Elektrizitätsberechnungen bei 12V-Batterien/Akkus

[fischig]

Ich komme mit den elektrischen Maßbezeichnungen Watt Ampere Volt nicht klar in Bezug auf das Laden einer Blei-Säure-Batterie. Aber wenn ich recht sehe, dann tummeln sich hier ja so einige Physik-Cracks, von denen ich mir Aufklärung erhoffe.

Insbesondere verstehe ich nicht so recht den Unterschied zwischen Watt und Ampere. Anhand eines für mich relevanten Beispiels: Ich habe eine Blei-Säure-Batterie mit einer Kapazitätsangabe 100Ah. Die C-Werte bei solchen Batterien lassen wir vielleicht erst mal außen vor.

1. Frage:
Verstehe ich erst mal recht, dass, wenn ich der Batterie 1A/h entnehme, dass ich das Spielchen dann 100h lang treiben könnte, bis die Batterie vollständig entladen ist? (Dass (und warum) man das nicht tun sollte: restloses Entladen ist mir bekannt und erscheint mir erstmal ebenfalls irrelevant.)

2. Frage:
Jetzt hänge ich einen Klapprechner an diese Batterie, dessen 12V-Netzteil, sagen wir, 80W aus der Batterie zieht/ziehen kann? Nehmen wir weiter an, das Netzteil tut das auch, heißt: es verbraucht konstant 80W. Entsprechend der Formel W=VxA, umgeformt A=W/V saugte der Klapprechner also ca.6,66A(=80W/12V) aus der Batterie. Heißt, ich könnte ihm ca. 4.8h lang den Spaß gönnen bis er ca. 32A aus der Batterie gesaugt hätte (32/6.66 = 4.8h)? Stimmen diese Rechnungen oder wer zeigt mir den oder die Fehler?

3. Frage
Jetzt nehmen wir mal an, dass ich die Batterie (auf welche Weise auch immer) um 32% (= 32A?) entladen habe, sie also noch über eine Restkapazität von 68Ah verfügt. Und nehmen wir weiter an, dass ich über einen Generator verfüge, bei dem eine Spannung von 12V und 8A angegeben ist. Wie lange brauchte der, um die Batterie wieder vollständig aufzuladen? 4h (4hx8A = 32 Ah)?

[DeletedUserReAsG]

Mach’s dir doch einfacher, und rechne in Wh: dein idealisierter Akku hat 1200Wh (12V und 100Ah angenommen); ein Netzteil, das 80W zieht, kann das entsprechend 15h lang tun, bis der Akku leer ist.

Dein ebenfalls idealisierter Generator leistet dann 96W, womit es 12,5h dauern würde, den komplett leeren Akku zu laden. Die Sache mit der Prozentrechnung für teilweise Ent-/Ladung dürfte dann auch nicht so schwierig erscheinen.

Dass das in der Realität so nicht funktioniert, weil die Spannung nicht konstant ist, es immer Verluste gibt, und man einen Bleiakku tunlichst nicht leerfahren soll (denn zumindest die Starterakkus sind so gar nicht zyklenfest, und selbst die für Solaranlagen konstruierten Bleiakkus mögen tiefe Zyklen nicht wirklich), hast du ja selbst erkannt.

[fischig]

Ich finde das nicht einacher/kann das nicht umsetzen. Ich muss mit den Werten/Maßeinheiten rechnen, die ich habe. Du setzt 100Ah (bei12V) auf 1200Wh (die darunter liegende Rechnung glaube ich zu verstehen), aber die allgemein gebräuchliche Formel A=W/V kriege ich dann schon nicht mehr auf meine realistischeren Beispiele 2 und 3 bezogen. Versuchen wir mal Dreisatz:
Wenn 100Ah (bei 12V) = 1200Wh, Dann wären 32A, .... ja was wohl, hier habe ich kein h mehr. Tut mir leid, ich komme damit nicht klar.

Tut mir leid. Ohne ein Eingehen auf/Korrigieren meiner Beispiele hilft mir das nicht weiter.

[DeletedUserReAsG]

Ich muss mit den Werten/Maßeinheiten rechnen, die ich habe.

Ja, die hast du. Dir fehlt da nur etwas Grundlagenverständnis: Einheit für Stromstärke ist A, für Spannung V und für Zeit h – alles Andere ist daraus abgeleitet.

Wenn 100Ah (bei 12V) = 1200Wh, Dann wären 32A […]

[…] nichts, das hier reinpasst. Wenn du 32A für eine Stunde fließen lässt, hättest du 32Ah. Ebenso hättest du 32Ah, wenn du 16A zwei Stunden fließen lässt. Oder auch 1A für 32 Stunden. Das wären dann jeweils 384Wh.

Worauf ich hinaus wollte: wenn du weißt, dass dein Generator 96W reinschiebt, und dein Ladegerät 80W rausnimmt, das Verhältnis also 1,2 (einheitenlos) ist, dann weißt du, dass du deinen Generator 10min laufen lassen musst, um die Energie wieder reinzutun, die dein Ladegerät in 12min rausgezogen hat. Natürlich sehr idealisiert (keine Verluste, konstante Leistung über den gesamten Bereich, etc.).

