Elektrische Netze in einem Caravan

Die elektrische Versorgung eines Wohnwagens wird meist über ein 230V Landstromanschluss hergestellt. Im Wohnwagen werden viele Verbraucher mit einem 12V Netz versorgt.

Somit sind in einem Wohnwagen grundsätzlich heute 2 Spannungsebenen vorhanden. Das 230V Wechselstromnetz sowie ein 12V Netz.

Anschluss an das 230V Netz

• nur Gummischlauchleitungen mit einem Aderquerschnitt 3 x 2,5qmm verwenden,
• maximale Länge = 25m,
• möglichst keine Verlängerungen !
• ist diese unumgänglich, diese nur mit gleichem Kabel verlängern und Anschlussstelle vor Feuchtigkeit schützen,
• hat der Campingplatz keine CEE Steckdose, geeignete Adapter verwenden.

Was ist der Vorteil der CEE Steckdose?

Ein Vertauschen der Phase L1 und des Nullleiters ist somit nicht möglich. Dieses Vertauschen könnte dazu führen, dass bei einem Auslösen des Leitungssicherungsautomaten nicht die stromführende Phase L sonder der Neutralleiter abgeschaltet wird. Dies kann zu gefährlichen Situationen führen. Ein weiterer Grund ist der Spritzwasserschutz. IP44.

Schutzeinrichtungen in einem Caravan

Von einem 230V Netz können schnell Gefahren ausgehen, die wie bei einer Hausinstallation durch geeignete Maßnahme verringert werden können. Jeder neue Wohnwagen ist daher mindestens mit folgenden Einrichtungen ausgestattet:

Leitungsschutzschalter

Wohnwagen werden mit Leitungsschutzschalter versehen. Anders als in der Installation zu Hause, wo immer nur der Aussenleiter L abgesichert wird, werden in einem Caravan immer beider Pfade durch einen Leitungsschutzschalter gesichert. Die beiden Schutzschalter werden durch einen Steg miteinander verbunden, sodass immer beide Schalter auslösen. Dies kann  passieren, wenn eben nicht der Anschluss über den CEE Stecker hergestellt werden kann, sondern ein Adapter mit einem Schukostecker benötigt wird.

Schutz über RCD

Jeder "neue" Caravan muss einen RCD Schalter installiert haben. Dieser Schalter ist auch als FI Schutzschalter bekannt und ist ein Personenschutzschalter. Er löst aus, sobald ein Fehlerstrom > max. 30mA über den PE / Schutzerder, oder durch den Körper gegen Erde abfließt.

Zulässige Leitungstypen

Sollen in dem Wohnwagen 230V Verdrahtungen,  weitere Steckdosen nachgerüstet werden oder ein weiteres Gerät angeschlossen werden, so muss hier eine mehr - oder feindrähtige Leitung mit flammenwiedriger Ummantelung verwendet werden. Der Querschnitt soll 1,5qmm nicht unterschreiten.  Die Verwendung von NYM-Leitung und ähnlichen Typen ist nicht zulässig.

Worauf muss bei der Installation geachtet werden?

Es ist immer darauf zu achten, dass die Leitungen nicht gequetscht oder der Mantel beschädigt werden kann. Leitungen sollten in einem bestimmten Abstand am Fahrzeug gegen Bewegung gesichert werden.

Übersicht Anschluss 230V Netz

Sonderfall Wechselrichter / Powerstation

Die 12V Spannungsversorgung

Die meisten Geräte wie Beleuchtungen und Steuerungen für Heizungen und TV Geräte etc. werden über ein 12V Netz versorgt.

Die 12V Versorgung kann über mehrere Wege erfolgen. Diese wird entweder über einen Umformer, der aus den 230V die 12V Spannung wandelt oder über ein autarkes System aus der Batterie hergestellt.

Auch hier sind die einschlägigen Normen der VDE0100-721 zu beachten. Wichtig ist auch, dass bei leistungsstarken Geräten die Ströme sehr schnell recht hoch werden können, was unter Umständen zu besondere Anforderungen hinsichtlich Kabelquerschnitte führen kann.

