Wie ein 70 Euro Teil eine tausende Euro teure Batteriebank retten kann.

11,34 Volt – obwohl die Batterien voll sein sollten? Das ist doch viel, viel zu wenig!

„11,3 Volt…? What the f…?“

Im Zuge einer Recherche nach einer Möglichkeit, eine bestehende Blei-Säure Batteriebank mit Lithium Akkus zu erweitern (und nicht zu ersetzen! Und ja, ich habe da was cooles gefunden, das erzähle ich später!), bin ich auf ein anderes Thema aufmerksam geworden: Ungleichheiten in einer 24V Batteriebank, die aus mehreren 12V Batterien besteht.

Ein 24V System besteht fast immer aus mindestens zwei 12V Batterien, die in Reihe geschaltet sind: Plus der ersten Batterie geht an Minus der zweiten Batterie. Genau so wie wenn mehrere Batterien nacheinander in eine Taschenlampe geschoben werden.

Auf der JULIUS besteht das System aus vier 12V Batterien, jeweils zwei in Reihe, und diese beiden Teilbänke dann parallel geschaltet. Jeder, der auf seinem Boot ein 24V System hat, wird einen ähnlichen Aufbau haben.

„Heftiger Zufallsbefund!“

So habe also einfach mal nachgemessen. Und ich habe echt gestaunt: Auf der einen Seite hatte eine Batterie nur 11,3V, während die andere 13,2V zeigte (bei ca. 10 Grad und ca. 8A Last, auf die normierten 20 Grad gerechnet sind das ca. 11,6V und 13,5V).

Und die andere Batterie hat über 13 Volt? Ganz klar: Hier stimmt etwas nicht.

Im 24V System: Eine Batterie leer, die andere voll?

Im Klartext zeigte die Messung also: Obwohl beide Batterien in Reihe geschaltet und somit gleichberechtigt hätten geladen werden müssen, war eine davon praktisch leer, die andere dagegen voll.

Im Grunde also eine Totalkatastrophe: Ich kann nicht ermitteln, wie lange dieser Zustand schon andauert, wie tief diese Batterie schon entladen wurde und wie stark zerstört sie bereits ist. Und nein, in so einem System kann nicht einfach eine Batterie getauscht werden – ich müsste alle vier auswechseln. Was fast unmöglich ist: Eine wiegt über 60kg. Das sind quasi Immobilien.

Wie kann eine Ungleichheit zwischen den Batterien in einer Batteriebank verhindert werden?

Tatsächlich ergab eine weitere Recherche und Rücksprache mit Michael Herrmann von yachtinside.de – meinem Berater mit den endgültigen Aussagen -, dass dieses Phänomen nicht unüblich ist. Über Jahre kann so eine Ungleichheit entstehen, die niemals von selbst besser wird, sondern nur immer schlimmer. Nichtstun bewirkt irgendwann einen irreparablen Ausfall.

Und dabei ist die Lösung derart einfach: Ein Batterie Balancer.

Victron Battery Balancer. Einfaches Gerät mit großer Wirkung.

Der Battery Balancer von Victron Energy kostet nicht mal 70 Euro, ist einfach zu installieren und löst das Problem: Wenn die Batteriebank geladen wird, misst der Balancer Spannungsunterschiede zwischen den einzelnen Batterien. Da, wo ein Unterschied ist, erzeugt der Battery Balancer eine kleine Last auf der Batterie mit der höheren Spannung. So geht mehr Strom auf die Batterie mit der niedrigeren Spannung, die dann stärker geladen wird.

Es gibt auch Balancer für um die 25 Euro. Dazu mein Tipp: Lass es! Dessen Arbeitsweise ist völlig anders (hier wird Strom aus einer Batterie genommen und versucht, in die andere zu pumpen) und geeignet, eine der Batterien komplett leer zu saugen und damit zu zerstören – was wohl auch schon einigen Anwendern passiert ist.

Der Victron dagegen arbeitet nur, wenn geladen wird und entnimmt niemals einer Batterie Strom. Davon abgesehen wissen die Ingenieure bei Victron wirklich, was sie tun.

Der Battery Balancer funktioniert

Nach der Installation des Victron Battery Balancer und bei eingeschaltem Ladegerät zeigte er sofort an, dass die Batterien ungleich sind.

Der Victron Battery Balancer bei der Arbeit.

Schon nach ungefähr einer halben Stunde ging die Warnlampe aber aus und ich habe nachgemessen: Tatsächlich hatten beide Batterien dann fast die gleiche Spannung.