[hikaru]

Ich komme mit den elektrischen Maßbezeichnungen Watt Ampere Volt nicht klar in Bezug auf das Laden einer Blei-Säure-Batterie. Aber wenn ich recht sehe, dann tummeln sich hier ja so einige Physik-Cracks, von denen ich mir Aufklärung erhoffe.

Insbesondere verstehe ich nicht so recht den Unterschied zwischen Watt und Ampere.

Ich vermute du hast - wenn überhaupt - eine rein abstrakte Vorstellung elektrischer Maßeinheiten, kannst dir aber unter den physikalischen Größen eigentlich nichts vorstellen. Der Physikunterricht in meiner Schulzeit hat das leider nicht anschaulich vermittelt und ich vermute, das war zu deiner Zeit nicht besser.

Löse dich von der Benutzung der Maßeinheiten zur Beschreibung! Die Herren Volta, Ampère und Watt haben ihre Namen zwar verdient gemacht, aber sie sagen letztendlich nichts aus. Benutze die Namen der physikalen Größen:
elektrische Spannung, Stromstärke und Leistung

Dann fällt dir vielleicht eine "greifbarere" Analogie auf. Mit den gleichen grundlegenden Größen lässt sich nicht nur ein elektrischer Stromfluss, sondern auch ein Fluss aus Wasser beschreiben:
Die Spannung ist die Fließgeschwindigkeit, welche durch den Höhenunterschied (das Potenzial) zwischen zwei Punkten bestimmt wird.
Die Stromstärke ist genau das: Die Breite des Stroms, oder wenn du dessen Tiefe mitbetrachten willst, die Fläche eines senkrechten Schnitts durch ihn.
Die Leistung ist das Produkt aus Spannung und Stromstärke, also ein Maß dafür, wie viel Wasser in einer gegebenen Zeit den Fluss hinab fließt.

Dein Akku ist in dieser Analogie ein Gefäß, das du füllen und leeren kannst. Dein Verbraucher (hier Laptop) könnte z.B. eine klassische Wassermühle (oder realistischer: Turbine eines Wasserkraftwerks) sein.

[fischig]

Das ist mir doch alles Klar hikaru. Das Wasserbeispiel hatte ich mir anderswoher längst reingezogen. In meinem wurde ein Stausee zur Veranschaulichung bemüht(Und ich muss sagen: ich fand's ziemlich anschaulich). Unter Stromstärke und Spannung vermag ich mir durchaus etwas vorzustellen. Und mir ist auch klar, dass eine Elektroleitung einen gewissen Querschnitt hat und aus dem Stausee Wasser durch Röhren zu Tal gebracht wird,um eine Turbine anzutrieben, aber wenn man die große Klappe unter dem Stausee plötzlich öffnete, dann wären die Ampere mit einem Schlag weg: h gwgen Null.

Mein Problem ist: ich MUSS rechnen/schätzen, wenn ich im Wohnmobil nicht Gefahr laufen will, meine Versorgungsbatterie vorzeitig zu ruinieren. Ist vergangenen Sommer passiert und hat mir unsere Kalabrienreise ziemlich durcheinandergewirbelt. Am Rechnen lag's da wohl weniger, eher daran, dass ich Schrott gekauft hatte -online, versteht sich! Und ich muss rechnen mit den Maßeineiten, die ich habe. Beim Klapprechner sind's Watt, beim Kühlschrank (Hauptproblem!) sind's Ampere. Ich denke auch, beim Rechnen hat mir niemand, trotz seiner von mir als querch empfundenen Beispiele durchaus weitergeholfen. Das muss ich jetzt aber in Ruhe durchrechnen vor dem Hintergrund meiner Probleme.

[DeletedUserReAsG]

Und ich muss rechnen mit den Maßeineiten, die ich habe. Beim Klapprechner sind's Watt, beim Kühlschrank (Hauptproblem!) sind's Ampere.

Deswegen rechnet man’s am besten in eine Einheit um, und hier bietet sich Leistung in Watt an.

1W = 1V×1A → wenn dein Bordnetz 12V hat, und dein Kühlschrank mit z.B. 8A angegeben wird, dann sind das 12V × 8A = 96W. Wenn dieser Kühlschrank dann eine Stunde am Stück läuft, hat er also 96Wh verbraucht. Das sind 0,096kWh, wie sie auch auf dem häuslichen Stromzähler zu finden sind – vielleicht hilft das beim Verständnis.

Allerdings ist’s untypisch, dass bei Geräten der Strom, aber nicht die Leistung angegeben wird. Aufpassen, dass du nicht eine Einheit, die etwa wie „VA“ aussieht, als „A“ interpretierst. Abgesehen davon sollte man diese Rechnerei mit der Gesamtkapazität gerade bei Starterbatterien ganz schnell vergessen – an der Stelle passt die oft zitierte, übertragene Darstellung mit dem Wassereimer nicht: einen Eimer kann man beliebig oft ganz leeren und es passt immer wieder die gleiche Menge rein. Eine Starterbatterie verliert irreversibel mehr Kapazität, je tiefer man sie entlädt. Nach einigen vollen Entladungen hat sie dann nur noch einen Bruchteil der angegebenen Kapazität, und ist damit defekt.

