Technik: Lithium-Ionen-Akkus nachrüsten

Lithium ist derzeit eines der großen Themen. Die Speicher aus dem leichtesten aller Metalle werden immer günstiger, trotz oder wegen der automobilbedingt hohen Nachfrage. Die Vorteile liegen auf der Hand: schnelles Laden, bessere Nutzbarkeit der vorhandenen Kapazität, längere Haltbarkeit und, auf die Lebensdauer gerechnet, auch günstiger als herkömmliche Akkus. Ein Wechsel ist also sinnvoll, sollte man meinen. Umso mehr, wenn ohne­hin neue Akkus auf der Liste stehen.

Da ist es durchaus praktisch, dass die Hersteller vieler Lithiumbatterien einen Umbau 1 : 1, auf Neudeutsch auch Plug ’n’ Play genannt, versprechen. Also alte Akkus raus, neue rein, fertig. Den Rest erledigt das schlaue Batterie-Management-System, kurz BMS. Auf derselben Einbaufläche an Bord steht dann auf einmal die doppelte Kapazität zur Verfügung. Endlich scheint die Unabhängigkeit vom Landstrom unterwegs greifbar, denn zur höheren Kapazität kommt die kürzere Ladedauer, weil die Akkus Ladung nicht nur schnell abgeben, sondern auch aufnehmen können. So füllen selbst kurze Motorlaufzeiten den Speicher kräftig auf. Einen Tag Aufenthalt an Bord in einer Stunde nach­geladen? Das ist durchaus möglich.

Auch ein Solarpaneel kann seine volle Leistung an den Akku abgeben, wenn die Sonne knallt und so für zügige Ladung sorgt. Viele Vorteile also. Da wiegt auch der etwa doppelt so hohe Anschaffungs­preis pro Kilowattstunde gegenüber herkömmlichen AGM-Akkus nicht mehr so schwer. Auch deshalb nicht, weil die Leichtmetall-Akkus bis zu zehnmal so viele Zyklen schaffen sollen. Rechnet man dann den Anschaffungspreis auf die Anzahl Lade- und Entladevorgänge, bis der Akku defekt ist, bekommt man bei Lithium viel mehr fürs Geld.

Der Teufel und das Detail

Das alles klingt zu gut, um wahr zu sein. Die ganze Wahrheit ist es auch nicht. Denn: Wie bei einem alten, kaum isolierten Haus, bei dem der Einbau einer neuen Heizung nur einen Teilerfolg beim Energiesparen bringt, können Lithium-Akkus an Bord auch nur in einem optimalen System ihre volle Leistungsfähigkeit ausspielen.

Diese Systeme sind jedoch auf älteren Booten oft gewachsene Strukturen. Neue Komponenten kommen an Bord und werden irgendwie ins System reingeklemmt, hier noch ein Kabel, dort eine fliegende Sicherung. So entstehen im Laufe der Zeit abenteuerliche Konstruktionen. Not wird irgendwann an Elend geklemmt.

In solch eine Situation einen nagelneuen Lithium-Akku zu setzen ist nicht nur schade, es ist sogar gefährlich. Denn Lithium-Akkus sind gnadenlos: Sie nehmen Strom auf, so viel sie nur können und so viel es gibt, und geben ihn auch wieder mit voller Wucht ab. Dabei gebremst werden sie nur durch ihr BMS oder durch Sicherungen, die durchbrennen. Es ist nicht der Akku an sich, der gefährlich ist, das sind moderne LiFe­Po-Batterien nämlich nicht, es ist das ihn umgebende System, das nicht mehr auf das leichte Kraftpaket ausgelegt ist.

Unsere Tipps

1. Bedarf kennen: Eine Energiebilanz hilft bei der Auswahl
2. Welche Anwendung? Nicht jeder Stromkreis eignet sich
3. Erforderliche Anpassungen: Passen Ladetechnik und Verkabelung noch?
4. Lithium-Hybrid: Lohnt es sich, noch gute AGM-AKKus an Bord mit der neuen Technik zu mischen?
5. Lichtmaschine schützen: Enorm hohe Ladeströme erfordern spezielle
   Ladetechnik, um den Dynamo zu entlasten
6. Messtechnik: Kluge Batteriemonitore verzetteln sich
7. Lebensende: Wann wird es Zeit für den Austausch?
8. Quellen besser nutzen: Energie aus Sonne und Wind lässt sich besser
   verwerten, wenn Akkus schneller laden
9. Blitzschlag: Wenn die Natur die Elektronik lahmlegt
10. Entsorgung: Was tun am Ende der Lebensdauer?

Es empfiehlt sich daher, vor dem Umbau das eigene Bordnetz kritisch zu betrachten. Sind die Kabelquerschnitte ausreichend? Das gilt besonders für die Verkabelung der Lichtmaschine zum Start-Akku. Dort sind oft zu dünne Kabel verbaut, sodass ein B2B-Lader nicht seine volle Leistung ausspielen kann, weil zu wenig Spannung im Start-Akku ankommt.

Ist jedes Kabel, jeder Stromkreis passend abgesichert? Sind alle Verschraubungen fest und drohen somit dort keine ungewünschten Übergangswiderstände?

Wenn die Peripherie in Ordnung ist, kommt die Ladetechnik an die Reihe. Dazu sollte man unbedingt mit dem Hersteller oder Händler des Akkus die Situation an Bord besprechen. Ein Blick in die Bedienungsanleitung des Akkus kann ebenfalls helfen: Darf der Akku auch bei Temperaturen unter 0 Grad Celsius geladen werden? Steht dort, welche Kenn­linie Ladegeräte haben müssen? Kann das eigene Gerät das? Sind Details wie zum Beispiel Desulfatierungsprogramme ausgeschlos­sen, die bei vielen Ladegeräten üblich sind, um die Lebensdauer eines AGM-Akkus zu erhöhen? Bei einer Lithiumbatterie würde das BMS den Speicher während des Programms wegen Überspannung vom Lade­gerät trennen. Lassen sich solche Programme eventuell abschalten? Geht das nicht, ist neue Ladetechnik fällig. Dann kommen zur ohnehin hohen initialen Investition für den Akku noch einige Hundert Euro hinzu.

Das kann sich dennoch lohnen. Denn zum einen sind Lithium-Akkus besonders mit der passenden Ladetechnik ausgesprochen langlebig, zum anderen muss eine tendenziell chaotische Bordelektrik ohnehin in Ordnung gebracht werden. Der Umstieg auf moderne Akkus ist dazu ein guter Anlass!