Völlig entspannt mit dem Camper an schönen Orten spontan anzuhalten und beliebig lange zu verweilen, ohne sich um die Energieversorgung des Fahrzeugs zu kümmern, ist der Traum vieler Mobilreisenden. Doch diese Art zu reisen bringt die verfügbaren Stromreserven der Bordbatterie in Gefahr. Denn die kurzen Fahrten zwischen den Stopps reichen meist nicht aus um die Batterie wieder vollständig aufzuladen.

Eine PV Anlage mit Modulen – auf dem Dach montiert, mobil klappbar oder als Solartasche – kann die Problematik nur entschärfen, wenn die Anlage ausreichend groß dimensioniert ist und wenn genügend Sonne scheint.

Das Stromproblem wird dadurch verstärkt, dass viele moderne Lichtmaschinen ihre Leistung kurz nach Vollladung der Starterbatterie die Ladeleistung reduzieren oder gar, wie bei Euro 6, ganz abschalten, wenn kein Verbraucher Strom benötigt. Was bei einem Fahrzeug ohne zusätzliche Bordbatterie keine negativen Auswirkungen hat, führt bei Reisemobilen unweigerlich dazu, dass während der Fahrt kaum Strom bei der Bordbatterie ankommt. Denn die Lichtmaschine orientiert sich ausschließlich am Ladezustand der Starterbatterie und die Bordbatterie wird einfach ignoriert.

Wieso kommt trotz Ladung durch die Lichtmaschine zu starkem Kapazitätsverlust der Bordbatterie?

Durch den Betrieb einer Standheizung im Herbst und Winter, dem vermehrten Einsatz von Ladegeräten, den Betrieb moderner 12V Kompressor-Kühlschränken und nicht zuletzt durch gemütliche Youtube- / Fernsehabende, wird die Bordbatterie kräftig entladen. Beim Fahren lädt die Lichtmaschine nur sehr verhalten nach. Wie viel elektrische Energie die Lichtmaschine bei laufendem Motor an die Bordbatterie abgibt, bestimmt der serienmäßige Lichtmaschinenregler des Basisfahrzeugs.

Der Lichtmaschinenregler orientiert sich am Ladezustand der Starterbatterie. Da der Starterakku beim Anlassen des Motors meist nur geringfügig entladen wird, ist dieser recht schnell wieder vollgeladen. Nun reduziert der Lichtmaschinenregler den Ladestrom des Generators auf Ladeerhaltung um die Starterbatterie nicht zu überhitzen und dieser eine lange Lebenszeit zu ermöglichen. Dass die, oft weit weg von der Lichtmaschine, eingebaute Aufbaubatterie indessen längst noch nicht voll ist, erkennt der Laderegler im Basisfahrzeugs nicht. Erschwerend kommt der Spannungsverlust durch einen niedrigen Kabelquerschnitt der Verbindungskabel hinzu, die häufig aus Kostengründen verbaut werden. Somit wird die Batterie nie wirklich vollgeladen. Eine sofortige Vollladung nach einer Stromentnahme ist bei Bleibatterien aber die Voraussetzung für ein langes Batterieleben. Verbleibt eine Bleibatterie längere Zeit im teilgeladenen Zustand, dann bilden sich Sulfat Kristalle an den positiven Platten der Batterie und die wirksame oberfläche (Kapazität) nimmt ab. Das wird Sulfatierung der Batterie genannt.

Während einer mehrtägigen Tour von Standplatz zu Standplatz wird die Bordbatterie, trotz täglicher Motorlaufzeiten, täglich stärker entladen. Da in Summe mehr entnommen, als nachgeladen wird, führt dies schnell zu einer vollständigen Entladung. Zu der Sulfatierung kommt somit noch eine tiefe Entladung, welche die Lebensdauer nochmals erheblich verkürzt. Oft beklagen Benutzer schon nach einem Jahr verringerte Kapazität der Batterie im Vergleich zum Auslieferungszustand.

Die Lösung für diese Probleme ist ein sogenannter Ladebooster.

Was ist ein Ladebooster und wie arbeitet er?

