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BleiAkkumulatoren

Ein Blei-Akkumulator ist der Energiespeicher der Wahl für Ihre Gartenbahn-Elektrolok. Er ist nicht grundsätzlich ein schwieriger Geselle, er erwartet aber fürsorgliche und disziplinierte Pflege. Denken Sie einfach an Ihre Zimmerlinde: Ohne Giessen stirbt sie langsam.

Basiswissen

Die Links im Text führen zum Wörterbuch.

  • Bleiakkus sind aus einzelnen Zellen aufgebaut, eine Zelle hat eine Nennspannung von 2 Volt, Autobatterien haben eine Nennspannung von 12 Volt, haben also sechs hintereinander geschaltete Zellen
  • in den Zellen stehen zwei voneinander isolierte Pakete von Bleiplatten in verdünnter Schwefelsäure
  • früher musste von Zeit zu Zeit destilliertes Wasser nachgefüllt werden, das ist heute nicht mehr nötig, sofern Sie den Akku nicht überladen
  • in modernen Bleiakkus ist die Schwefelsäure in einem Gel oder einer Fliesmatte gebunden, diese Akkus sind hermetisch verschlossen, sie können auch liegend verbaut werden
  • die Kapazität eines Akkus wird in Ampère-Stunden (Ah) angegeben - 50 Ah bedeutet, dass man 50 Stunden lang 1 Ampère entnehmen kann
  • bei Ladung und Entladung verändern sich die chemische Struktur der Schwefelsäure und ihr spezifisches Gewicht
  • chemische Vorgaänge sind temperaturabhängig, die Kapazität eines Akkus ist im Winter kleiner als im Sommer
  • die Ladung erfolgt mit Gleichstrom aus einem Ladegerät am Netz oder von einem Solarpanel
  • die Lade-SchlussSpannung beträgt 2.3 Volt pro Zelle, bei einem Auto-Akku von 12 Volt Nennspannung also 13.8 Volt - diese Spannung darf niemals überschritten werden!
  • die Entlade-SchlussSpannung beträgt 1,8 Volt pro Zelle, bei einem Auto-Akku von 12 Volt Nennspannung also 10.8 Volt - diese Spannung darf niemals unterschritten werden!
  • ein Ladegerät für das Netz besteht im einfachsten Fall aus einem Transformator und einem Gleichrichter, diese einfachen Geräte entsprechen aber nicht mehr dem Stand der Technik
  • moderne Ladegeräte schalten bei der Lade-SchlussSpannung auf Erhaltungsladung um, sie sollen bei Nichtgebrauch immer am Akku angeschlossen bleiben
  • Blei-Akkus sind nicht 'dicht', sie entladen sich bei Nichtgebrauch selber bis zu ihrer (Selbst-)Zerstörung, das passiert bei der Gartenbahn gern im Winter
  • Unterschreiten der Entlade-SchlussSpannung beschädigt den Akku und verkürzt seine Lebensdauer
  • Blei-Akkus können Entladeströme von mehreren hundert Ampère liefern, ein Kurzschluss führt meist zu einem schweren Defekt oder zum Brand
  • für ausführlichere Informationen: Wikipedia: Bleiakkumulator

Im Akku-Glossar finden Sie auch Antworten auf oft gestellte Fragen.

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«Auto-Akkus sind für die Gartenbahn nicht geeignet!» sagen die Experten

Akkumulatoren sind nicht Akkumulatoren! Sie werden vielmehr für die unterschiedlichsten Einsatzgebiete konstruiert und optimiert, wobei man vereinfacht zwei verschiedene Anwendungen unterscheiden kann. Die nebenstehende Grafik veranschaulicht diesen Sachverhalt, die Kurven zeigen die Änderung der Spannung über die Zeit, die gestrichelte waagrechte Linie bezeichnet die Entladegrenze.