12V Netz über das Auto

Fast alle heutigen Wohnwagen haben einen 13 poligen Steckkontakt der die Verbindung zu Zugfahrzeug herstellt. Eine  genormte Zuordnung macht es leicht, den Stecker im Falle eines Defektes tauschen zu können.

Es ist aber nicht immer sichergestellt, dass jeder Autohersteller auch alle PIN's belegt, so werden teilweise nur PIN 9/10 belegt. Gewisse Funktionen im Wohnwagen, wie z.B der Kühlschrank oder ein Ladebooster können dann nicht betrieben werden.

Dauerplus (PIN9)

In den meisten Fällen ist eine Verdrahtung über den Dauerplus auf das Versorgungsgerät vorhanden. Dies ermöglicht es, während eines kurzen Aufenthaltes z.B. die Beleuchtungen oder andere 12V Geräte im Wohnwagen über die Autobatterie zu benutzen.

Hier sollte aber immer darauf geachtet werden, dass nicht zuviel entladen wird.

Schaltplus (PIN10)

Immer häufiger setzen die Autohersteller auch die geschaltete Leitung ein. Diese wird aber von den Caravanherstellern verschiedenen Funktionen zugeführt.

Funktionen der beiden Leitungen

Oftmals dient der Schaltkontakt zur Steuerung des Kühlschrankes oder zum Ladung der Batterie über einen Booster. Der Booster wird an die Dauerplusleitung angeschlossen und über den Schaltplus gesteuert. 

Auch Kühlschränke können über den Dauerpluskontakt angeschlossen sein. Ebenfalls würde dann der Schaltplus den Kühlschrank in Abhängigkeit ob der Motor des Autos gestartet ist, ein oder ausgeschaltet werden.

Grundsätzlich ist zu erwähnen, dass Ströme von größer als 8A oftmals wegen der Leitungsverluste nicht überschritten werden sollten.

Ferner gibt es Caravanhersteller, die ihre Kühlschränke nicht mehr an die 12V Versorgung des PKW anschließen. Grundsätzlich ist das Thema bei den Großen Kühlschränken auch nach zu vollziehen. Immerhin steigt der Strom bei einem 170W Kühlschrank auf ca. 15A. Über die Leitungslänge bei unzureichenden Querschnitt wird die Versorgungsspannung am Kühlschrank ggf. kleiner als 11V sein, was seine Kühlleistung massiv minimieren würde. Auch eine übergroße Erwärmung der Steckdose und der Leitung könnte eintreten.

Wichtig ist, es dürfen keine 2 hochstromige Verbraucher an nur einer Leitung angeschlossen sein. Wer den Kühlschrank über 12V nutzen möchte und die Batterie über die Lichtmaschine laden möchte, muss beide Leitungen verwenden und über die Schaltplusleitung die Dauerstromversorgung bei einer Pause trennen.

Ferner gilt, moderne Euro6 Fahrzeuge Schalten die Lichtmaschine teils aus, eine 100% tige Funktion ist dann nicht mehr gegeben.

12 V Netz aus dem 230V Netz

In der Regel ist in jedem Wohnwagen ein Versorgungsgerät verbaut, welches die 230V in die 12V Spannungsebene transformiert. Ein Parallebetrieb aus dem 230V Netz und dem 12V Netz wird so sichergestellt. Die einzelnen Stromkreise werden über KFZ Stecksicherungen abgesichert.

12V Versorgung über die Dauerplusleitung 

Versorgung über den PIN9 des Zugfahrzeuges

Eine 12V Versorgung wird über das Zugfahrzeug hergestellt. Wer nur kurz auf Durchfahren sich im Wohnwagen aufhält und keine Funktionen wie Lüfter etc. benötigt, für den jenigen wird diese Lösung ausreichend sein. Vorteil, sie ist in fast jedem Caravan bereits vorhanden.

Meist ist die Ladeleitung für die Steuerung des Kühlschrankes mit angeschlossen. Fehlt diese, kann es sein, das der Kühlschrank nicht funktioniert.