Ein Ladebooster ist ein Batterieladegerät, welches auf der Eingangsseite von der Starterbatterie ca. 11-14,7V Spannung bekommt und diese Spannung auf der Ausgangsseite in eine optimale Ladespannung für die Bordbatterie umwandelt.

Dieses Gerät wird in den Stromkreislauf zwischen Starter- und Bordbatterie, möglichst in der Nähe der Bordbatterie installiert und von der Lichtmaschine als Verbraucher wahrgenommen. Sie liefert daher bei laufendem Motor so lange Strom, bis die Bordbatterie vollständig geladen ist.

Der verwendete Batterietyp spielt normalerweise keine Rolle bei der Wahl des richtigen Boosters, da sich die Ladekurve von Flüssig-, Gel- und AGM-Batterien auf diesen Geräten einstellen lässt. Auch moderne LiFePO4 Batterien können ohne Veränderung problemlos mit all diesen Ladekurven arbeiten. Etwas schneller werden sie mit maximalem Strom und maximaler Ladespannung geladen. Dies ist bei Ladeboostern mit Lithium Einstellung der Fall oder – noch besser – bei frei programmierbaren Ladeboostern wie z.B. der Victron Orion TR Serie, die standardmäßig per Bluetooth App programmiert und bei Bedarf während der Fahrt an- und ausgeschaltet werden kann.

Für Batterien mit einer Kapazität um die 100Ah ist ein Booster mit einer Ladeleistung von ca. 20A angemessen. LiFePO4 Batterien sind schnellladefähig und können pro Stunde ca. 50% ihrer Gesamtkapazität an Ladestrom aufnehmen. Somit kann eine 100Ah LiFePO4 Batterie 50A Ladestrom aufnehmen und es empfiehlt sich ein 50A Ladebooster, wenn die Schnellladefähigkeit genutzt werden soll. Allerdings können zu große Ladebooster auch eine Autolichtmaschine überlasten und den Hitzetod bringen. Diese Gefahr tritt besonders dann auf, wenn diese Leistung über längere Zeit bei Standgas des Motors, also bei geringer Motor- / Lichtmaschinendrehzahl abgerufen wird. Dabei führt der Kühlventilator in der Lichtmaschine nicht genügend Wärme ab. Zusätzlich glühen bei Dieselmotoren die elektrischen Glühkerzen nach dem Start weiter, bis die Arbeitstemperatur des Motors erreicht ist. Das, zusammen mit einem sehr starken Ladebooster, bringt die Lichtmaschine thermisch an ihre Grenzen. Starke Booster sollten somit möglichst erst nach Erreichen der Betriebstemperatur und während der Fahrt manuell eingeschaltet werden. In der Praxis empfehlen wir bei großen Lithium Batterien zwei oder drei Victron Booster mit jeweils 30A, die einzeln per Bluetooth App zugeschaltet werden können.

Auch ein Benzin- oder Diesel-Generator kann die Batterie während der Standzeit laden, wenn mehrere Tage auf einem Stellplatz verweilt wird. Kleine Notstrom Generatoren verfügen meist über einen 12V Gleichstromausgang, der sich jedoch auf Grund der niedrigen Spannung nicht für eine Batterieladung eignet. Um mit einem Generator überhaupt eine Ladung zu erreichen, wird häufig der 230V Wechselstromanschluss mit der Außensteckdose verbunden um das werkseitig verbaute Ladegerät zu speisen. Leider sind diese Ladegeräte mit 12-15A meist zu klein dimensioniert um eine schnelle Ladung zu erreichen. Sie sind ausreichend, wenn über längere Zeit auf einem Campingplatz verweilt und geladen wird. Auf Grund der hohen Lautstärke, über mehrere Stunden, ist solch eine Lösung nicht empfehlenswert.

Ein kräftiger Booster mit 30A oder mehr kann das schneller und besser. Wenn öfter der Standort gewechselt wird, also der Fahrzeugmotor startet, ist ein Ladebooster deshalb eine bessere Alternative zu Generator oder Brennstoffzelle.

Wie kompliziert ist der Einbau eines Ladeboosters?

