängt hier von verschiedenen Faktoren ab: die Art der Verschaltung, die Nutzung, die Batterie-Typen, ihr Alter und ihr Ladezustand.

Werden die Batterien einfach parallel geschaltet, haben sie einen deutlich höheren Batterie-Wartungsaufwand, als Batterien, die mit entsprechender Lade- und Trenntechnik verbaut wurden.

Ein Beispiel

Wird eine 60-Amperestunden-Batterie stetig mit 50 mA entladen, dann sind das 1,2 Ampere pro Tag (24 x 0,05 Ampere). Damit wäre die Batterie in anderthalb Monaten entladen, wenn sie nicht geladen wird (60 Amperestunden / 1,2 Ampere). Und in diesem Fall ist die Batterie komplett unbrauchbar geworden.

Woran erkennt ihr eine schwächelnde Batterie?

Ein sicheres Zeichen ist ein langsamer drehender Anlasser. Klingt das Anlassergeräusch nicht wie üblich, sondern eher leiernd und langsam, deutet das auf eine geschwächte Batterie hin. Das Problem kann sich bei niedrigeren Temperaturen verstärken.

Einflussfaktoren auf die Akku-Lebensdauer

Kristallbildung

Allen Blei-Säure-Batterien, nass oder trocken, ist eines gemein, die Sulfatierung. Ohne diesen Prozess gibt es keinen Strom. Durch das Entladen bilden sich an den Platten Bleisulfatkristalle. Die Kristalle sind elektrisch nicht mehr wirksam und verringern die Kapazität. Beim Laden bilden sich die Bleisulfatkristalle zurück zu ihrem ursprünglichen Material. Blei an der negativen Platte und Bleidioxid an der positiven Platte. Die Kapazität kehrt zurück. Das ist normal und entspricht der Funktionsweise des Akkus.

Das Problem dabei ist die Kristallgröße. Je höher der Entladestrom, desto kleiner die Kristalle und desto vollständiger können sie später wieder zu Blei und Bleidioxid zurück verwandelt werden. Deshalb werden Blei-Säure-Batterien auch gerne Starterbatterien genannt. Sie sind besser darin, kurz hohe Ströme zu liefern, ohne das es ihnen viel ausmacht.

Ist der Entladestrom gering, weil der Akku beispielsweise einfach nur selbstentladend im Auto verweilt, bilden sich hingegen große Kristalle. Je weiter der Akku bereits entladen wurde, desto stärker ist dieser Vorgang. Beim Laden können die großen Kristalle nicht mehr vollständig zurückgebildet werden. Der Akku verliert dauerhaft an Kapazität.

Weitere Nachteile sind die vermehrte Bindung der Säure in den Kristallen und die Gefahr von Kurzschlüssen, wenn die großen Kristalle durch Erschütterungen sich vom Bleigitter lösen und auf den Boden der Batterie fallen. Dazu kommt, je mehr große Kristalle sich schon gebildet haben, je schneller wachsen weitere und je schneller schreitet der Verfall der Batterie voran.

Keine Volladung und tiefes Entladen

Tiefes Entladen verkürzt die Lebensdauer einer Batterie. Das während der Sulfatierung entstehende Sulfat benötigt mehr Platz als das ursprüngliche Blei und Bleidioxid. Die mechanischen Spannungen, die durch das Entladen und Laden im Plattenmaterial entstehen, lassen immer etwas von dem Elektrodenmaterial abplatzen und zu Boden sinken. Je tiefer der Akku entladen wurde, je stärker ist dieser Prozess und je mehr verliert der Akku dauerhaft an Kapazität.

Gleiches passiert bei extremen Kurzstreckenbetrieb und wenig Ladezeit. Wenn der Wagen nur gelegentlich zum Fahren im Offroadpark oder bei Wettbewerben benutzt wird, ist der Akku immer nur teilgeladen und die Ladezeit zu gering. In Folge ist der Ladestrom sehr hoch und die Elektrodenplatten verlieren mehr Material als wenn der Akku einen guten Ladezustand hätte.

Als Faustregel gilt, im Regelbetrieb sollte einem Akku nicht mehr als 3 Prozent der Kapazität entnommen werden. Mehr als 10 Prozent sind schädlich.

Temperatur

Einer der wichtigsten Einflussfaktoren auf die Lebensdauer einer Batterie ist die Temperatur. Moderne Batterie-Managementsysteme überwachen die Temperatur der Batterie, um das Laden zu optimieren. Auch die Umgebungstemperatur hat einen Einfluss auf die Lebensdauer. Große Wärme und große Kälte wirken sich negativ aus. Schäden, die in großer Wärme entstanden sind, machen sich dann bemerkbar, wenn das Wetter wieder abkühlt.

Vibrationen und Lage

Weiterere Faktoren, die gerade uns Offroader betreffen, sind Vibrationen und Schräglagen. Vibrationen und Schläge führen zu inneren Beschädigungen. Sulfatkristalle lösen sich eher von ihrer Elektrode. Reißt sich eine Batterie aus der Halterung los und hängt sie nur noch am Kabel, kann das die Batteriepole innen wie außen beschädigen.