12V Versorgung aus der Batterie

Ist ein Caravan mit einem 12V Versorgungspaket oder Autarkpaket ausgestattet, so kann die 12V Versorgung über die Batterie, die meist auch für den Mover genutzt wird, hergestellt werden.

Diese macht vor Allem dann Sinn, wenn Heizungen, Kühlschränke und anderer Steuergeräte eine 12V Steuerspannung benötigen, da diese ohne nicht funktionieren würden.

Diese Autarkschaltungen können in der Regel auch selber nachgerüstet werden und können über einfaches Anklemmen an das 12V versorgungsgerät der Moverbatterie bis zu komplexen Lösungen mit Solartechnik etc. erfolgen.

Nutzung der Caravanbatterie ohne zusätzliche Ladefunktion aus dem PKW

Einfache Versorgung über die Moverbatterie

Diese etwas komfortablere Lösung wird auch von Händlern und Caravanherstellern als "einfaches" Autarkpaket verkauft. Über einen Schalter kann zwischen dem PKW und der Wohnwagenbatterie umgeschaltet werden. Eine Automatisierung über ein Trennrelais wäre hier möglich.

Für die Ladung der Batterie sind geeignete Ladegeräte oder auch Kombigeräte nötig, die die Ladung und die Spannungsversorgung des Caravans sicherstellen.Der eingesetzte Typ und Hersteller des Versorgungsgerätes ist in der Regel vom jeweiligen Caravanhersteller abhängig. Meistens handelt es sich um Schaltnetzteile mit einer Leistung von ca. 350Watt.

Wichtig ist, dass auf die nötige Ladekennlinie für den eingesetzten Akku geachtet wird.

Nutzung eines Ladeboosters

Bei einem Ladebooster wird die nötige Spannung zur Ladung einer Batterie entsprechend hochgeregelt. Durch die relativ langen Leitungslänge vom Auto zur Caravanbatterie entstehen sehr hohe Spannungsverluste, die dieser Booster in engen Grenzen wieder ausgleichen kann.

Entweder sind separate Booster bei Autarkpaketen verbaut, es gibt aber auch Kombigeräte.

Man muss aber auf die verwendendeten Batterietyp achten, damit die diese auch mit entsprechender Ladekennlinie geladen wird.

Im Caravanbereich machen Booster nur bis zu einem Ladestrom bis zu max. 8A einen wirklichen Sinn. Das sind auch die Werte, die für diesen Bereich angeboten werden. Bei Wohnmobilen schaut die Sache etwas anders aus, dort kann man große Querschnitte verlegen und so mit hochen Strömen laden.

Aus Erfahrung, die Booster reduzieren je nach Spannungseingang den Ladestrom, sinkt der unter 10V schalten die Geräte ab oder reduzieren den Strom auf ein Minimum.

Wer meint, auf kurzen Strecken seinen 100Ah Akku wieder voll Laden zu können, wird wahrscheinlich enttäuscht werden.

Ladung über eine PV Anlage

Um eine Batterie in einem Wohnwagen unabhängig von einem Stromanschluss zu laden, kann eine Solaranlage installiert werden. Hierzu wird das Solarpanel und ein Solarregler benötigt.

Etwas zur Batterie

Wer seinen Wohnwagen zumindest über das 12V Netz auch ohne den 230V Anschluss betrieben möchte, kommt um eine Batterie nicht herum. 

Grundsätzlich kann die Moverbatterie für solche Anwendungen genutzt werden.

Nun möchte ich klar erwähnen, ich bin kein ausgesprochener Batterieexperte, ich möchte aber versuchen einige Begriffe zu klären.

Begriffe

Was bedeutet der Begriff Ah?

Eine Batterie wird immer mit einer Kapazitäsangabe in Ah angegeben. Dies besagt, dass ein Verbraucher der 1A Strom benötigt und für eine Stunde in Betrieb ist, 1Ah Kapazität benötigt hat.

Was ist der C-Wert?

Der C oder h Wert gibt die Entladezeit der Batterie an, bis diese vollständig entladen ist.

