Lithiumbatterien in Wohnmobilen werden immer beliebter. Und das aus gutem Grund: Lithium-Ionen-Akkus bieten viele Vorteile, insbesondere in mobilen Wohnmobilen. Eine Lithiumbatterie im Camper ermöglicht Gewichtseinsparungen, höhere Kapazität und schnelleres Laden, wodurch das Wohnmobil autarker genutzt werden kann. Im Hinblick auf unseren bevorstehenden Umbau analysieren wir den Markt, wägen die Vor- und Nachteile von Lithium ab und überlegen, was an den bestehenden Systemen geändert werden muss.Lithium-RV-Batterien.

Warum eine Lithiumbatterie im Wohnmobil?

Konventionelle Blei-Säure-Batterien (und deren Modifikationen wie GEL- und AGM-Batterien) werden seit Jahrzehnten in Mobilheimen eingesetzt. Sie funktionieren, sind aber für den Einsatz in Mobilheimen nicht optimal:

• Sie sind schwer
• Bei ungünstiger Ladung haben sie eine kurze Lebensdauer.
• Sie eignen sich nicht gut für viele Anwendungsszenarien.

Konventionelle Batterien sind jedoch vergleichsweise günstig – auch wenn eine AGM-Batterie ihren Preis hat.

In den letzten Jahren jedoch12-V-LithiumbatterieLithiumbatterien finden immer häufiger Einzug in Wohnmobile. Im Camper gelten sie zwar noch als Luxus, da sie deutlich teurer sind als herkömmliche Akkus, bieten aber viele Vorteile, die den Preis relativieren. Mehr dazu in den nächsten Abschnitten.

Wir haben unseren neuen Van 2018 mit zwei AGM-Bordbatterien erhalten. Wir wollten diese nicht sofort entsorgen und hatten eigentlich geplant, erst am Ende der Lebensdauer der AGM-Batterien auf Lithium umzusteigen. Doch Pläne ändern sich bekanntlich, und um im Van Platz für den bevorstehenden Einbau unserer Dieselheizung zu schaffen, haben wir uns nun für den Einbau einer Lithiumbatterie entschieden. Wir werden darüber ausführlich berichten, haben aber natürlich im Vorfeld umfangreiche Recherchen angestellt und möchten die Ergebnisse in diesem Artikel vorstellen.

Grundlagen von Lithiumbatterien

Zunächst einige Definitionen zur Klärung der Terminologie.

Was ist LiFePO4?

Im Zusammenhang mit Lithiumbatterien für Wohnmobile stößt man unweigerlich auf den etwas umständlichen Begriff LiFePo4.

LiFePO4 ist ein Lithium-Ionen-Akku, dessen positive Elektrode aus Lithiumeisenphosphat anstelle von Lithiumcobaltoxid besteht. Dadurch ist dieser Akku sehr sicher, da ein thermisches Durchgehen verhindert wird.

Was bedeutet das Y in LiFePoY4?

Im Gegenzug für Sicherheit, früheLiFePo4-Batterienhatte eine geringere Wattzahl.

Im Laufe der Zeit wurde dem mit verschiedenen Methoden entgegengewirkt, beispielsweise durch die Verwendung von Yttrium. Solche Batterien werden dann als LiFePoY4 bezeichnet und finden sich (selten) auch in Wohnmobilen.

Wie sicher ist eine Lithiumbatterie in einem Wohnmobil?

Wie viele andere haben auch wir uns gefragt, wie sicher Lithiumbatterien in Wohnmobilen tatsächlich sind. Was passiert bei einem Unfall? Was passiert bei versehentlichem Überladen?

Tatsächlich bestehen bei vielen Lithium-Ionen-Akkus Sicherheitsbedenken. Deshalb wird im Bereich der mobilen Heimansiedlungen tatsächlich nur die als sicher geltende Variante LiFePO4 verwendet.

Zyklenstabilität von Lithiumbatterien

Bei der Batterieforschung stößt man unweigerlich auf die Begriffe „Zyklenstabilität“ und „Entladetiefe“ (DoD), die miteinander in Zusammenhang stehen. Denn die Zyklenstabilität ist einer der größten Vorteile von Lithiumbatterien in Wohnmobilen.

„DoD“ (Entladetiefe) gibt nun an, wie weit der Akku entladen ist. Es macht natürlich einen Unterschied, ob ich einen Akku vollständig (100 %) oder nur zu 10 % entlade.