  • Sammelakkus (Industrial Trucks) oben: sie können zum Beispiel in Solaranlagen tagsüber geladen und nachts entladen werden beziehungsweise in Hubstaplern, Golf-Caddies oder Gartenbahnen nachts geladen und tagsüber entladen werden; die Lade-/Entladezyklen sind dabei sehr lang; der wichtigste Nachteil dieses Akkutyps: er ist teuer, sicher doppelt, meist dreifach so teuer wie ein Autoakku vergleichbarer Kapazität
  • Starterakkus (Automobile) unten: sind optimiert dafür, Verbrennungsmotoren zu starten; sie können in der kurzen Zeit des Startvorgangs einen sehr hohen Strom abgeben, wollen dann aber sofort wieder geladen werden; ihr Vorteil: Sie werden in grossen Mengen hergestellt und sind darum billig

Weil beide Typen schliesslich Bleiakkus sind, können Sie sie ihrem vom Konstrukteur zugedachten Verwendungzweck entfremden, müssen aber mit verringerter Leistung und kürzerer Lebensdauer rechnen. Vergleicht man die Preise, erhalten Sie für einen hochwertigen Sammelakku zwei bis drei Autoakkus gleicher Kapazität, der Sammelakku sollte also auch zwei bis drei Mal so lange leben. Aber wer kann das schon nachprüfen? Denken Sie auch daran, dass die meisten Akkus wegen unfreundlicher Behandlung und nicht wegen falschen Einsatzes frühzeitig ihren Geist aufgeben.

Pflege ist alles

Bleiakkumulatoren sind wie Zimmerpflanzen, sie brauchen regelmässige Pflege; wenn man sie vergisst, gehen sie ein. Mit den folgenden paar Regeln wird Ihnen das aber nicht passieren:

  • trennen Sie den Akku beim Abstellen Ihrer Lok grundsätzlich von Kontroller und Motoren, es gibt dafür spezielle Akku-Trennschalter (zB Conrad 85 48 88), aber jeder Leistungsschalter tut es auch
  • kaufen Sie sich ein Ladegerät, das bei der Lade-SchlussSpannung auf Erhaltungsladung umschaltet, und lassen Sie es in Ruhezeiten immer am Akku
  • leisten Sie sich einen Kontroller mit Tiefentladungs-Schutz, er schaltet ab, wenn die Entlade-SchlussSpannung erreicht ist (zB 4QD: 4QD- unf PRO-Series)
  • oder - wenn Ihnen das zu kostspielig erscheint - richten Sie eine andere Form des Tiefentladungs-Schutzes ein. Ein Voltmeter zur Überwachung der Akkuspannung ist nützlich, braucht aber Aufmerksamkeit.
  • verzichten Sie auf Volt- und Ampèremeter im Motorenkreis Ihrer Lok, sie sind zwar dekorativ, aber sonst nicht wirklich nützlich
  • Hilfe beim Kauf eines Ladegeräts gibt es hier.

Links zum Thema

Lerne deinen Akku kennen allgemeines und vertieftes Akku-Wissen
Wikipedia: Bleiakkumulator gute und detaillierte Übersicht, enthält weitere Links
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The Battery University Isidor Bachmann: Teil Eins - Grundlagen, die jeder Batteriebenutzer kennen sollte - Teil Zwei - Das Beste aus Batterien herausholen
EVBatteryMonitoring sehr instruktive Seite zu allen Aspekten
EV-Battery Curtis Battery Book 1 + 2, umfangreiche Dokumentation zu allen Besonderheiten von Akkus - für alle, die es ganz enau wissen wollen
alles über Bleiakkus (PDF 413kB) Dieter Werner: Der Bleiakku, seine Lade-/ Entladetechnik und Ladeautomaten zum optimalen Laden (GARTENBAHNEN 2005/1 bis 2005/4) - ein in jeder Beziehung erschöpfender Artikel
Battery Charger Design (PDF 1.2MB) sehr ausführliche Abhandlung über Bleibatterien und Ladegeräte
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