Wenn’s um ein Wohnmobil geht: sinnvoll ist’s, einen zweiten Akku für die Verbraucher einzubauen, die nicht zum Fahrzeugteil gehören. Wenn man dort etwa einen Lithium-Eisenphosphatakku wählt, kann man auch die volle angegebene Kapazität nutzen. Außerdem wäre eine Schaltung vorzusehen, welche die Verbraucher beim Unterschreiten einer bestimmten Spannung von der Batterie trennt. Dann wird schlimmstenfalls das Bier warm, wenn die Batterie leer ist, aber man bleibt zumindest nicht liegen.

[debilian]

wenn ich im Wohnmobil nicht Gefahr laufen will

Solarzellen hast du oben?

[fischig]

sinnvoll ist’s, einen zweiten Akku für die Verbraucher einzubauen

Davon rede ich. Den braucht man nicht einzubauen, den hat jedes WoMo, das diesen Namen verdient, defaultmäßig eingebaut. In meinem habe ich die Kapazität durch Einbau eines zweiten in Parallelschaltung von 100 auf 200Ah angehoben.
Es geht nicht um die Starterbatterie. Zyklenfestigkeit ist mir ein Begriff. Und ein problematischer dazu. Darüber können wir dsikutieren, wenn ich das hier auf der Reihe habe.

Wenn man dort etwa einen Lithium-Eisenphosphatakku wählt, kann man auch die volle angegebene Kapazität nutzen.

Ist auch bekannt, aber die Preise halte ich bei Hobbymobilisten, wie ich einer bin, für unwirtschaftlich - wenn man denn mit seiner „zyklenfesten“ Blei-Säure-Batterie sorgsam umgeht.

Solarzellen hast du oben?

Nein, Ich fahr kein Dickschiff durch die Gegend, sondern eines, das noch in jeden PKW-Parkplatz passt. Im Übrigen halte ich das für kostspielige Spielerei - beim WoMo, wohlgemerkt, nicht bei der Solarenergie an sich.

[spiralnebelverdreher]

Ich komme mit den elektrischen Maßbezeichnungen Watt Ampere Volt nicht klar in Bezug auf das Laden einer Blei-Säure-Batterie. Aber wenn ich recht sehe, dann tummeln sich hier ja so einige Physik-Cracks, von denen ich mir Aufklärung erhoffe.

Insbesondere verstehe ich nicht so recht den Unterschied zwischen Watt und Ampere. Anhand eines für mich relevanten Beispiels: Ich habe eine Blei-Säure-Batterie mit einer Kapazitätsangabe 100Ah. Die C-Werte bei solchen Batterien lassen wir vielleicht erst mal außen vor.

Watt (W) ist die Einheit für Leistung, Ampere (A) die Einheit für Stromstärke, die Spannung hat die Einheit Volt (V). Die Amperestunde (Ah) ist eine alltaugstaugliche Einheit der Ladung für Autofahrer etc., die Physiker verwenden auch die weniger alltagstaugliche Amperesekunde (As) und nennen das zu allem Überfluss auch noch Coulomb (1 C = 1 As).
Wenn du Spannung und Strom kennst, kannst du mit Spannung x Strom die Leistung errechnen. Eine Glühlampe, die bei 12 V einen Strom von 2 A aus der Batterie "zieht", hat eine Leistung von 24 Watt (W), da die Physiker faul sind und das Produkt Volt x Ampere mit Watt abkürzen. Diese Leistung wird von der Glühlampe in sichtbares Licht und fühlbare Wärme umgesetzt. (Die Einheit Voltampere (VA) wird in der Elektrotechnik bei Wechselspannungsnetzen etwas anders benutzt als Watt, bei Gleichspannungsnetzen bist du mit Watt = Volt x Ampere aber richtig unterwegs).
Eine Kapazitätsangabe von 100 Ah bezieht sich auf die Speicherkapazität der Batterie. Die oben erwähnte Glühlampe würde deine 100 Ah Batterie in 50 Stunden entladen, da 100Ah / 2A = 50h ergibt. Du kannst bei Multiplikation und Division die Einheiten (A, V, W, h) immer mitnotieren und ggfs. auch wegkürzen wie in meinem Beispiel. Amperestunden geteilt durch Ampere gibt Stunden.

1. Frage:
Verstehe ich erst mal recht, dass, wenn ich der Batterie 1A/h entnehme, dass ich das Spielchen dann 100h lang treiben könnte, bis die Batterie vollständig entladen ist? (Dass (und warum) man das nicht tun sollte: restloses Entladen ist mir bekannt und erscheint mir erstmal ebenfalls irrelevant.)

