KFZ-Batterieladegerät

KFZ-Batterieladegeräte im Überblick

Autobatterien sind „Sekundärbatterien“. Das bedeutet, dass sie anders als „Primär-“ oder Einwegbatterien wieder aufgeladen werden können. Vom laufenden Fahrzeug werden sie in der Regel im voll aufgeladenen Zustand gehalten. Ein Generator wandelt dabei einen Teil der Leistungsabgabe des Motors in speicherbare elektrische Energie um. Leider passiert es oft auch in unpassenden Augenblicken, dass sich das Ladevermögen einer Autobatterie im Laufe der Zeit verschlechtert, bis irgendwann der Zeitpunkt erreicht ist, an dem die ausgegebene Spannung so gering ist, dass nicht einmal der Anlasser mit genügend Energie versorgt wird. Wenn die KFZ-Scheinwerfer versehentlich angelassen werden, nimmt die Ladung drastisch und muss mit einem Ladegerät wieder erneuert werden. Es kommt auch vor, dass ein Generator durch eine Störung nicht mehr genügend elektrische Energie an die Batterie weiterleitet, um sie soweit in einem geladenen Zustand zu halten, dass die elektrischen Verbraucher im Fahrzeug einwandfrei funktionieren.

Solange die Batterie nicht so mitgenommen ist, dass sie gar keine Ladung mehr halten kann, ist ein KFZ-Ladegerät die effizienteste Möglichkeit, eine leere Batterie wieder einsatzbereit zu machen. Das schnelle Aufladen der Batterie zum Beispiel durch Starterkabel, die mit der Batterie eines anderen Autos verbunden sind, oder durch Beschleunigen des Motors auf eine hohe Leerlaufdrehzahl, kann im Notfall unvermeidlich sein. Es ist aber eine überaus aggressive Methode, die die Lebensdauer des Generators verkürzen kann.

KFZ-Batterieladegeräte werden in unterschiedlichen Formen und Größen angeboten, davon sind einige besser transportierbar als andere. Viele verfügen über genügend Kapazität, um eine teilentladene Batterie schnell aufzuladen. Eine vollentladene Batterie können sie aber häufig nicht wieder zum Leben erwecken. Die etwas teureren Ladegeräte sind in der Regel mit zusätzlichen Funktionen ausgestattet, wie z. B. einem Kompressor zum Aufpumpen der Reifen und einem Reifendruckmessgerät.

KFZ-Ladegeräte gibt es auch in der Leistungsklasse, allerdings sind sie zu sperrig und zu schwer, um sie ständig im Fahrzeug mitzuführen. Sie werden deshalb häufig in der Garage aufbewahrt. Die kleineren, tragbaren Geräte sind zwar bequem, besitzen jedoch nicht das gleiche Leistungsniveau wie die größeren Ladegeräte.

Wenn ein Fahrzeug längere Zeit abgestellt werden soll, sorgt ein kleines Erhaltungsladegerät dafür, dass die Fahrzeugbatterie auch bei längerem Stillstand optimal aufgeladen bleibt. Der Ladevorgang sollte dabei anhand der Ladeanzeigen am Gerät regelmäßig kontrolliert werden.

 

Geschichte

Dem französischen Physiker Gaston Planté wird im neunzehnten Jahrhundert die Erfindung der ersten aufladbaren

Batterie (und somit dem ersten Batterieladegerät ) im Jahr 1859 zugeschrieben, als er seine Bleisäurebatterie vorstellte. Dies war der Prototyp der heutigen Fahrzeugbatterie und des KFZ-Batterieladegeräts. Sein Konzept fand schließlich industriell Anwendung in der Herstellung von motorisierten Fahrzeugen. Da Autos mit der Zeit immer preisgünstiger wurden und überall vorhanden waren, wurde auch die Herstellung separater Batterieladegeräte kommerziell umsetzbar. Sie wurden schon bald als wichtiges Zubehör für jeden Fahrzeugbesitzer angesehen. In den ersten Tagen wurde zum Laden einer Fahrzeugbatterie kein Generator, sondern ein Dynamo verwendet. Batterieversagen kamen früher viel häufiger vor, wenn eine Batterie stark in Anspruch genommen wurde.