Hier gilt festzuhalten, vollständig entladen ist nicht gleich vollständig entladen. Im Bereich der Versorgungsbatterie, die eine Nennspannung von 12V aufweisen sollen gilt die Batterie entladen, wenn die Spannung bei ca. 10,5 bis 11,9V liegt. dann können Verbraucher wie Motoren oder TV Geräte nicht mehr genutzt werden, weil die Spannung nicht mehr ausreichend ist. Wer nur eine Lampe betreibt, kann die Batterien auch weiter nutzen. Eine Lampe wurde dann eventuell nur dunkler werden.

Der  C Wert oder auch h Wert wird z.B. mit 100h angeben. Somit kann eine  Batterie mit 100Ah mit einem Strom von 1A 100h über 100h betrieben werden. Die Batterie liefert diesen Strom und ist danach 100%tig entladen.

Zum Vergleich von Batterien sollte man also immer den C oder h Wert in Verbindung  mit den Ah betrachten.

Wann ist eine Batterie leer?

Wie oben beschrieben ist eine Batterie dann leer, wenn keine nutzbare Spannung unter einer Belastung eines Stromes mehr zur Verfügung steht. 

Die Klemmenspannung sollte also unter einer Last, z.B. 5A immer noch >12V sein. Dieser Grenzwert hängt nun etwas von den einzelnen Batterietypen ab, Blei-Säure, AGM, Gel oder LifePo4 Batterien.

Batterietypen

Der grundsätzliche Aufbau der Blei / AGM und GEL Batterien ist in etwa gleich. Es sind Bleiplatten die von einem Eletrolyt umgeben sind. Das Elektrolyt macht den Unterschied. Zusätzlich sind bei den AGM Batterien oftmals die Platten etwas größer, der Ladestrom kann und darf bei diesen Batterien höher sein.

Blei Säure

Bei der Blei-Säure Batterie handelt es sich um die alt hergebrachte und aus dem Auto bekannte Batterie. Nun ist eine reine Starterbatterie wenig zu gebrauchen, da diese nicht auf eine lange Entladephase optimiert wurde. Hier gibt es aber jede Menge Versorgungsbatterien im Handel.  Der Vorteil der Bleibatterie ist ihr günstiger Preis bei noch moderatem Gewicht. nachteilig ist aber, viele dieser Batterien sind nicht auslaufsicher. Also eine Installation in einer Box ist erforderlich. Zusätzlich ist für viele dieser Batterien eine Belüftung über einen Schlauch nach außen sicher zu stellen. Es gibt aber auch geschlossene Typen, die dann als "wartungsfrei" bezeichnet werden.  

Eine Überprüfung des Säurestands ist von Zeit zu Zeit nötig.

Bei ordentlicher Pflege hat die Batterie ca. 1000 Ladezyklen. Die nutzbare Kapazität liegt bei etwa 50% bis 55% der angegebenen Kapazität. Der max. Ladestrom entspricht etwas 10% der Nennkapazität ( 100Ah / 10A).

Übersicht:

Wir hatten bisher immer nur eine solche 120Ah Batterie in unseren Wohnwagen verbaut. Die Batterie war dauerhaft für die Versorgung des 12V Netzes in Betrieb, sowie für den Betrieb des Movers. Auch der vorrübergehende Betrieb eines 1500W Sinuswechselrichters war damit problemlos möglich.

Geladen wurde vornehmlich über ein 100W PV Modul und bei Bedarf über die Schaudt -CSV409 des Wohnwagens.

Insgesamt in 12 Jahren wurde die Batterie 2 mal ausgetauscht und hatte mich so 200€ gekostet.

AGM (Absorbent - Glass - Mat)

Das Elektolyt ist bei dieser Batterieform in einem Vlies gebunden (VRLA). Diese Typen eigen sich besonders für den Betrieb des Movers und Wechselrichters und überall dort wo hohe Ströme benötigt werden. Grundsätzlich eignen sich diese Batterien besonders gut in Wohnwagen, weshalb die Hersteller auch gerne auf diesen Typ zurück greifen. Die entnehmbare maximale Ladungsmenge entspricht etwa 65% der Ladungsangabe.  