Wartungsfreie Blei-Säure-Batterien sind in Punkto Vibrationen gegenüber AGM- und Gel-Akkus im Nachteil. Manche Hersteller optimieren ihre AGM-Batterien zusätzlich für diese Einsatzbedingungen, die Optima-Batterien mit Spiralcell-Technologie zum Beispiel.

In Schräglagen haben „nasse“ Blei-Säure-Batterien Probleme. Ihr flüssiges Elektrolyt kann auslaufen und die am Boden abgesetzten Kristalle lösen sich und können Kurzschlüsse verursachen.

Welche verschiedenen Akku-Typen gibt es?

Viele Jahre war der mit Flüssigkeit gefüllte „nasse“ Blei-Säure-Akku Standard. Allerdings sind die Probleme der Blei-Säure-Akkus den Herstellern nicht unbekannt geblieben. Einige der Probleme versucht die Industrie in den Griff zu bekommen. Die Böden sind abgesenkt, um genug abgefallenes Material aufnehmen zu können, ohne dass es zu Kurzschlüssen kommt. Es gibt wartungsfreie Akkus, die mit einem Labyrinthdeckel ausgestattet sind, um das verdunstete Wasser wieder zurück laufen lassen.

EFB-Akku

EFB-Akkus (Enhanced-Flooded-Battery) sind so konstruiert, dass das Material mechanisch möglichst am Elektrodengitter bleibt. Unter dem Namen PowerFrame-Technologie bieten einige Hersteller verbesserte, robustere Elektrodengitter an.

AGM-Akku

Hauptmerkmale eines AGM-Akkus sind die Stabilisierung des Gitters und der Auslaufschutz. Das flüssige Elektrolyt ist in einem Glasfaservlies gebunden. Das erlaubt starke Neigungen und unterstützt das Plattenmaterial an Ort und Stelle zu bleiben. Solche Akkus gelten als zyklenfester, was bedeutet, dass sie mehr Ladezyklen vertragen können als andere Akkutypen.

Gel-Akku

Ähnlich gute Eigenschaften haben Gel-Akkus, deren Elektrolyt aus einem Schwefel- und Kieselsäuregel besteht. Im Fahrzeugbereich sind sie selten als Starterbatterie anzutreffen, da sie nicht so hohe Ströme liefern können und auch mit Temperaturen über 45 Grad Probleme haben. Ihr Einsatzgebiet ist eher die Zweitbatterie für Nebenverbraucher im Fahrzeug.

Wartungsfrei oder mit Wartung?

Viele mögen das Merkmal „wartungsfrei“ bei einem Akku als Qualitätbeweis sehen. De facto ist es aber eher umgekehrt. Eine Batterie verliert schlichtweg Flüssigkeit im Betrieb und die muss ersetzt werden. Auch ein wartungsfreier Akku hat Löcher, um die beim Laden entstehenden Gase entweichen zu lassen. Darüber schwitzt der Akku mit der Zeit seine Flüssigkeit aus. Diese Flüssigkeit ist aber für die Akkulebensdauer wichtig. Die oben genannten Labyrinthdeckel sollen da Abhilfe schaffen. Letztendlich haben die Akkus eine maximale Lebensdauer, die unter optimalen Verhältnissen immer noch durch die abnehmende Flüssigkeit verkürzt wird.

Vom Prinzip her ist ein Akku, dessen Flüssigkeitsstand überwacht und nachgefüllt werden kann, in Bezug auf die Lebensdauer im Vorteil. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass auch die wartungsfreien Akkus immer noch lang genug leben können. Aus meiner eigenen Erfahrung durchaus 7 Jahre und länger, wenn sie ordentlich behandelt werden.

Dennoch überwiegen gerade bei den immer wartungsfreien AGM-Batterien die Vorteile.

Batterie-Wartung bei wenig genutzten Akkus

Aber auch die Wahl der optimalen Batterie entbindet einen nicht von der Batterie-Wartung. Die Spannung auf dem richtigen Level zu halten, ist der wichtigste lebensverlängernde Faktor für die Batterie.

Regelmäßig vollladen und geladen halten

Das Wichtigste ist das wiederholte vollständige Laden des Akkus. Selbst beim regelmäßigen Fahren ist das nicht gewährleistet, beim längeren Stillstand erst Recht nicht. Im Winter sollte die Batterie mindestens einmal im Monat voll aufgeladen werden. Bei eingebauten Batterien mit angeschlossenen Systemen einmal in der Woche.

Eine Batterie, die bereits gelitten hat, könnt ihr selbst durch gute Batterie-Wartung im Nachhinein nicht mehr auf den Ursprungszustand bringen. Allerdings kann der Status Quo länger gehalten werden.