Viel besser: Beide in Reihe geschalteten Batterien haben fast die gleiche Spannung.

Nun ist der Victron Battery Balancer natürlich keine Wunderkiste: Meine eine Batterie ist beschädigt, das ist nicht wegzudiskutieren. Bei einigen weiteren Tests mit ausgeschaltetem Ladegerät ergab sich schnell wieder eine ungleiche Spannung.

Hier werde ich aber warten und den Pulser einige Monate seine Arbeit machen lassen. Ja, seit Jahren geistern eine Menge Meinungen gepaart mit wenig Wissen über Pulser durch das Netz und über die Stammtische. Und während das pulsen von Bleibatterien auch keine Wunder bewirken kann, so ist es doch mittlerweile eine gut verstandene und bewährte Technik, die in diesem Fall helfen könnte.

Eine 24V Batteriebank auf Ungleichheit überwachen

Ich hätte auf dieses Problem schon früher aufmerksam werden können: Mein Victron BMV-702 Batteriemonitor kann eine sogenannte Mittelpunkt-Messung machen, was nichts anderes als das messen der Spannungsunterschiede zwischen den einzelnen Batterien in so einem System ist. Mit Angabe einer prozentualen Abweichung und Alarmfunktion.

Ich hatte darüber auch mal in der Anleitung gelesen, das aber als „ach, nicht so wichtig“ verworfen und die Installation auf später verschoben. Ein Fehler, wie sich jetzt herausgestellt hat.

Mittelpunkt-Messung beim Victron BMV-702 Batteriemonitor: Die „höheren“ Batterien haben 12,3V…
…während die „niedrigeren“ Batterien jetzt auch 12,3V haben. Ohne Balancer weichen die Werte teilweise erheblich voneinander ab.

Aber passiert ist passiert. Ich werde abwarten und hoffe, dass die Batterie noch ein, zwei Jahre brauchbar bleibt. Und wenn die Unterstützung durch eine Lithium Erweiterung kommt wird das sicher auch helfen – aber das ist ein Thema für einen anderen Artikel.

Wenn du ein 24V Blei-Batteriesystem hast: Nachmessen!

Am besten sofort: Nimm ein Multimeter, stelle es auf Gleichstrom-Spannungsmessung und messe einfach mal die Spannung jeder einzelnen Batterie in deiner Batteriebank. Die sollten alle bis auf 0,2, vielleicht 0,3V gleich sein. Mit angeschlossenem Ladegerät, ohne Ladegerät, unter Last und in Ruhe.

Und egal ob du da Abweichungen misst oder nicht: Investiere 70 Euro in den Victron Battery Balancer. Der hilft entweder, vorhandene Ungleichheiten zu beseitigen, oder sorgt dafür, dass sie gar nicht erst entstehen.


Hinweis: Dieser Artikel kam bei einigen Lesern als etwas „effektheischend“ und zu sehr auf Victron bezogen an. Das war ganz sicher nicht meine Intention. Ihr wisst: Ich werde nicht gesponsort und werde für so einen Artikel nicht bezahlt. Ich schreibe über das, was mir persönlich sinnvoll erscheint. Und ich empfehle Firmen und Dinge, von denen ich persönlich überzeugt bin. Es gab nie einen bezahlten Artikel auf dieser Seite und wird es auch nicht geben.

Und tatsächlich habe ich bisher von Mastervolt keinen Balancer gefunden. Philipi hat einen, aber der ist nach dem optischen Eindruck baugleich zu dem 25 Euro Teil von Amazon, das ich aus oben erwähnten Gründen kritisch sehe.

Hier weiterlesen:


19 Kommentare zu “Wie ein 70 Euro Teil eine tausende Euro teure Batteriebank retten kann.

  1. sysoluna

    Hallo Julian,
    wir verfolgen Deinen Blog und auch deine YouTube Videos mit großem Interesse.
    Da wir auch wie bei dir eine 24V Bank aus 4 12V Batterien haben, habe ich zu deinem letzten Beitrag einige Fragen.
    Zum besseren Verständnis habe ich mal ein Bild angehängt.
    Die drei Kabel 1, 2 und 3 ….wie lang sollten diese maximal sein, welchen Durchmesser? (Sie sind doch nicht im Lieferumfang enthalten?)
    Die Anschlüsse zum Alarm und zum Reset sind optional?
    Wie kann der Batterien Balancer wissen, ob zB Batterie A1 oder B1 niedriger ist? Müssten dazu nicht für jede Parallele Bank ein Balancer eingebaut werden?