Die Batterien sind wartungsfrei und geschlossen,  ein Belüftungsschlauch ist nicht vorhanden.

Steckbrief:

Im Gegensatz zur Blei - Säurebatterie ist dieser Typ etwas schwerer. Auch an die Ladetrechnik ist eine andere Verraussetzung geknüft. Tiefentladungen verzeihen diese Batterien nur schwer.

Gel Batterie

Bei einer Gelbatterie ist das Elktrolyt in einem Gel gebunden und somit ebenfalls auslaufsicher. Auch diese Batterien benötigen keine Wartung. Sie unterscheidet sich in der Ladeschlussspannung zur AGM Batterie!

Steckbrief:

Abschließendes zu diesen Batterien

Wer höhe Ströme dauerhaft benötigt, sollte besser zu einer AGM Batterie greifen. Diese können auch im Gegensatz zur GEL Batterie mit etwas höheren Strömen geladen werden. 

Auch in der Hinsicht der Rüttelfestigkeit sind die AGM oder GEL Batterien im Vorteil. Also für den Anwender, der auch häufiger über nicht befestigte Wege fährt. Wer Allerding nicht viel Geld investieren möchte und nur bei Bedarf Strom aus der Batterie nutzt, dem reicht auch eine Blei-Säure Batterie aus.

Teilweise wurden und werden auch Spiralcellbatterien angeboten. Diese stelle eine Sonderform der AGM Batterie dar und werden gerne in Verbindung mit Movern verbaut. 

LifoPo4 Akku

Die LifePo4 Akkus LiciumEisensulfat Akkus zeichnen sich durch ihr geringes Gewicht und ihrer hohen Entladbarkeit aus. Einige behaupten, dass ein LifePo Akku bis zu 100% entladen werden kann, was ich aber nicht empfehlen würde. jedoch kann ein 80Ah Akku bis zu 70Ah entladen werden und würde so einer AGM Batterie von ca. 140Ah entsprechen.

Das Gewicht dieser Batterien liegt dann nur bei etwa 9 bis 11kg.

Der Aufbau dieser Batterien ist aber gänzlich anders als die der Blei-Batterien. Anstellen von Platten besteht ein solcher Akku aus vielen kleinen Zellen, die wiederum zu einem Pack mit einer Spannung von ca. 3,3V zusammengeschaltet sind. Für ein 12V Akku werden somit 4 dieser Packs in Reihe geschalte, so dass eine Klemmenspannung von 13,4V erreicht wird. Dieser Wert kann sich von Hersteller zu Hersteller etwas ändern.

Die Ladung und Entladung muss stets überwacht werden, damit die Zellen keinen Schaden nehmen. Weiterhin muss bedingt durch Fertigungstoleranzen ein ständiger Ladungsausgleich zwischen den Zellen stattfinden damit die Batterie ihre Kapazität im gesamten erhält. Hierzu benötigt ein LifPo4 Akku ein BMS (Battery Managment System). Dies kann entweder frei erworben werden, ist aber bei den fertigen Batterien meist verbaut. Einige Batteriehersteller bieten sogar Bluetoothfunktionen an, um die Batterie per Smartphone zu überwachen. Es sie aber gesagt, diese Funktionen benötigen immer auch Energie! 

Das BMS überwacht zusätzlich den Entnahmestrom, Während dieser bei Blei Säure oder AGM Batterien kurzfristig sehr hoch sein kann (500A oder mehr für wenige Sekunden) so kann dies eine LifPo4 Batterie  unter Umständen nicht liefern. Ein Blick in die Daten des BMS ist hier erforderlich. Beim Einsatz von Movern und Wechselrichtern ist also darauf zu achten, dass die Spitzenströme ausreichend hoch sind. Bei erreichen dieser Ströme schaltet das BMS die Batterie ab und unter Umständen ist die Freude am Movern dann vorbei.

Steckbrief:

Nachteile

Ein entscheidender Nachteil dieser Batterie ist, dass sie keine Ladung um 0°C mehr aufnimmt. Es gibt allerdings hier auch Lösungen mit Heizungen, die aber Geld und Energie kosten.