 

Technische Aspekte

Prinzipiell kommen bei einem KFZ-Ladegerät ein Transformator und ein Voll- oder Halbwellengleichrichter zum Einsatz, um den Wechselstrom aus der Steckdose in einen 12-V-Gleichstrom umzuwandeln, der der Batterie zugeführt werden kann (der Transformator reduziert die Spannung, während der Gleichrichter die Wechselspannung in Gleichspannung umsetzt).

Aus sicherheitstechnischer Sicht ist der gesundheitsschädliche „Ausgasungsprozess“ nicht zu vernachlässigen, der beim Aufladen auftreten kann. Aus dem Schwefelsäurebad, in dem die Bleiplattenelektroden getaucht sind, werden dabei Wasserstoffgase freigesetzt. Diese können sich sammeln und explosiv werden, besonders beim Schnellladen. Wenn die Batterie zu stark aufgeladen wird, kann die Ausgasung eskalieren. Falls dann z. B. ein interner Funke entsteht, reagiert der Wasserstoff mit dem Sauerstoff aus der Umgebung und ein hoch entzündliches Gas entsteht. Aus diesem Grunde ist bei Verwendung eines KFZ-Ladegeräts eine persönliche Schutzausrüstung wie etwa Schutzbrille, Handschuhe und Overall ratsam. Ganz besonders gilt dies für die einfacheren Ladegeräteausführungen ohne Laderegelautomatik. Der Ladeprozess sollte nach Möglichkeit bis zum Schluss genau im Auge behalten werden.

Etwas fortschrittlichere Ladegeräte können die Batterie schnell, sicher und vollständig aufladen, ohne dass ein manueller Eingriff notwendig ist. Ladegeräte wie etwa die „IUoU“-Modelle sind besonders sicher, da drei Phasen zum schnellen Aufladen der Fahrzeugbatterie zum Einsatz kommen (I-Phase, Uo-Phase und U-Phase). Wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist, schaltet sich das Gerät automatisch ab.

Eine erhebliche Einschränkung von Bleisäurebatterien ist ihre Neigung, an der Oberfläche der Bleiplatten eine kristalline Bleisulfat-Patina zu bilden. Dies ist auf ihre elektrochemische Reaktion mit der Schwefelsäure zurückzuführen, in die sie eingetaucht sind. Diese „Sulfatierung“ findet zunehmend statt, wenn die Batterie über längere Zeit entladen ist. Dadurch wird das Wiederaufladen stets erschwert. Wenn eine längere Entladung aber vermieden wird, lässt sich die Sulfatierung beim Wiederaufladen rückgängig machen. Speziell dafür konzipierte KFZ-Ladegeräte mit Entsulfatierung werden mittlerweile angeboten, die die Bildung von Bleisulfatkristallen minimieren.

 

Vorzüge und Einschränkungen aktueller KFZ-Batterien

Einfache Ladegeräte sind relativ kostengünstig und bequem zu transportieren, sie müssen jedoch genau beobachtet werden: Bevor es zu einer „Überladung“ der Batterie kommen kann, müssen sie von der Batterie getrennt werden, denn sonst besteht die Gefahr, dass sich durch die oben beschriebene „Ausgasung“ explosive Gase bilden. Automatische KFZ-Ladegeräte sind teurer, jedoch besteht diese Gefahr bei solchen Geräten nicht. Geräte, die in der Lage sind, eine teilentladene Batterie schnell aufzuladen, sind zwar nützlich, aber die leistungsfähigeren Modelle neigen dazu, groß und schwer zu sein. Dadurch eignen sie sich fast ausschließlich für nicht tragbare Anwendungen im Heimbereich.