Aussage ist fast korrekt, nur bei den Einheiten formulierst du etwas ungewöhnlich. Physikalisch besser formuliert wäre etwa "wenn die Batterie einen Strom von 1A liefert, kann ich das Spielchen dann 100h lang bewundern" oder "wenn ich 1 Ah Ladung entnehme, dann sind noch 99 Ah vorhanden" oder "wenn ich 100 Ah zur Verfügung habe, kann ich 100 h lang 1 Ampere Strom fließen lassen". In der Physik "entnimmt" man keinen Strom, der fließt einfach vom einen Batteriepol durch den Verbraucher (Glühlampe) zum anderen Batteriepol. Die Batterie ist mit ihren internen chemischen Prozessen der "Antrieb" für den Stromfluss und treibt den Strom immer im Kreis herum. Analogie: Heizungspunpe in deinem Haus - die lässt das Wasser duch den Brenner oder Wärmespeicher und die Heizkörper zirkulieren, entnimmt aber kein Wasser.

2. Frage:
Jetzt hänge ich einen Klapprechner an diese Batterie, dessen 12V-Netzteil, sagen wir, 80W aus der Batterie zieht/ziehen kann? Nehmen wir weiter an, das Netzteil tut das auch, heißt: es verbraucht konstant 80W. Entsprechend der Formel W=VxA, umgeformt A=W/V saugte der Klapprechner also ca.6,66A(=80W/12V) aus der Batterie. Heißt, ich könnte ihm ca. 4.8h lang den Spaß gönnen bis er ca. 32A aus der Batterie gesaugt hätte (32/6.66 = 4.8h)? Stimmen diese Rechnungen oder wer zeigt mir den oder die Fehler?

Deine Rechnung stimmt im Prinzip, nur die Einheiten nicht so ganz oder sie fehlen. Ich habs mal verbessert: "Heißt, ich könnte ihm ca. 4.8h lang den Spaß gönnen bis er ca. 32Ah aus der Batterie gesaugt hätte (32 Ah/6.66A = 4.8h)"

3. Frage
Jetzt nehmen wir mal an, dass ich die Batterie (auf welche Weise auch immer) um 32% (= 32A?) entladen habe, sie also noch über eine Restkapazität von 68Ah verfügt. Und nehmen wir weiter an, dass ich über einen Generator verfüge, bei dem eine Spannung von 12V und 8A angegeben ist. Wie lange brauchte der, um die Batterie wieder vollständig aufzuladen? 4h (4hx8A = 32 Ah)?

Auch hier wieder im Prinzip richtig, nur eine Einheit ist nicht korrekt. Besser wäre " ... dass ich die Batterie (auf welche Weise auch immer) um 32% (= 32Ah) entladen habe".

Deine Berechnung mit dem Generator ist von der Ladungsbilanz her bei einer idealen Batterie richtig.
In der nicht idealen Welt der realen Batterien wird zum Laden einer 12V Blei-Batterie üblicherweise eine Ladespannung von etwa 14,5 V verwendet, damit auch ein nennnswerter Ladestrom durch die Batterie fließt. Im realen Leben gibt es Verluste: Du lädst mit 14,5 V und 10 A dann 10 h lang auf und hast dann 100 Ah Ladung in der Batterie, kannst aber nur bei gut 12 Volt die Ladung wieder entnehmen. Wobei es noch komplizierter ist: Die volle Batterie liefert dir erstmal mehr als 13 Volt, die Spannung sinkt dann auf 12,5 Volt und dann immer weiter bis unter 12 Volt. Dann wird es Zeit, die Verbraucher abzuschalten um der Batterie nicht zu schaden. Du musst bei der Abschätzung von Ladedauern mit etwa 10% bis 20% Verlust durch die Batteriespeicherung rechnen.

Noch ein Wort zu Verbrauchern wie Kühlschränken: Eine Angabe von "8 A" auf dem Typenschild muss nicht bedeuten, dass der Kühlschrank kontinuierlich 8 A Strom zieht. Erstens gibt es bei Motoren einen Anlaufstrom kurz nach dem Einschalten, der deutlich höher ist als der Dauerstrom. Zweitens haben Kühlschränke (auch wenn sie keinen Motor haben) einen Regler, der je nach Innentemperatur den Kühlschrank ab- und anschaltet. Der durchschnittliche Verbrauch über einen ganzen Tag kann also anders sein als 8 A und hängt von der Nutzung und Umgebungstemperatur ab.

[MSfree]

Die Amperestunde (Ah) ist eine alltaugstaugliche Einheit der Ladung für Autofahrer etc.

Nein, Ah sind ziemlich sinnlos ohne die dazu gehörige Spannung. Das einzig aussagefähige sind Wattstunden, also das Produkt aus Amperestunden mal Spannung.

Eine Kapazitätsangabe von 100 Ah bezieht sich auf die Speicherkapazität der Batterie. Die oben erwähnte Glühlampe würde deine 100 Ah Batterie in 50 Stunden entladen, da 100Ah / 2A = 50h ergibt.