Die Zyklenstabilität ist daher nur im Zusammenhang mit einer DoD-Spezifikation sinnvoll. Denn wenn ich den Akku nur bis auf 10 % entlade, sind leicht viele tausend Zyklen zu erreichen – was aber in der Praxis nicht praktikabel sein sollte.

Das ist deutlich mehr, als herkömmliche Blei-Säure-Batterien leisten können.

Vorteile einer Lithiumbatterie im Wohnmobil

Wie bereits erwähnt, bietet eine Lithiumbatterie im Wohnmobil viele Vorteile.

• Leichtgewicht
• Hohe Kapazität bei gleicher Größe
• Hohe nutzbare Kapazität und beständig gegen Tiefentladung
• Hohe Lade- und Entladeströme
• Hohe Zyklenstabilität
• Hohe Sicherheit bei der Verwendung von LiFePO4

Nutzbare Kapazität und Tiefentladefestigkeit von Lithiumbatterien

Während herkömmliche Batterien nur bis etwa 50 % entladen werden sollten, um ihre Lebensdauer nicht stark einzuschränken, können Lithiumbatterien bis zu 90 % ihrer Kapazität (und mehr) entladen werden.

Das bedeutet, dass man die Kapazitäten von Lithiumbatterien und herkömmlichen Blei-Säure-Batterien nicht direkt vergleichen kann!

Schnellerer Stromverbrauch und unkompliziertes Laden

Während herkömmliche Batterien nur langsam geladen werden können und insbesondere gegen Ende des Ladezyklus kaum noch Strom aufnehmen wollen, haben Lithium-Batterien dieses Problem nicht. Dadurch lassen sie sich deutlich schneller laden. So spielt ein Ladebooster seine Vorteile voll aus, und auch Solaranlagen erreichen damit ihre Höchstleistung. Denn gewöhnliche Blei-Säure-Batterien verlieren enorm an Leistung, wenn sie bereits fast voll sind. Lithium-Batterien hingegen nehmen die Energie förmlich auf, bis sie voll sind.

Während Blei-Säure-Batterien das Problem haben, dass sie vom Generator oft nicht vollständig aufgeladen werden (aufgrund des geringen Stromverbrauchs gegen Ende des Ladezyklus) und dadurch ihre Lebensdauer beeinträchtigt wird, bieten Lithium-Batterien im Wohnmobil einen hohen Ladekomfort.

BMS

Lithiumbatterien verfügen über ein sogenanntes Batteriemanagementsystem (BMS). Dieses BMS überwacht die Batterie und schützt sie vor Schäden. So kann es Tiefentladungen verhindern, indem es die Stromzufuhr unterbricht. Das BMS verhindert außerdem das Laden bei zu niedrigen Temperaturen. Darüber hinaus übernimmt es wichtige Funktionen innerhalb der Batterie und gleicht die Zellen aus.

Dies geschieht unauffällig im Hintergrund; als normaler Benutzer müssen Sie sich normalerweise überhaupt nicht damit auseinandersetzen.

Bluetooth-Schnittstelle

Viele Lithiumbatterien für Wohnmobile verfügen über eine Bluetooth-Schnittstelle. Dadurch kann die Batterie mithilfe einer Smartphone-App überwacht werden.

Diese Option kennen wir bereits von unseren Renogy Solarladereglern und dem Renogy Batteriemonitor und wissen sie dort sehr zu schätzen.

Besser für Wechselrichter

Lithiumbatterien können hohe Ströme ohne Spannungsabfall liefern, wodurch sie sich ideal für den Einsatz in ... eignen.12-V-WechselrichterWer im Wohnmobil elektrische Kaffeemaschinen nutzen oder einen Föhn betreiben möchte, profitiert von Lithium-Batterien. Und wer im Camper elektrisch kochen will, kommt ohnehin kaum um Lithium-Batterien herum.

Gewicht sparen mit Lithiumbatterien im Wohnmobil

Lithiumbatterien sind deutlich leichter als Bleiakkumulatoren mit vergleichbarer Kapazität. Dies ist ein großer Vorteil für viele Wohnmobilreisende, die vor jeder Fahrt die Waage überprüfen müssen, um sicherzustellen, dass sie sich noch im zulässigen Bereich befinden.

