AGM-, Gel- und Lithium-Ionen-Batterie im Vergleich

Die Wahl eines bestimmten Batterietyps ist nicht einfach. Wir
klären auf, worin sich AGM-, Gel- und Lithium-Ionen-Batterien
unterscheiden. Plus Praxistipps zum pfleglichen Umgang.
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Die Wahl eines bestimmten Batterietyps ist nicht einfach. Wir klären auf, worin sich AGM-, Gel- und Lithium-Ionen-Batterien unterscheiden. Plus Praxistipps zum pfleglichen Umgang.

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16.05.2018 - 13:36 Uhr von Benjamin Köbler-Linsner

Die Wahl eines bestimmten Batterietyps ist nicht leicht. Stromspeicher ist nicht gleich Stromspeicher, denn jeder der verschiedenen Batterietypen hat seine spezifischen Eigenschaften, woraus sich unterschiedliche Vor- und Nachteile ergeben.

  • AGM-Batterien
  • Gel-Batterien
  • Lithium-Ionen-Batterien
  • Batteriepflege
  • Energiesystem Leab
  • Fazit

Wir klären auf, worin sich AGM-, Gel- und Lithium-Ionen-Batterien unterscheiden. Plus Praxistipps zum pfleglichen Umgang. Strom ist essenziell an Bord. Ohne ihn läuft weder die Heizung, noch fließt Wasser aus den Armaturen in Bad und Küche. Mindestens eine Versorgerbatterie zählt daher zur Grundausstattung in jedem Reisemobil. Während als Starterbatterie auch eine einfache Nassbatterie ausreicht, finden sich als Versorger für die Bordelektronik häufig Gel- oder AGM-Batterien in Reisemobilen. Sie sind wartungsfrei, auslaufsicher, erschwinglich und auf zyklische Belastungen ausgelegt.

Leichte Lithium-Batterien

Doch immer mehr Fahrzeugbesitzer liebäugeln auch mit einer deutlich teureren Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LiFePo4), die gleich mehrere praktische Vorteile bringt. Im Vergleich zu einer AGM- oder Gel-Batterie ist sie bei gleicher Nennkapazität spürbar leichter. Außerdem ist die Energieausbeute höher, da sich Lithium-Batterien zu nahezu 100 Prozent nutzen lassen, während bei herkömmlichen Batterien die letzten 40 Prozent der Kapazität nicht abgerufen werden können.

Für den Vergleich der Kapazität einer Lithium- mit der einer Blei-Säure-Batterie dürfen daher nicht ausschließlich die Amperestunden herangezogen werden. Denn im Gegensatz zur klassischen Bleibatterie ist die Energiedichte einer LiFePo4-Batterie dreimal höher. Ebenfalls höher ist die Lebensdauer, zumindest wenn sich die Herstellerangaben in einigen Jahren bewahrheiten sollten. Bei 70 Prozent Entladung spricht man von 3000 Zyklen; da Lithium-Batterien aber erst verhältnismäßig kurz auf dem Markt sind, gibt es noch keine aussagekräftigen Langzeiterfahrungen aus der Praxis. Bei Blei-Säure-Batterien, zu denen AGM und Gel gehören, rechnet man im Vergleich mit nur maximal 500 Zyklen.

Geringe Selbstentladung bei Lithium Batterien

Selbst wenn die Batterie akut nicht genutzt wird, hat ein Lithiumakku durch seine geringe Selbstentladung Vorteile gegenüber den anderen Typen. Bemerkbar macht sich das, wenn das Fahrzeug über den Winter abgestellt wird. Während AGM- und Gel-Batterien durch die Selbstentladung bei längerer Pause an ein Ladegerät angeschlossen werden sollten, verliert eine Lithium-Batterie auch dann kaum Strom, wenn sie lediglich von den Verbrauchern getrennt wird.