Nein, die Speicherkapazität in Ah ergibt keinen Sinn, zumindest nicht ohne die Spannung der Batterie zu kennen.

Dein Rechenbeispiel ist nur zufällig richtig, weil dein Verbraucher (die Lampe) mit der gleichen Spannung betrieben wird, wie die, die der Akku liefert. Ein 24V-Akku mit 100Ah hätte nämlich 2400Wh Kapazizäz, und da würde die 24W-Lampe 100 Stunden versorgen können.

Noch ein Wort zu Verbrauchern wie Kühlschränken: ...Der durchschnittliche Verbrauch über einen ganzen Tag kann also anders sein als 8 A und hängt von der Nutzung und Umgebungstemperatur ab.

Das gleiche gilt für Laptops. Wenn da 80W auf dem Netzteil steht, heißt das noch lange nicht, daß der Rechner permanent 80W zieht. Einer meiner Laptops hat z.B. ein 30W Ladegerät, mit dem eingebauten 32Wh Akku kommt der Rechner aber 7-8h ohne laden aus, was etwas über 4.5W Stromverbrauch im Schnitt entspricht, also viel weniger als die 30W, die das Netzteil liefern kann.

[fischig]

Nein, die Speicherkapazität in Ah ergibt keinen Sinn, zumindest nicht ohne die Spannung der Batterie zu kennen.

Die Spannung kennt man: Ich weiß ja nicht, wer hier so alles einen PKW/Kleinlaster betreibt, aber mir ist da noch keine andere Spannung als 12V untergekommen und nur darum geht's, mir jedenfalls.

SÄMTLICHE mir bekannten Anbieter von Blei-Säurebatterien in den den angegebenen KFZ-Kategorien benutzen die Angabe Ah.

Für Ampere würde ich umgangsprachlich vorschlagen, sich darunter eine StromMENGE vorzustellen.
„Leistung“ halte ich für einen schillernden Begriff. Wenn die beim Generator mit 8A angegeben ist, dann gehe ich davon aus, dass das tatsächlich so etwas wie ein oberer Leistungsgrenzwert ist: Eine größere „Strommenge“ pro Zeiteinheit vermag der nicht zu liefern. Schon beim Netzteil komme ich mit dem Begriff Leistung in Schwierigkeiten. Ein Netzteil mag 80 Watt/Zeiteinheit „leisten“ die der Klapprechner dann aber im Extremfall „verbraucht“.

[hikaru]

Das gleiche gilt für Laptops. Wenn da 80W auf dem Netzteil steht, heißt das noch lange nicht, daß der Rechner permanent 80W zieht. Einer meiner Laptops hat z.B. ein 30W Ladegerät, mit dem eingebauten 32Wh Akku kommt der Rechner aber 7-8h ohne laden aus, was etwas über 4.5W Stromverbrauch im Schnitt entspricht, also viel weniger als die 30W, die das Netzteil liefern kann.

Das geht übrigens auch in die andere Richtung:
Ich habe hier ein Thinkpad T530 mit nachgerüsteter Quad-Core-CPU, dazu ein originales "90W-Netzteil". Wenn ich die CPU mit mprime richtig quäle, dann zieht dieses Netzteil 160-170W aus der Dose (mit zwei verschiedenen Messgeräten überprüft).
Und ich vermute, das Netzteil könnte noch mehr, denn außerdem habe ich ein "60W-Netzteil" von einem T430. Mache ich mit diesem das gleiche Experiment am T530, dann zieht es mit einer Schwankung < ±0,2W exakt 135W. Den Rest holt sich das Notebook dann aus dem Akku, während es ihn mit dem 90W-Netzteil sogar noch lädt.

[hikaru]

„Leistung“ halte ich für einen schillernden Begriff. Wenn die beim Generator mit 8A angegeben ist, dann gehe ich davon aus, dass das tatsächlich so etwas wie ein oberer Leistungsgrenzwert ist:

Die elektrische Leistung [1] ist ein wohldefinieter physikalischer Begriff. Keine Ahnung ob da etwas schillert, aber um jemanden der einen Generator mit einer elektrischen Leistung von 8A anpreist, würde ich einen großen Bogen machen, denn er kann offenbar keine grundlegenden physikalischen Größen auseinanderhalten.
(Genauso würde ich es gern mit Akkuherstellern halten, die behaupten, ihre Angabe in Ah oder Wh wäre die Kapazität des Akkus. Aber dann kann ich keine Akkus mehr kaufen. )

Eine größere „Strommenge“ pro Zeiteinheit vermag der nicht zu liefern. Schon beim Netzteil komme ich mit dem Begriff Leistung in Schwierigkeiten. Ein Netzteil mag 80 Watt/Zeiteinheit „leisten“ die der Klapprechner dann aber im Extremfall „verbraucht“.

Die Angabe von Leistung pro Zeiteinheit ergibt für einen konstanten Stromfluss keinen Sinn, denn über die Spannung steckt die Zeit bereits in der Leistung drin.
Die elektrische Leistung ist allerdings eine elektrische Energie pro Zeiteinheit.