    Viele Grüße aus Spanien,

    Susanne
    SY SOLUNA
    mail: sysoluna@gmx.de
    homepage: sy-soluna.com

    1. Julian Buß

      Hallo Susanne,

      (Foto hatte ich vorab per Mail bekommen.)

      Die Länge der Kabel ist nicht wichtig, der Querschnitt dagegen schon. In der Anleitung zum Balancer steht für diesen Fall: Die Hälfte der Kabel, mit denen die Batterien in Reihe verschaltet sind. Grund ist, dass bei Trennung der Reihenschaltung Ströme durch diese Kabel fließen könnten.

      Das war bei mir nicht umsetzbar. Ich habe 4qmm Kabel verwendet und sie hinter jedem Pol mit 10 Ampere abgesichert. Wenn da nun versehentlich mal größere Ströme durchlaufen sollten brennt die Sicherung durch und alles ist gut.

      Die Länge ist deswegen nicht wichtig, weil der Balancer hauptsächlich Spannung ohne nennenswerte Last misst. Das geht auch über weitere Strecken fast ohne Verluste. Vermutlich geht auch 2,5qmm, aber darunter würde ich nicht gehen – und auf jeden Fall absichern. Also bei vier Batterien zwei Sicherungen (in deiner Zeichnung bei A1 und B1).

    2. Julian Buß

      Hallo Susanne,

      Zusatz: Bei mir haben 10A Sicherungen in der Mittelpunkt-Leitung nicht ausgereicht, ich musste auf 20A wechseln. Wenn ihr also Sicherungen in der Leitung habt prüft ab und zu mal ob sie nicht durchgebrannt sind.

  2. Chris

    Hallo Julian,
    Wie immer mitgelesen, toller Blog!
    Nun zu den Batterien. Wir haben seit knapp 30 Jahren mit Industriebatterien in Notstromversorgungen zu tun. Wenn man keinen Balancer hat, oder die Batterien nicht aus einer Charge stammen, kann man die Batterien auch parallel schalten und gemeinsam auf 12VDC laden, d.h. die Blockspannungen passen sich nach gewisser Zeit aneinander an. Diese Initialladung würde ich auch vor Einbau eines Batteriesatzes empfehlen und bitte nicht Böcke einzeln tauschen, man schädigt mit dem verbliebenen Batterieblock den neuen Block.
    Ladestrom entsprechend der Gesamtkapazität – wir empfehlen immer C/10+C/100, z.B. 100Ah wird mit 11A, eine 40Ah wird mit ca. 4,4A geladen.
    Ich sehe auf vielen Fotos von Batterien in Motorräumen, die sehr fahrlässig angeschlossen sind. Die Anschlusskabel unbedingt kurzschlussfest (Type NSGAFÖU mit passenden Kabelschuhen) bis zu einem Batterietrenner führen, der dann die Last+Ladestrom absichert, danach erst mit Standardadern H05V-K (oder Yf). Kostet viell. ein wenig mehr Geld, dafür brennt das Schiff nicht ab.

    LG,
    Chris

    1. Julian Buß

      Hey Chris,

      danke für die Infos! Meinst du, ich könnte ein Paket aus 2 x 12V in Reihe wechseln und das andere lassen?
      (Ich habe ja Pakete zu 2 x 12V in Reihe, und davon zwei Stück parallel geschaltet).

      Theoretisch müsste ich mit dem Balancer sogar nur die eine geschädigte Batterie tauschen können, oder?
      (würde ich nicht machen, aber interessiert mich ob das möglich wäre)

  3. Jan-C. Ebert

    Hallo Julian,

    ich habe Deinen Bericht mit Interesse gelesen. Du erwähnst im Nachgang zur lebhaften Diskussion im Boote-Forum auch, daß der Philippi Balancer wohl baugleich mit dem auf amazon angebotenen 25 EUR Gerät sei. Ich habe allerdings auf der Philippi Internetseite ein anderes Gerät mit anderem Gehäuse in Rechteckform gefunden.
    Da ich gerade ebenfalls nach einem Balancer Ausschau halte, habe ich versucht den Victron mit dem Philippi technisch zu vergleichen. Dabei habe ich insbesondere festgestellt, daß der Philippi mit 5A gegenüber 1A Ausgleichsstrom des Victron deutlich im Vorteil ist. Dies scheint mir im Hinblick auf große Batteriebänke (ich habe 6 x 12V/245Ah AGM Batterien zu einer 24V/735Ah Bank zusammengefasst, auch sehr wichtig.