Die Montage des Geräts erfolgt möglichst nahe an der Bordbatterie. Dazu werden die Plusleitungen von der Startbatterie zur Aufbaubatterie getrennt und der Booster zwischengeschaltet. Die Minusleitung erfolgt über das Chassis des Fahrzeugs. Hier muss bei stärkeren Boostern darauf geachtet werden, dass die Zuleitung zum Chassis und die Ableitung zum Booster einen ausreichenden Querschnitt aufweisen. Zusätzlich ist eine Verbindung zum Zündungs-Plus (D+ oder „Klemme 15“) nötig, damit der Ladebooster nur bei laufendem Motor aktiv ist. Wer keine Klemme 15 an der Lichtmaschine findet, kann das Kabel auch mit dem Plus des Zigarettenanzünders verbinden, da dieser Kontakt nur aktiv ist, wenn die Zündung eingeschaltet wird. Moderne Ladebooster wie z.B. Votronic und Victron kommen auch ohne D+ aus und werden über die Spannung der Starterbatterie geschaltet.

Sehr starke Booster liefern Ladeströme bis 90A, sollten aber während der Fahrt an- und ausgeschaltet werden können, um eine Überlastung der Lichtmaschine zu vermeiden. Das geht bei Victron standardmäßig über die eingebaute Bluetooth Funktion. Starke Ladebooster erfordern neue, dickere Leitungen mit höherem Querschnitt zwischen der Starterbatterie und dem Booster, sowie zur Bordbatterie. Die Plus-Leitung muss mit passender Sicherung unmittelbar an der Starterbatterie als Leitungsschutz geschützt werden.

Für den fachgerechten Einbau sollte mit etwa zwei bis drei Arbeitsstunden kalkuliert werden. Danach erledigt das Gerät seinen Dienst unauffällig und wartungsfrei und die Batterie ist stets ausreichend geladenen.

230V Ladegeräte für die Bordbatterie

Wichtig für ein langes Batterieleben ist ein geeignetes Ladegerät. Entscheidend bei Bleibatterien ist die sogenannte Ladekennlinie. Sie stellt sicher, dass der Stromspeicher nicht dauerhaft mit zu hoher Spannung geladen wird. Moderne Geräte, mit IUoU-Kennlinie, passen die Ladeleistung im Laufe des Ladevorgangs der Batterie phasenweise an. Wenn die Batterie vollgeladen ist schaltet das Ladegerät auf eine schonende Erhaltungsladung um. Gute Ladegeräte haben einen Temperatursensor integriert oder – besser noch – als externen Fühler, der physisch mit der Batterie verbunden wird. Alle Bleibatterien sollten, je nach Temperatur, mit unterschiedlicher Ladeschlussspannung geladen werden, um lange Zeit gut zu funktionieren. Bei vielen Ladegeräten lässt sich einstellen, welcher Batterietyp mit Strom versorgt werden soll. Das ist wichtig, da sich die Ladekennlinie und die Ladeschlussspannung einer Gel-Batterie von der einer AGM- oder Flüssig-Batterie unterscheiden. Bei einer Lithium Batterie ist die Ladekennlinie nicht so wichtig, da diese Batterien mit jeder beliebigen Kennlinie gut klarkommen. Allerdings wird die Lithium Batterie mit einer Lithium Kennlinie schneller geladen.

Der max. Ladestrom eines Ladegerätes wird in Ampere (A) angegeben und sollte bei Bleibatterien ca. 15-20 % der Batteriekapazität (Ah) betragen. Für eine Batterie mit 150Ah wird ein Ladegerät mit 20-30A Ladeleistung benötigt. Mit steigender Leistung verkürzt sich die Ladezeit. Wer sein Reisemobil immer nur kurze Zeit am Landstrom anschließt, für den ist ein starkes Ladegerät von Vorteil. In Summe braucht eine Bleibatterie ca. 12 Stunden Ladezeit von leer nach voll. Ungünstig dabei ist, dass die erste Hälfte der Ladung in ca. 3 Stunden von der Batterie aufgenommen wird, für die zweite Hälfte bis zur Vollladung aber 8-9 Stunden erforderlich sind. Bis zur absoluten Volllandung dauert es sogar bis zu 18 Stunden, wenn die Batterie nur noch Strom in Milliampere-Stärke aufnimmt. Dies ist erforderlich, wenn die Bleibatterie ihre maximale Lebensdauer erreichen soll. Das wird aber in der Praxis nur erreicht, wenn das Fahrzeug mit einem guten Ladegerät ausgestattet ist und überwiegend am Landanschluss hängt.