[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Leistung

[MSfree]

Die Spannung kennt man: Ich weiß ja nicht, wer hier so alles einen PKW/Kleinlaster betreibt, aber mir ist da noch keine andere Spannung als 12V untergekommen und nur darum geht's, mir jedenfalls.

Blei-Säure-Zellen haben eine Nennspannung von etwa 2.2V. Bei einer normalen PKW-Starterbatterie sind daher auch sechs Zellen Reihe geschaltet, bei LKW-Bordnetzen sind es zwölf Zellen, was dann 24V (eigentlich sogar 26.4V) ergibt. Mir ist schon klar, daß die Kapazität von Autobatterien praktisch immer in Ah angegeben werden, eben weil die fast immer mit 12V (eigentlich sogar 13.2V) laufen.

Früher gab es aber im PKW durchaus auch 6V Bordnetze, bei LKW sind schon lange 24V üblich, im PKW kommt in letzter Zeit wegen der Mildhybridisierung auch das 48V Bordnetz zum Einsatz. So ganz selbstsverständlich sind die 12V also nicht.

Davon abgesehen hat sich die Tatsache, daß es hier um eine Wohnmobilbatterie geht, auch nicht aus dem Startbeitrag ergeben. Blei-Säure-Batterien gibt es halt in vielen Konfektionsgrößen, sogar mein alter Diskman hat eine Blei-Gel-Batterien mit 2 Zellen und 4.4V Nenspannung.

[fischig]

Das zusammen mit meinem t430 gebraucht erworbene, nichts destotrotz mit „Lenovo“ gebrandmarkte, Netzteil beziffert seine „Leistung“ mit 90W. Wenn ich hikaru recht verstehe, dann kann man DIESE Angabe getrost vergessen.

[MSfree]

Die Angabe von Leistung pro Zeiteinheit ergibt ...keinen Sinn

Leistung ist physikalisch als Arbeit pro Zeit definiert. Leistung pro Zeit wäre daher Arbeit pro Zeit-zum-Quadrat und das gibt es schlicht und ergreifend nicht.

Etwas wie Watt pro Stunde ist also nicht nur sinnlos sondern einfach nur falsch.

[fischig]

Kann ich wenigstens davon ausgehen, dass eine mit 2W angegebene LED-„Glühbirne“ im Mobil auch tatsächlich 2W verbraucht, wenn eingeschaltet?

Was schätzt man hier so für einen Durchschnittsverbrauch/Leistung/Zeiteinheit bei einem T430 (Surfen und oder Videowiedergabe)?

[MSfree]

Das zusammen mit meinem t430 gebraucht erworbene, nichts destotrotz mit „Lenovo“ gebrandmarkte, Netzteil beziffert seine „Leistung“ mit 90W.

Das ist die maximale Leistung, die das Netzteil liefern kann. Der Rechner wird im Durchschnitt aber sehr viel weniger benötigen, so daß dieser Wert nur für die Auslegung der Sicherungen im elektrischen Kreis interessant sind.

Wenn ich hikaru recht verstehe, dann kann man DIESE Angabe getrost vergessen.

Nein, man kann sie nicht "getrost" vergessen. Denn einerseits ist das Mehr an Leistung, das Hikarus Rechner zieht, dem Netzteil auf Dauer sicher nicht zuträglich, weil die Komponenten im Netzteil überbelastet werden, was zu vorschneller Alterung führt. Mich wundert eher, daß das Netzteil das überhaupt mitmacht, normalerweise sollte da vorher eine Schmelzsicherung im Netzteil durchbrennen. Aber wer weiß schon, was Lenovo da mitliefert. Denkbar wäre auch, daß das Netzteil für verschiedene Ansprüche ausgelegt ist, also auch 160W liefern kann, aber bei schwächeren Rechnern mit einem 90W-Aufkleber versehen wird. Überlicherweise machen das die Hersteller jedoch nicht, denn ein überdimensioniertes Netzteil ist auch ein paar Cent teurer in der Herstellung, und diese Cents spart sich der Hersteller gerne ein.

[spiralnebelverdreher]

Die Amperestunde (Ah) ist eine alltaugstaugliche Einheit der Ladung für Autofahrer etc.

Nein, Ah sind ziemlich sinnlos ohne die dazu gehörige Spannung. Das einzig aussagefähige sind Wattstunden, also das Produkt aus Amperestunden mal Spannung.

Eine Kapazitätsangabe von 100 Ah bezieht sich auf die Speicherkapazität der Batterie. Die oben erwähnte Glühlampe würde deine 100 Ah Batterie in 50 Stunden entladen, da 100Ah / 2A = 50h ergibt.

Nein, die Speicherkapazität in Ah ergibt keinen Sinn, zumindest nicht ohne die Spannung der Batterie zu kennen.