    Was meinst Du?

    beste Grüße aus Tirol, Jan

    1. Julian Buß

      Hallo Jan,

      mit „bei Amazon erhältlich“ meine ich den Balancer von LoadChamp (https://amzn.to/2GW2Py2). Der sieht doch exakt so aus wie der von Philipi?

      Direkt vergleichen kannst du die Balancer von Philipi (LoadChamp?) und Victron nicht, deren Arbeitsweise ist völlig unterschiedlich. Der Philipi lädt die schwächere Batterie von der stärkeren Batterie mit max. 5A. Klingt total super, aber dem Anschein nach macht er das immer – in der Doku (https://www.philippi-online.de/fileadmin/philippi/Public/Content/articles_manual/BLA.pdf) habe ich keine gegenteilige Information gefunden.

      Da ist dann also ein Teil, was immer Strom aus einer der Batterien entnimmt. Aber hört der auch irgendwann auf damit? Was passiert z.B. bei folgender Konstellation: Du hast der ganzen Bank sagen wir mal 60% entnommen, die Batterien sind also quasi leer. Bei der Reihenschaltung hat die bessere Batterie nun sagen wir mal noch 45%, die Schwächere nur 35%.

      Nun pumpt der Balancer Strom von der 45% Batterie in die 35% Batterie. Dort gibt es aber einen Defekt der dafür sorgt, dass der Strom größtenteils in Wärme umgewandelt wird und die Batterie nicht effektiv lädt. An dem Verhältnis ändert sich also nichts. Trotzdem versucht der Balancer es weiter, über viele Stunden, z.B. über Nacht, wo keiner hinguckt. Lass das mal nur 10 Stunden sein, dann sprechen wir um ungünstigsten Fall über 50Ah, die aus der ja auch schon fast leeren 45% Batterie entnommen werden. Damit wird sie also tiefentladen.

      Ich weiß nicht, ob das wirklich so passiert oder ob der Balancer irgendwann aufhört – vielleicht kannst du das ja mal bei Philipi erfragen.

      Der Victron macht das ganz anders: Der arbeitet nur, wenn die Bank geladen wird, die Spannung also über 26,irgendwas Volt ist. Und dann erzeugt er eine Last auf einer Seite der Bank, so dass diese Seite weniger, die andere Seite mehr vom Ladestrom abbekommt.

      Ich weiß nicht, welches Verfahren effektiver ist – das umpumpen von Ladung von A nach B klingt eigentlich erstmal logischer. Aber offensichtlich ist das Prinzip vom Victron sicherer, weil nicht unbeaufsichtigt Ladung irgendwo entnommen wird.

      1. Jan-C. Ebert

        Hallo Julian,

        danke für Deine ausführliche Antwort.

        Das quadratische bei amazon erhältliche günstigere Teil wird so nicht mehr von Philippi vertrieben, wenn es denn baugleich war. Dort hat man seit ca. acht bis zehn Jahren einen anderen Lieferanten und nur noch die rechteckige, auch aktuell im Philippi online-shop erhältliche Version.

        Ich habe gerade bei Philippi angerufen und es ist in der Tat so wie Du sagst, daß der Philippi Balancer ständig und unabhängig vom Ladevorgang zwischen den Batterien ausgleicht. Dies sei auch, da mittlerweile bei den AGM und GEL-Batterien keine Fehlerbilder in Form defekter Zellen vorkämen, der bessere Weg zur Angleichung der Ladezustände. Bei Blei-Säure-Batterien sieht man allerdings auch das Problem der Tiefentladung der intakten Batterie!
        Der von Philippi angegebene Maximalstrom von bis zu 5A käme so gut wie nie zum tragen. Die Ströme würden sich im Betrieb von einigen mA bis zu maximal 1A einpegeln.

        Da ich eine AGM-Bank habe, ist die Entscheidung echt schwierig. Ich werde aber wohl aus den von Dir argumentierten Sicherheitsbedenken heraus zum Victron tendieren.

        besten Gruß, Jan

  4. Markus Neuber

    Hallo Julian,

    wie immer ein sehr interessanter Artikel. Nun ist es auf meinem Schiff aber so, dass ich zwar auch zwei Batterien in Reihe geschaltet habe, jedoch 2x6V für ein 12V Bordnetz. Das hatte sich seinerzeit so ergeben, da ich zwei 6V Gabelstapler AGM Batterien verbaut habe. Gibt es dafür auch einen Battery-Balancer? Das Victron-Gerät scheint nur mit 24V zu funktionieren.
    Viele Grüße,
    Markus

    1. Julian Buß

      Nee, dafür ist der Victron Balancer und m.E. nach auch der Philipi nicht gemacht. Da musst du suchen, ob es was dafür gibt. Aber vorher messe doch mal die Spannung deiner einzelnen 6V Batterien und guck, ob du überhaupt ein Problem hast.

