Lichtmaschine ohne Anschluß an der Batterie betrieben – defekt oder nicht?

Beim Austausch der Verbraucherbatterie hatte ich vor vielen Jahren aus unerfindlichen Gründen mal vergessen, auch das Ladekabel von der Lichtmaschine wieder an die Batterie anzuschließen.
Nach einigen Fahrten hab ich mich dann gewundert, warum die Batterie nicht geladen wird und festgestellt, dass das Kabel von der Lichtmaschine fein säuberlich isoliert lose in der Gegend herumhing.

Nachdem ich aber wußte, dass Lichtmaschinen Schaden nehmen können wenn sie ohne Last betrieben werden, hab ich erstmal gemessen, was denn so an dem Kabel an Spannung ankommt.
Ergebnis: 48V Ladespannung (für eine 12V Lichtmaschine!).

Das erschien mir dann doch ungewöhnlich zu sein und ich hab das Kabel erstmal nicht angeschlossen und einen befreundeten Experten angerufen. Der meinte auch, dass das eigentlich nicht sein kan und riet mir dringend davon ab, das Kabel an die Batterie wieder anzuschließen.

Alles deutete also darauf hin, dass die Lichtmaschine defekt ist – oder genauer, der Regler in der Lichtmaschine.

Das Exemplar sieht übrigens so aus:

Eine 12V Lichtmaschine auf meinem Boot.
Eine 12V Lichtmaschine auf meinem alten Boot.

Auf dem Foto ist ein rotes Kabel zu sehen, dass ist die W-Klemme der Lichtmaschine, an der ein Drehzahlmesser für den Außensteuerstand hängt. Die beiden anderen Kabel sind Plus und Minus, die zur Batterie gehen.

Schade, die Lichtmaschine ist wohl defekt – oder?

Ärgerlich über meinen dummen Fehler hab ich die LiMa ausgebaut und versucht, beim Autoverwerter einen bezahlbaren Ersatz zu bekommen. Tatsächlich habe ich bei einem Verwerter in Hamburg zwei sehr ähnliche LiMas gefunden, die aber schon sehr gebraucht aussahen und immer noch 60 Euro kosten sollten.

Im Internet gibt es diverse Anbieter, die generalüberholte LiMas anbieten, in diesem Fall für Preise zwischen 140 und 200 Euro.
Nach längerer Recherche kam ich aber zu dem Schluß, das womöglich wirklich nur der Regler defekt ist – und diesen gibts bei pkw-teile.de günstig für 13 Euro. Also hab ich den bestellt.

Kurz nach der Bestellung ergab eine Diskussion im Boote Forum, dass die 48V Spannung doch in Ordnung sein könnten, wenn die LiMa ohne Last läuft. Und weiterhin ergab die Diskussion, dass eine 230Ah Batterie nicht gleich explodiert, wenn man sie mal kurz mit 48V belastet.

Ein weiterer Test bringt den Erfolg

Also hab ich die LiMa wieder eingebaut, ein Messgerät angeschlossen und mit Augen auf dem Messgerät die Maschine gestartet.
Und? Die LiMa funktioniert tadellos und regelt korrekt bei 14,8V ab. 

im Endeffekt also viel Aufregung um nichts. Aber folgendes hab ich gelernt:

  • Lichtmaschinen können Schäden nehmen, wenn sie ohne Last betrieben werden, müssen aber nicht (hängt sicher auch von der Dauer des Betriebs ab, bei waren das zusammengenommen ca. 10 Betriebsstunden).
  • Eine LiMa kann durchaus eine wesentlich höhere Spannung abgeben, wenn sie ohne Last betrieben wird.
  • Autoverwerter nehmen für sehr alten Schrott zum Teil erschreckend hohe Preise.

 

Anmerkungen von Michael Herrmann (Fachautor von yachtinside.de)

Der Grund für die „Zerstörung“ von Lichtmaschinen bei nicht angeschlossener Batterie liegt darin, dass die Spannung an den Statorwicklungen alleine durch die Restmagnetisierung (die in Eisenkernen bleibt, auch wenn kein Strom durch in diesem Fall die Rotor- (=Erreger-) Wicklung fließt) drastisch steigen kann.

Man kann sich gedanklich das Ohmsche Gesetz als U=IxR nehmen und sich dann – nur in Gedanken – mathematisch vorstellen, was geschieht, wenn der Widerstand R unendlich groß wird – als keine Batterie angeschlossen ist.

Selbst, wenn der Strom I minimal ist, wird U unverhältnismäßig groß. 48 V sind da ganz ok – der Regler kann das nicht ausgleichen, da der Regelstrom in dieser Situation praktisch bereits bei annähern 0 V liegt und nicht weiter reduziert werden kann. Die Zerstörung geschieht nun jedoch nicht in den Spulen, sondern der Reglerelektronik.

Besonders bei älteren Lichtmaschinen („außengekühlt“, der Lüfter sitzt auf der Riemenscheibe) sind die Halbleiter (Hilfsdioden, Dioden, Transistoren im Regler) nicht überspannungsfest, der Regler wird zu einem großen Kurzschluss, nichts wird mehr geregelt und die Lichmaschine liefert keinen Strom mehr.

Neuere Lichtmaschinen – so fast alle „innengekühlten“ ohne separates Lüfterrad – sind mit Halbleitern bestückt, die diese Spannungen aushalten und zudem mit Schutzschaltungen versehen sind.

Die Anmerkung, dass eine Batterie kurzfristig eine Spannung von 48 Volt nicht mit Explosion quittiert, halte ich für ein wenig gewagt. Erstens: Wenn eine Batterie an die Lichtmaschine angeschlossen ist, entstehen erst gar keine 48 Volt. Wird eine laufende Lichtmaschine, die ohne Batterie betrieben wurde, an die Batterie angeschlossen, bricht eine eventuell vorhandene Überspannung innerhab von Millisekunden zusammen – auch hier kann kein Schaden entstehen.

Wenn jedoch eine stabile Ladespannung von 48 V (z.B. zur Ladung von Antriebsbatterien) mit einem ausreichendem Ladestrom an eine  12 Volt-Batterie angeschlossen wird, ist es nur eine Frage der Zeit, bis diese explodiert.


Siehe auch

Diskussion im Boote Forum und Michaels Fachartikel auf yachtinside.de.

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