In der Physik wird unterschieden zwischen Ladung (Amperestunden oder Amperesekunden) und (gespeicherter) Arbeit (Joule (J), WS, VAs, Wh, VAh, KWh). In die Berechnung der Arbeit geht selbstversändlich die Spannung ein (in meinen und fischigs Beispielen immer die 12 V). Wenn ich die 100 Ah meines Bleiakkus mit 12 V multipliziere komme ich auf 1200 VAh oder 1,2 KWh oder (wohnmobilistensprechferne) 4320000 Ws. In der Praxis (beim Kauf, Produktbeschriftung) werden die Werte Spannung (12 Volt im Auto) und Kapazität (bzw. maximale Ladung) immer getrennt genannt und nie das Produkt der beiden Werte. Der Grund dafür ist, dass die Spannung vorgegeben ist durch die Eigenschaften der Verbraucher bzw. des Einsatzbereichs (12 V Bordnetz Auto, Wohnmobil). Die muss ich unbedingt kennen und beachten, sonst geht's schief. Variabel ist über die mich interessierenden Batterieprodukte nur die Kapazität. Je mehr Platz und Geld zur Verfügung steht, desto mehr Kapazität ist möglich.

Dein Rechenbeispiel ist nur zufällig richtig, weil dein Verbraucher (die Lampe) mit der gleichen Spannung betrieben wird, wie die, die der Akku liefert. Ein 24V-Akku mit 100Ah hätte nämlich 2400Wh Kapazizäz, und da würde die 24W-Lampe 100 Stunden versorgen können.

Nennspannung des Verbrauchers gleich Nennspannung der Batterie setze ich mal als extrem sinnvolle Randbedingung voraus und ist somit kein Zufall! Andere Kombinationen sind denkbar, aber müßig. Denn die meisten Verbraucher würden sofort kaputt gehen (12 V Lampe im 24 V Bordnetz leuchtet sehr sehr hell, aber nur kurz) oder nicht erwartungsgemäß funktionieren (24 V Lampe im 12 V Bordnetz produziert zwar Wärme aber fast kein Licht). Aber ja, du hast Recht - ein 24 V Akku mit 100 Ah kann eine 24 W Lampe 100 h lang versorgen. Ist dann aber halt eine andere Glühbirne.

[MSfree]

Kann ich wenigstens davon ausgehen, dass eine mit 2W angegebene LED-„Glühbirne“ im Mobil auch tatsächlich 2W verbraucht, wenn eingeschaltet?

Ja.

Was schätzt man hier so für einen Durchschnittsverbrauch/Leistung/Zeiteinheit bei einem T430 (Surfen und oder Videowiedergabe)?

Grob geschätzt 15W Plus-Minus 5W. Nachmessen ist aber sicher eine gute Idee.

Wenn man mal den oberen Wert meiner Schätzung (20W) annimmt, dann würde dein 1200Wh-Akku das Notebook 60h befeuern können.

[hikaru]

Das ist die maximale Leistung, die das Netzteil liefern kann.

Eben das stimmt nicht, insbesondere mit dem Fettdruck. Die 90W sind offenbar die "Nennleistung" des Netzteils. D.h., dafür gibt Lenovo Garantie. In der Praxis wird es aber meist weniger Leistung liefern müssen (geschätzt 20-60W, ich messe später mal am T430), kann aber offensichtlich auch deutlich mehr liefern.
Allein auf dieser Zahl sollte man jedenfalls nicht sein Bordnetz planen. Wenn es dabei nur um den Laptop ginge, dann würde ich sagen Schwamm drüber, aber das geht weiter mit Kühlschrank, Herd/Heizung (falls elektrisch), Warmwasser, etc.
Am Ende bleibt nur, alles unter Last durchzumessen, selbst die LED-Lampe, denn ob der Aufkleber stimmt weiß man sonst nicht.

[MSfree]

Eben das stimmt nicht, insbesondere mit dem Fettdruck. Die 90W sind offenbar die "Nennleistung" des Netzteils. D.h., dafür gibt Lenovo Garantie.

Dazu hatte ich weiter oben schon spekuliert.

Allein auf dieser Zahl sollte man jedenfalls nicht sein Bordnetz planen.

Richtig, solche Zahlen sind nur für die Dimensionierung der Aderquerschnitte und der damit verbundenen Sicherungen interessant. Und selbst dann sollte man noch mindestens Faktor 2 Luft nach oben haben.

Wenn es dabei nur um den Laptop ginge, dann würde ich sagen Schwamm drüber, aber das geht weiter mit Kühlschrank, Herd/Heizung (falls elektrisch), Warmwasser, etc.

Heizung und Warmwasser wird man im WoMo eher nicht elektrisch machen. Die nötige Heizleistung geht schnell in den Bereich mehrerer kW, soviel Batteriekapazität will man dann doch nicht mitführen. Das geht bestenfalls mit externer Stromversorgung, meistens jedoch mit Gas.

Einmal duschen mit sagen wir 25l Wasser, das mit rund 40°C aus dem Duschkopf kommen soll und 10°C im Wassertank hat, würde rund 0.9kWh Energie benötigen. Das wären schon 75% der Kapazität der angedachten Batterie.

Am Ende bleibt nur, alles unter Last durchzumessen

Zumindest unter typischer Last.