  5. Ottmar Schneider

    Hallo Julian, ich bin der Otti mit der Condor Comtess, bei mir sind drei Bänke mit jeweils 2×12 (24volt) zusammen geschaltet die laufen alle auf einen Victron Energy Skylla TG 24 100
    . Komme ich da mit einem Batterie balancer hin?

    Danke und Gruss in den hohen Norden.

    Otti

      1. Ottmar Schneider

        Hallo Julian, Danke die hatte ich schon mal angeschaut, hatte sie aber nicht gleich verstanden, reichen da 4 Quadrat kabel um alles zu verdrahten und jeweils eine 10 A Sicherung hinter jedem Pol, wie Du geschrieben hast.

        Danke
        Gruß
        Ottmar

  6. Thomas SV Rødspætten

    Hi Julian…. wieder mal dieses Thema durchgeschnüffelt und viele Tipps bekommen. Danke dafür.
    Noch eine Bemerkung zu den Megapulsern. 2013 befasste ich mich mit diesem Thema und kontaktierte Herrn Krüger (ehem. Inhaber) und stellte ihm viele Fragen. Grundsätzlich kritische, weil in vielen Foren total gegenteilige Meinungen herrschten. Herr Krüger war sehr ausführlich. Alles erklärt bekommen. Dennoch hatte ich gewisse Zweifel. Er übergab mit die Adresse eines grossen Lagerhausbetriebs (mit über 50 Gabelstaplern, damals noch fast alle mit klassischen Blei-Säure-Batterien betrieben). Dort erreichte ich den techn. Leiter. Er erklärte mir, dass sie schon seit Jahren die Megapulser einsetzen würden. Die Lebenszeiten der Blei-Säure Batterien damit beinahe verdoppelten. Eine Neuausstattung würde ein paar Tausender kosten, folglich sei das eine sehr gute Investition gewesen. Derart überzeugt kaufte ich für unsere Escape für jede Batterie ein Stück (wäre nicht unbedingt nötig gewesen bei paralleler Verkabelung). Es waren Gel-Batterien mit 220 Ah. Seit 2014 sind diese Batterien im Einsatz. Der neue Eigner beschreibt mir, dass sie immer noch volle Ladespannung und -erhaltung aufweisen. Sowohl wir, wie der neue Eigner bewohnen(ten) das Schiff ja permanent. Auch grössere Land- und Generatorunabhängige Aufenthalte vor Anker belasteten die Batterien manchmal heftig.
    Auf meinem jetztigen Segelschiff sind diese natürlich auch installiert. Mit bestem Resultat (obwohl nicht empfohlen hatte ich eine 180 Ah und zwei 125 Ah Batterien (Blei-Säure), unterschiedlichen Alters, parallel geschaltet. Wie oft behauptet, schadet dies überhaupt nichts. Denn so geschaltet werden sie als eine einzige Batterie behandelt. Auch dies bestätigte mir Hr. Krüger schon vor Jahren. Natürlich dürfen sie nicht am Ende des Lebenszyklus sein. Aber ein paar Jährchen Unterschied macht nichts aus. Diese Verbraucherbank ist mit den Megapulsern bestens unterhalten und eine Entladung gegen 50 % und wieder Aufladung erfolgt wie es sein muss.
    Diese Erfahrung nur als Ergänzung zu Deinen eigenen. Gute Fahrt weiterhin. Gruss aus NL, Thomas

    1. Julian Buß

      Hallo Thomas,

      danke für diese wertvollen Erfahrungen! Ich wollte gerade letztens die Megapulser an meine neuen AGMs anschließen. Dabei hat einer ein seltsames Verhalten gezeigt: Er war auch bei Spannung < 12,8V aktiv (grüne LED brannte). Das kam mir komisch vor, daher habe ich sie erstmal wieder abgeklemmt. Ich werde dieses einen Pulser erneuern und sie dann erneut anschließen. Michael Herrmann übrigens hat mir auch dazu geraten, die Pulser auch bei den AGMs wieder in Betrieb zu nehmen.

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