Es macht der Lithium-Ionen-Batterie auch nichts aus, wenn sie teilweise geladen eingelagert wird. Im Gegenteil: In halbvollem Zustand lässt sie sich ohne Schädigung der Zellen einlagern. Andere Batterietypen sollten dagegen grundsätzlich nur vollgeladen in die Pause gehen. In teilentladenem Zustand kommt es nach einiger Zeit unweigerlich zur Sulfatierung, wobei sich Ablagerungen auf den Elektroden bilden, die zu einem Leistungsverlust führen. Sulfatierungen lassen sich, wenn überhaupt, nur schwer wieder rückgängig machen.

Solange die Stromspeicher, egal welchen Typs, eingelagert sind, kommen ihnen kalte Temperaturen zugute. Wird Strom abgegeben oder aufgeladen, mag es die Lithium-Batterie dagegen eher warm. Bei Minusgraden fällt die Leistungsfähigkeit der modernen Batterien drastisch ab. Ab etwa –10° C gibt ein Lithium-Akku keine Energie mehr an. Das muss man wissen, wenn man das Reisemobil auch während der Winterpause aktivieren will.

Generell gilt: Jeder Ladezyklus lässt die Batterie altern. Je tiefer sie entladen wird, umso stärker wirkt sich die Abnutzung auf den Zustand des Stromspeichers aus. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass eine Batterie mit hoher Kapazität länger genutzt werden kann, da sie mehr Reserven bietet. Denn prozentual fällt der entnommene Anteil an Amperestunden bei einer großen Batterie geringer aus.

Mehrere Batterien parallel schalten

Die Kapazität lässt sich aber nicht nur steigern, indem man eine möglichst leistungsstarke Batterie anschafft. Alternativ können auch mehrere Batterien parallel geschaltet werden. Dazu verbindet man Pluspol mit Pluspol und Minuspol mit Minuspol. Wichtig ist dabei, dass nur Batterien gleichen Typs (beispielsweise AGM mit AGM) und gleicher Kapazität kombiniert werden. Um dabei die maximale Leistung ausschöpfen zu können, sollten beide Batterien möglichst neuwertig sein. Auch wenn sich AGM- und Gel-Batterien recht ähnlich sind, unterscheiden sie sich vor allem durch ihre Bauart.

Denn AGM-Batterien bieten bei gleichen Einbaumaßen mehr Raum für Bleiplatten, was in höheren Kapazitäten resultiert. Auch ist der Innenwiderstand geringer, weshalb sie schneller geladen werden können. Woher die Ladung kommt, also beispielsweise über Landstromanschluss, Solaranlage oder Generator, ist der Batterie selbst egal. Zwar werden im Handel sogenannte Solarbatterien angeboten, doch deren Bezeichnung weist nur darauf hin, dass die Batterie zyklenfest ist. Und das trifft auf alle AGM-, Gel- und Lithium-Batterien zu. Wichtig ist, dass das Ladegerät auf den Batterietyp und die Kapazität des Stromspeichers abgestimmt ist.

Die Lithium-Ionen-Batterien finden inzwischen vom Smartphone bis zum Elektroauto Verwendung. Als vor fünf Jahren die Batterien in einer Boeing 787 Dreamliner in Brand gerieten, wuchs die Skepsis gegenüber der noch neuen Technik.

Für Reisemobilisten gibt es jedoch keinen Grund zur Sorge, denn die in Wohnmobilen verwendeten Lithium-Batterien sind anders konstruiert und stehen nicht unter so hohem Druck. Das bedeutet, Flugzeugbatterien weisen bei gleicher Größe eine viel höhere Kapazität auf, was die Brandgefahr drastisch steigert.

AGM-Batterien

(+) Gut zu laden(+) Für hohe Stromabgabe geeignet (Wechselrichtereinsatz)(+) Unempfindlich gegenüber niedrigen Temperaturen(+) Wartungsfrei(+) Auslaufsicher(-) Weniger für Tiefenentladung geeignet als Gel-Batterie(-) Empfindlich bei hohen Temperaturen

AGM-Batterien haben einen in Glasvlies gebundenen Elektrolyten. Die Abkürzung AGM steht für „Absorbent Glass Mat“. Je höher die Anzahl an Platten ist, umso größer ist deren Kapazität. Eine Sonderform sind die AGM-Batterien mit Spiralzellentechnologie (z.B. Optima): Hier sind die Platten aufgerollt, was sie widerstandsfähiger gegen Vibrationen macht.