Es ist sehr wichtig, sich die maximalen Ströme anzuschauen. Das BMS schaltet die Batterie ansonsten ab. In Hinblick auf Mover und Wechselrichter ist hier besonders darauf zu achten.

Leitungen,Leitungslängen & Querschnitte

Sollen Erweiterungen an der elektrischen Anlage durchgeführt werden, so ist zwingend zwischen dem 230V Wechselstromnetz und dem Gleichstromnetz auch hinsichlich der Leitungen zu unterscheiden. Immer wieder werden gerade für das Gleichstromnetz Thesen aufgestellt, die nur für ein 230V Wechselstromnetz Gültigkeit haben.

Ein wenig Einblick über die physialischen Grundlagen sollen helfen, die Sache zu verstehen. Anschließend klärt sich auch die viel gestellte Frage, warum es schwierig ist, einen 170W Kühlschrank über das Zugfahrzeug zu betrieben.

Ströme in einem 230V Wechselstromnetz

Sollen in einem Wohnwagen einfach eine Steckdose nachgerüstet werden, so wählt man grundsätzlich eine mehrdrähtige Mantelleitung mit 3 x 1,5qmm Querschnitt. Die Ummantelung ist entweder aus PVC oder ein Ölflexkabel.

Hier kann man sich an den Standard halten, den der Hersteller bereits verwendet hat. 

Es ist aber insgesamt darauf zu achten, dass die Leitungen nicht überlastet werden. Hierzu dient die Leistungsangabe des anzuschließenden Gerätes.

In einem Wechselstromnetz gilt vereinfacht:

Beispiel 1: Anschluss eines Gerätes mit 2kw (z.B. Fritöse)

Beispiel 2: Anschluss eines Gerätes mit 35W (z.B.TV Gerät)

Man sieht deutlich, der Strom bleibt relativ gering, da die Spannung recht hoch ist.

Ströme in einem 12V Netz

In einem 12V Netzt sind die Verhältnisse etwas anders.

Nehmen wir wieder die Leistung von 2000W so würde die Rechnung wie folgt aussehen:

Beispiel: Anschluss eines Gerätes mit 2000W (in der Regel über einen Wechselrichter)

Beispiel: Anschluss eines Gerätes mit 35W (TV oder ähnlich)

Hier wird deutlich, wo der Unterschied hinsichtlich der Strombelastung eines Leiters zwischen dem 230V und dem 12V Netz liegt, obwohl  die gleiche Leistung übertragen wird!

Auswirkungen auf die Leiter

Die Auswirkung in Hinblick der Stromstärke ist beachtlich und hier liegt auch die Begründung für eine Abweichende Auswahl der Querschnitte.

Dazu muss der Leiter als elektrischer Widerstand betrachtet werden, der seinen Wert mit seiner Länge und seinem Querschnitt ändert.

Zunächst gibt es den spezifischen Widerstand für Kupfer. 

Um daraus nun den Widerstand der Leitung zu ermitteln, kann folgende Formel verwendet werden:

Wie aus der Formel zu ersehen ist, hat die Länge und der Querschnitt eine entscheidende Rolle. In der Formel muss beachtet werden, dass immer die Leitungslänge x 2 gerechnet werden muss.

Beispiel:

Länge = 10m x 2 = 20m; Querschnitt = 1,5mm² 

Wird der Leiter nun durch einen Strom durchströmt, der in Abhängigkeit seiner Größe für eine Erwärmung der Leitung führt. Dies resultiert aus der Verlustleistung.

Hierzu kann man sich dem ohmschen Gesetz bedienen

Will man nun den max. Spannungsfall auf de Leitung bei einem Beispielstrom von 10A berechnen, so sieht das wie folgt aus:

Betrachtet man dies unter Berücksichtigung in einem 230V Netz, wurde die Verbraucherspannung von 230V auf 227,8V sinken, was wenig Auswirkung hätte.