Die beste Methode, das Leben einer Batterie möglichst zu verlängern, ist die Entladung zu vermeiden und die Batterie an ein Ladegerät mit dauerhafter Ladeerhaltung anzuschließen, bis sie wieder benötigt wird. Dazu schließt ihr die Batterie, wenn möglich vom Fahrzeug getrennt, an ein Ladegerät mit Ladeerhaltungs-Funktion an. Der Ort sollte kühl, trocken und belüftet sein. Denn sollte aus irgendeinem Grund der Akku überladen werden, gast hochexplosiver Wasserstoff aus dem Akku aus.

Habt ihr keine Möglichkeit die Batterie an ein Ladegerät dauerhaft anzuschließen, ladet sie vor der Einlagerung und vor der Wiederverwendung mit einem Ladegerät voll. Die Lichtmaschine im Fahrzeug ist dazu nicht geeignet. Lagert ihr die Batterie mit einer Spannung von unter 12,4 Volt ein, kommt es zu einer Sulfatierung, wodurch die Lebensdauer merklich beeinträchtigt wird.

Empfohlener Ladestrom

Der empfohlenen Ladestrom liegt bei circa 10 Prozent der Nennkapazität. Eine 60-Ah-Batterie wird am besten mit 6 Ampère geladen. Schnellladen schadet der Batterie. Das solltet ihr nur in Notfällen tun oder wenn ihr in Kürze vorhabt die Batterie zu tauschen.

Was ihr zu Batterie-Wartung benötigt

Ladegerät
Gibt es bei euch Autobatterien, die gewartet werden müssen, benötigt ihr einige Dinge. Zuallererst ein gutes Ladegerät. Das muss in jedem Fall vor Überladung schützen. Die meisten besitzen weitere Schutzfunktionen gegen Fehlbedienung und Fehlanschluss. Am Ladegerät solltet ihr außerdem den Akkutyp einstellen können. Ein AGM-Akku benötigt eine andere Ladekurve als ein Akku mit flüssigem Elektrolyt.

Wir haben für euch zwei Typen herausgesucht:

1. MXS 5.0 CTEK- Ladegerät 12V, 0,8/5A
Dieses Gerät lädt 12-Volt-Blei-Säure- und AGM-Batterien bis 110 Ah. Es ist mit einem Temperatursensor für den Akku ausgestattet, um den Ladevorgang temperaturabhängig zu optimieren. Es kann das Bordnetz mit Strom versorgen, wenn die Batterie zum Tausch ausgebaut wird und ermöglicht eine permanente Erhaltungsladung. Probleme mit dem Akku oder bei Fehlbedienung zeigt das Ladegerät über LEDs an, beispielsweise, wenn der Akku die Kapazität nicht mehr halten kann oder das Ladegerät falsch angeschlossen wurde. Es ist vor Überhitzung gesichert und nach IP65 staub- und spritzwassergeschützt.

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2. Ansmann ALCT 6-24/10 für 6, 12 und 24 Volt Akkus
Dieses Ladegerät ist ein gutes Garagengerät für die private Nutzung. Es kann zur Dauerladung, zur Überwinterung von Akkus und als Starthilfe benutzt werden. Das Ansmann-Gerät ist für Blei-Säure-Akkus von 6 bis 24 Volt geeignet. Es besitzt den üblichen Schutz gegen Überladung und Verpolung.

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Multimeter
Ein Multimeter ist zur Akkupflege nicht notwendig. Wer genauer wissen möchte, wo der Spannungspegel des Akkus liegt, benötigt eines. Bei der Diagnose am Fahrzeug ist es ein unverzichtbares Hilfsmittel. Wie hoch ist die Ladespannung bei laufendem Motor? Gibt es Kriechströme oder einen unerwünschten Spannungsabfall unter Last? Um diese Probleme zu diagnostizieren, benötigt ihr ein Multimeter.

1. VOLTCRAFT Multimeter digital VC175 DMM
Ein gutes Gerät für den privaten Gebrauch. Es misst Spannungen und Strom, Widerstand und Durchgang.

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2. Fluke 115 MULTIMETER
Fluke ist ein renommierter Hersteller von Messgeräten aller Art. Dieses Multimeter ist für den regelmäßigen und professionellen Gebrauch.

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Tiefenentladen – was nun?

Ist ein Akku tatsächlich tiefenentladen, muss eine neue Batterie her. Dennoch könnt ihr versuchen, die alte zumindest kurz wiederzubeleben. Die Batterie muss mit einem sehr geringen Ladestrom über eine lange Zeit geladen werden. Schaltet das Ladegerät wegen des hohen Innenwiderstands der Batterie ab, hilft es eine zweite Batterie parallel zu schalten (auf ausreichend dicke Kabel achten). Das Ladegerät verbindet ihr dann an den Pluspol der intakten und an den Minuspol der entladenen Batterie. Sie dient dann dem Ladegerät über als Puffer, so dass es nicht abschaltet. Wirklich retten könnt ihr die tiefenentladene Batterie damit aber nicht.