*Nennspannung

Gel-Batterien

(+) Höhere Entladungstiefe möglich als bei AGM- und Nassbatterien(+) Für geringe Stromentnahme über längeren Zeitraum gut geeignet (+) Auslaufsicher(+) Wartungsfrei (+) Etwas zyklenfester als AGM-Batterie(-) Lange Ladezeit(-) Hohes Leistungsgewicht(-) Bei niedrigen Temperaturen begrenzte Leistung(-) Verzeiht kaum Ladefehler

Gel-Batterien verfügen über einen in Gel gebundenen Elektrolyten. Die abwechselnd positiv und negativ geladenen Platten sind jeweils getrennt von einem Abstandshalter, der Kurzschlüsse verhindert.

*Nennspannung

Lithium-Ionen-Batterien

(+) Sehr gutes Leistungsgewicht(+) Wartungsfrei(+) Auslaufsicher(+) Hohe Tiefenentladung möglich(+) Schnell zu laden(+) Langlebigkeit(+) Umgebungstemperatur unwichtig für Kapazität(-) Hoher Preis(-) Empfindlich bei tiefen Temperaturen

Lithium-Ionen-Batterien sind die Zukunft der Batterietechnik. In Reisemobilen finden ausschließlich Lithium-Eisenphosphat-Batterien Verwendung. Diese bestehen häufig aus vier in Reihe geschalteten Zellen mit einer Nennspannung von jeweils 3,2 bzw. 3,3 V. Bei Bedarf können auch mehrere dieser Zellenblöcke parallel geschaltet werden.

Batteriepflege

Leistung und Lebensdauer des Stromspeichers sind maßgeblich davon abhängig, wie gut er behandelt wird. Hier finden Sie die wichtigsten Regeln für den pfleglichen Umgang mit Blei-Säure- und Lithium-Batterien.

  • Bleibatterien sollten immer möglichst voll geladen sein. Wird Strom entnommen, sollte so bald wie möglich nachgeladen werden.
  • Immer ein Ladegerät mit einer auf den Batterietyp abgestimmten Ladekennlinie verwenden.
  • Eine Blei-Säure-Batterie niemals vollständig entladen. 40 Prozent der Kapazität sollten immer unangetastet bleiben.
  • Beim Einwintern von Blei-Säure-Batterien beachten: die Batterie immer vollständig laden und an einem kühlen Ort einlagern – wenn möglich, an ein Ladegerät anschließen.
  • Niemals eine gefrorene Batterie laden. Immer erst bei Zimmertemperatur aufwärmen lassen, da sonst die Zellen beschädigt werden.

Energiesystem Leab

Eine Komplettlösung für die Stromversorgung gibt es von der Firma Leab Automotive. Das sogenannte LPS ist Batterie, Ladegerät und Wechselrichter in einem. Herzstück ist eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie mit 100 Ah Kapazität. Bei 80 Prozent Entladung nennt der Hersteller 3000 Lade-/Entladezyklen. Das Ladegerät leistet 50 Ampere, wodurch die Batterie bei Landstromanschluss innerhalb einer Stunde vollgeladen sein soll. Ein Sinus-Wechselrichter mit 1500 Watt Leistung ermöglicht den Betrieb haushaltsüblicher Elektrogeräte. Das im Design eines Kaffeevollautomaten verpackte Komplettpaket soll sich nicht nur platzsparend verstauen lassen. Auch der Einbau profitiert von der kompakten Bauweise, da alle Anschlüsse leicht erreichbar und die Einzelkomponenten intern natürlich bereits verkabelt sind. Das Leab- System ist über Reimo für 2675 Euro erhältlich. Info: www.reimo.com

Quelle: 2018 Motor-Presse Stuttgart
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