Bei einem 12V Netz wurde die Spannung aber von 12V auf 9,8V sinken und dies wäre bereits eine erhebliche Auswirkung auf ein Gerät, was mit einer Nennspannung von 12V betrieben werden muss.

Wie kann man dem nun entgegen wirken?

Durch eine Erhöhung des Querschnittes wird der Widerstand der Leitung verkleinert und somit wird der Spannungsabfall auf der Leitung auch wesentlich verringert.

Als Beispiel Leitung wird auf 6qmm Querschnitt erhöht:

Daraus resultierender Spannungsverlust auf der Leitung:

Die Spannung am Verbraucher würde nun ca. 11.5V betragen. 

Bei der Länge und bei einem Strom von 10A müsste mind. eine 6qmm, besser eine 10qmm Leitung verlegt werden.

Auswahl von Leitungen

In 230V Netzen

Für die Auswahl einer Leitung gilt immer der max. Strom, der durch diese fließen darf.

Bei einer solchen Belastung würde eine Leitung mit max 1,0qmm ausreichend sein.

Eine entsprechende Absicherung vorausgesetzt.

Da man aber in der Regel keine neue Absicherung setzt, sondern von der Abzweigdose eine neue Steckdose verdrahtet, sollte eine Leitung mit 3 x 1,5qmm verwendet werden.

In der VDE ist folgende Aufschlüsselung zu finden:

bis 12A  0,75qmm

bis 16A   1,0qmm

bis 22A   1,5qmm

"Strombelastbarkeit nach IEC 204-1 / VDE 0298-4 / VDE 0100 Teil 430"

In 12V Netzen

Wie jetzt bekannt, schnellen die Ströme in einem 12V Netz schnell an, die zu einer hohen Verlustleistung auf der Leitung führen. Aus diesem Grunde müssen hier hohe Querschnitte gewählt werden. Letztendlich sind große Verbraucher wie eine Kühlschrank an einer 12V Spannungsversorgung eher ungeeignet.

Der Graph unten zeigt die Querschnitte, die in Abhängigkeit von Leitungslänge und Strom gewählt werden müssen

Beispiel Kühlschrank

hier wird ein Beispiel eingefügt, anhand man die Grenzen erkennen kann...

Folgende Daten sind bekannt:

Leitungslänge vom PKW zum Kühlschrank ca. 10m. 

Der Kühlschrank hat eine Leistung von 170W. 

Die Nennspannung ist 12V

Leistungsformel:

(P = U² / R)   (P = I² x R) (P = U x I)

Widerstand des Kühlschrankes

Widerstand der Zuleitungen

Die Zuleitungen sind meist nur mit 2,5qmm im PKW ausgelegt. Teilweise werden in den Wohnwägen Querschnitte mit 4qmm verwendet.

Somit mache ich mir die Mühe und teile beide Wege in zwei gleiche Teile auf.

und 

Gesamtleitungswiderstand:

Ergibt einen Gesamtwiderstand von:

An einer Polspannung von ca. 13,4V,  an der Batterie würde sich so ein Strom von:

einstellen

Da der Strom im Gesamten Stromkreis konstant beleibt, kann man nun die Leistung des Kühlschrankes ermitteln:

Dies wäre bei dieser Leitungsauslegung noch recht gut. Das Beispiel ist aus unserem Gespann abgleitet. Die Messung ergab diese Werte!

Man sieht aber deutlich, fällt die Polspannung, weil die Lichtmaschine abschaltet etc. wird die Spannung am Kühlschrank auch wesentlich geringer ausfalle und die Leistung merklich sinken.

Der Kühlschrank wird ab ca. 11V keine Funktion mehr haben.

Zu beachten, die angenommen Polspannung wird nur bei einer laufenden Lichtmaschine haben anliegen. Sobald die Lichtmaschine die Batterie nicht mehr stützt, wird die Spannung sofort auf unter 13V sinken, wenn nicht sogar auf 12V absinken. Dies ist vor Allem bei modernen Euro6 Fahrzeugen der Fall. So kann es sein, dass über lange Zeiten hinweg keine Kühlung stattfinden kann.