Berechnungsbeispiel: Wir hatten ursprünglich zwei 95-Ah-AGM-Batterien. Diese wogen 2 × 26 = 52 kg. Nach dem Umbau auf Lithium benötigen wir nur noch 24 kg, sparen also 28 kg. Und das ist ein weiterer schmeichelhafter Vergleich für die AGM-Batterie, denn wir haben die nutzbare Kapazität „nebenbei bemerkt“ verdreifacht!

Mehr Kapazität mit einer Lithiumbatterie im Mobilheim

Da eine Lithiumbatterie leichter und kleiner ist als eine Blei-Säure-Batterie mit gleicher Kapazität, lässt sich das Prinzip umkehren: Man erhält mehr Kapazität bei gleichem Platzbedarf und Gewicht. Oftmals lässt sich sogar nach einer Kapazitätserhöhung noch Platz sparen.

Mit unserem bevorstehenden Wechsel von AGM- zu Lithiumbatterien werden wir unsere nutzbare Kapazität verdreifachen und gleichzeitig weniger Platz beanspruchen.

Lebensdauer der Lithiumbatterie

Die Lebensdauer einer Lithiumbatterie in einem Wohnmobil kann enorm sein.

Dies beginnt mit der Tatsache, dass korrektes Laden einfacher und weniger kompliziert ist und dass es nicht so einfach ist, die Lebensdauer durch falsches Laden und Tiefentladung zu beeinträchtigen.

Lithiumbatterien weisen aber auch eine hohe Zyklenstabilität auf.

Beispiel:

Angenommen, Sie benötigen täglich die volle Kapazität einer 100-Ah-Lithiumbatterie. Das bedeutet, Sie bräuchten täglich einen Ladezyklus. Wenn Sie das ganze Jahr über unterwegs wären (also 365 Tage im Jahr), kämen Sie mit Ihrer Lithiumbatterie 3000/365 = 8,22 Jahre lang aus.

Die allermeisten Reisenden sind jedoch wahrscheinlich nicht das ganze Jahr über unterwegs. Wenn wir stattdessen von 6 Wochen Urlaub = 42 Tagen ausgehen und noch ein paar Wochenenden hinzurechnen, sodass wir insgesamt 100 Reisetage pro Jahr haben, dann wären das 3000/100 = 30 Lebensjahre. Enorm, nicht wahr?

Nicht zu vergessen: Die Spezifikation bezieht sich auf 90 % Entladetiefe (DoD). Bei geringerem Leistungsbedarf verlängert sich die Lebensdauer. Dies lässt sich aktiv steuern. Benötigen Sie beispielsweise täglich 100 Ah, können Sie einfach eine doppelt so große Batterie wählen. Dadurch reduziert sich die typische DoD auf nur 50 %, was die Lebensdauer zusätzlich erhöht. Allerdings: Eine Batterie, die länger als 30 Jahre hält, wird aufgrund des zu erwartenden technologischen Fortschritts wahrscheinlich ohnehin ersetzt werden.

Die lange Lebensdauer und die hohe nutzbare Kapazität relativieren auch den Preis einer Lithiumbatterie in einem Wohnmobil.

Beispiel:

Eine Bosch AGM-Batterie mit 95 Ah kostet derzeit rund 200 Dollar.

Von den 95 Ah einer AGM-Batterie sollten nur etwa 50 % genutzt werden, also 42,5 Ah.

Eine Liontron RV Lithiumbatterie mit einer ähnlichen Kapazität von 100 Ah kostet 1000 Dollar.

Das klingt zunächst nach dem Fünffachen des Preises einer Lithiumbatterie. Doch mit der Liontron-Batterie lassen sich über 90 % der Kapazität nutzen. Im Beispiel entspricht das zwei AGM-Batterien.

Der Preis der Lithiumbatterie, bereinigt um die nutzbare Kapazität, ist nun immer noch mehr als doppelt so hoch.

Doch nun kommt die Zyklenstabilität ins Spiel. Hier gehen die Angaben der Hersteller stark auseinander – sofern man überhaupt welche findet (bei herkömmlichen Batterien).

• Bei AGM-Batterien spricht man von bis zu 1000 Ladezyklen.
• Allerdings wird für LiFePo4-Batterien eine Lebensdauer von über 5000 Ladezyklen angegeben.

Wenn die Lithiumbatterie im Wohnmobil tatsächlich fünfmal so viele Ladezyklen durchhält, dannLithiumbatteriewird die AGM-Batterie hinsichtlich des Preis-Leistungs-Verhältnisses übertreffen.