[spiralnebelverdreher]

Nein, die Speicherkapazität in Ah ergibt keinen Sinn, zumindest nicht ohne die Spannung der Batterie zu kennen.

Die Spannung kennt man: Ich weiß ja nicht, wer hier so alles einen PKW/Kleinlaster betreibt, aber mir ist da noch keine andere Spannung als 12V untergekommen und nur darum geht's, mir jedenfalls.

SÄMTLICHE mir bekannten Anbieter von Blei-Säurebatterien in den den angegebenen KFZ-Kategorien benutzen die Angabe Ah.

Für Ampere würde ich umgangsprachlich vorschlagen, sich darunter eine StromMENGE vorzustellen.
„Leistung“ halte ich für einen schillernden Begriff. Wenn die beim Generator mit 8A angegeben ist, dann gehe ich davon aus, dass das tatsächlich so etwas wie ein oberer Leistungsgrenzwert ist: Eine größere „Strommenge“ pro Zeiteinheit vermag der nicht zu liefern. Schon beim Netzteil komme ich mit dem Begriff Leistung in Schwierigkeiten. Ein Netzteil mag 80 Watt/Zeiteinheit „leisten“ die der Klapprechner dann aber im Extremfall „verbraucht“.

Für den elektrischen Strom (gemessen in Ampere) finde ich "StromMENGE" kein hilfreiches Bild. Für mich klingt das so wie Badewannne, da sind dann 200 l Wasser als Menge drin. Die fließen durch den Abfluß raus und dann ist die Wanne leer. Denk dir elektrischen Strom lieber analog zum Wasserstrom in deiner Zentralheizung. Die Pumpe drückt 1000 l Wasser pro Stunde durch die Heizkörper, aber das Wasser kommt zurück (fließt im Kreislauf) und die Pumpe tut das unabhängig davon ob du fürs Befüllen deiner Heizkörper und Rohre 400 oder 1000 l Wasser brauchst. Also so etwa: Strom wäre bei einer Pumpe die Fördermenge pro Zeit (Liter pro Stunde).
Leistung ist - wie andere schrieben - Arbeit geteilt durch Zeit. Wenn ich eine bestimmte Arbeit (Ziegelsteine nach oben tragen) in der halben Zeit verrichte, dann habe ich dafür die doppelte Leistung benötigt. Aber halt nur für die Häfte der Zeit.
Beim Netzteil ist es so: das transformiert dir Strom von einer Spannung in die andere, bspw. von 230 V Wechselspannung in 14 Volt Gleichspannung. Das ideale Netzteil erzeugt in dem Sinn weder Arbeit noch Leistung, es verbraucht auch keine - es wandelt einfach verlustfrei um. Reale, käuflich zu erwerbende Netzteile wandeln zwar um, behalten aber einen kleinen Teil der Leistung für sich (werden dadurch warm) und die maximale Leistung an, wieviel Leistung vom Netzteil maximal transferiert werden kann ohne dass es kaputt geht (z.B. durch Überhitzung). Dein reales Netzteil wird bspw. im 230 V Netz betrieben und zieht dort 0,4 A Strom. Damit entnimmt es diesem Netz 230 V x 0,4 A = 92 W. Ans Notebook gibt das Netzteil zum gleichen Zeitpunkt bei 14 V einen Strom von 6 A ab, das entspricht 84 W. Die Differenz von 8 W zwackt es für sich selbst ab und wandelt diese hauptsächlich in Wärme um. Die Angabe "100W" auf dem Netzteil ist also eine Obergrenze an Leistung, die das Ding transformieren kann.

[fischig]

um jemanden, der einen Generator mit einer elektrischen Leistung von 8A anpreist, würde ich einen großen Bogen machen, denn er kann offenbar keine grundlegenden physikalischen Größen auseinanderhalten.

Das träfe dann zu - wenn ich das richtig vestehe - beim Marktführer für WoMo-taugliche Klein-Generatoren: Honda (https://cdn.hornbach.de/data/shop/D04/0 ... 104655.pdf) Ein Datenblatt direkt bei Honda habe ich nicht gefunden, womöglich Englisch-Kenntnisse nicht ausreichend.

In meinem Mobil gibt es lediglich drei über einen nennenswerten Zeitraum, bzw. mit nennenswertem Verbrauch/Leistung betriebene Geräte. An erster Stelle Kühlschrank (in A angegebener Durchschnittsverbrauch 2,5. Das mit dem Feierabendbier wäre zwar in der Tat schmerzlich, wichtiger sind dann aber doch die „übrigen“ Lebensmittel), das Bordlicht (2x2W) und der Klapprechner. Den Strombedarf des Händi-Rechners meiner Frau glaubte ich vernachlässigen zu können.

Nach meinen bisherigen Recherchen soll man eine „Versorgungs-“/„Solar-“/„Bord“-Batterie auf Blei-Säure-Basis maximal bis zu einer Restkapazität von 40-50% entladen. Was haltet ihr von dieser Faustregel?