Ab Werk sind Reisemobile oft mit Ladegeräten bis maximal 20A ausgestattet. Die Nachrüstung eines stärkeren Ladegeräts könnte in diesem Fall eine schnellere Batterieladung sicherstellen. Dies macht dann Sinn, wenn die Batterie eine sehr große Bleibatterie oder eine Lithiumbatterie ist, die diese große Ladeleistung problemlos, längere Zeit aufnehmen kann.

Zusätzliche Ladegeräte sollten zwischen den Elektroblock (EBL) und Aufbaubatterie eingebaut werden, damit der höhere Ladestrom die Verkabelung des EBL nicht zu stark belastet. Die Ladeleistungen von den bestehenden und zusätzlichen Ladegeräten werden dabei natürlich addiert.

Beim Umrüsten auf eine Lithium Batterie können die ab Werk verbauten Ladegeräte nicht genug Ladeleistung zur Verfügung stellen um die Schnelladefähigkeit dieser Technologie auszunutzen. Eine Vollladung innerhalb von 2 Stunden ist bei den meisten Lithium Batterien ohne Probleme möglich.

Mit 230V Wechselstrom unterwegs im Wohnmobil

Wer irgendwann auf eine Lithium Batterie als Bordbatterie umrüstet, merkt schnell, dass diese mit bis zu 150A dauerhaft belastet werden kann, ohne dass die Spannung unter 12V sinkt.
Somit bietet sich der Betrieb von großen Verbrauchern wie eine 230V Kaffeemaschine, Föhn usw. an, wenn unterwegs kein Landanschluss zur Verfügung steht. Dazu wird ein Wechselrichter benötigt, mit mindestens so viel Dauerleistung, wie der größte 230V Verbraucher, bspw. 1.600VA (1.400Watt) Dauerleistung für eine Kapsel Kaffeemaschine.

Gute Wechselrichter wie z.B. der Victron Multiplus sind nicht nur Wechselrichter, sondern gleichzeitig auch Batterieladegeräte mit hoher Ladeleistung. So eignet sich ein Victron Multiplus 1600VA auch als 70A Batterielader, sobald das Wohnmobil an den Landstrom angeschlossen wird.

Damit kann eine leere 150Ah Lithium Batterie in gut zwei Stunden komplett vollgeladen werden. Wer mehr Leistung benötigt, für den gibt es den Multiplus 2000VA mit 80A und Multiplus 3000VA mit 120A Ladeleistung.

Aber Vorsicht: Es gibt Campingplätze, die nur eine begrenzte Stromentnahme (4-6A) an der Landstromsteckdose zulassen. Wer mit einem 3.000W / 120A Kombigerät an einem 6A Anschluss des Campingplatzes andockt, dem wird der Batterielader des Multiplus, die 6A Sicherung des Campingplatzes auslösen, selbst wenn kein 230V Verbraucher an Bord eingeschaltet ist.

Deshalb nicht vergessen die max. Landstromentnahme, von z.B. 6A, vorher am Wechselrichter einzustellen. Dann zieht er max. 6A, egal wie groß der Batterielader und die 230V Verbraucher im Wohnmobil sind. Dies ist beim Victron Multiplus möglich, da der Wechselrichter sich mit dem Landstrom Anschluss des Campingplatzes synchronisiert und alle Spitzenströme der Fahrzeugverbraucher, mit Hilfe des Wechselrichters, aus der eigenen Bordbatterie zumischt.

Diese Funktion ist auch dann hilfreich um die Leistung eines kleinen Generators durch den Wechselrichter zu erhöhen, der sonst bei größeren Lasten oder Spitzenlasten abgewürgt werden würde.