Messung von Ladespannung und Ladestrom

Da es immer wieder Missverständnisse über die Bedeutung der Begriffe “Ladespannung”

und “Ladestrom” gibt und auch immer wieder gutgemeinte Ratschläge über die Messung

und Einstellung gibt, habe ich hier einmal meine Kenntnisse und Erfahrungen aus der Praxis

als Elektromeister mit langjähriger Kfz-Tätigkeit zusammengefasst:

1. Messung von Ladespannung und Ladestrom

1.1 Ladespannung

Als “Model” habe ich nachstehend das Plasikauto meiner Tochter genommen, die

Verhältnissen sind aber überall die Gleichen, egal ob 6- oder 12-Volt. Bei unseren Dieseln

oder Umgebauten mit 2 6-Volt Batterien misst man über beide Batterien, als wenn es eine

einzige 12-Volt Batterie wäre. Erst wenn hier unerklärliche W erte auftreten oder ein Problem

bekannt ist, kann man jede 6-Volt Batterie auch einzeln messen.

W enn es nicht nur um die reine Neugier geht, messe ich zunächst einmal dei Spannung der

abgeklemmten Batterie:

Dazu wird die Plus-Pol-Klemme gelöst, der richtige Meßbereich (hier 15 Volt) eingestellt,

Plus des Meßgerätes (meistens rot) an Plus der Batterie und Minus an Minus.

Der angezeigte W ert sollte zwischen 12,5 (bzw. 6,3) Volt (gut vollgeladen) und 10,5 (bzw.

5,3) Volt (ziemlich leer, sollte geladen werden) liegen.

Dann wird die Batterie wieder angeschlossen und der Motor gestartet. Bei Leerlaufdrehzal

wird sich keine Änderung gegenüber der Batteriemessung zeigen (Es sei denn, man hat eine

Drehstrom-Lichtmaschine eingebaut). Erst bei etwas erhöhter Drehzahl, so 1.200 bis 2.000

U/min ist die volle Ladespannung da. Diese sollte um 1 - 2 Volt höher als die vorher

gemessene Batteriespannung liegen. Man darf hier aber nicht päpstlicher sein als der Papst

(siehe nachfolgendes Kapitel über Messfehler). Eine, (mit dem gleichen Meßgerät!)

Angezeigte Spannung zwischen 13,0 und 15,5 Volt ist völlig in Ordnung. Sollte allerdings die

Batterie Säure verloren haben, bzw. diese aus den Luftlöchern der Stopfen ausgetreten sein

(die Batterie hat “gekocht”), dann ist die Ladespannung zu hoch und der Bosch-Dienst ist

gefragt! (Oder das Schätzchen ist 10 Jahre alt und gehört auf den Sondermüll)

1.2 Ladestrom

Der Ladestrom braucht überhaupt nicht gemessen zu werden, wenn die obigen

Spannungswerte in Ordnung sind. Man kann es natürlich machen, wenn Verdacht auf eine

defekte Lichtmaschine oder so besteht.

Achtung, die Lichtmaschine muß nicht gleich kaputt sein! Wenn z.B. der Keilriemen zu locker

ist, dann dreht sich die Lichtmaschine gerade noch und liefert Spannung, der Riemen rutscht

aber durch, wenn Leistung gefordert ist. Sehen tut man da nix!

Erste Voraussetzung:

Erst den Motor starten!

Wenn man das Ampéremeter vorher anschließt, und dann den Anlasser betätigt, dann löst es

sich in Rauch auf und es verbreitet sich ein intensiver Geruch nach verfaultem Rettich.

Also: erst das Meßgerät auf den höchsten (Sicherheitshalber) Gleichstrom-Ampérewert

stellen. Da ich ja den Strom messen will, der IN die Batterie hineinfließt (den Ladestrom),

muß ich das Gerät in der richtigen Richtung anschließen, d. h.:

Zunächst bei laufendem Motor, etwas über Leerlaufdrehzahl damit er nicht ausgeht, das

Pluskabel an der Batterie abklemmen. Das Ampéremeter wird “in Reihe” dazwischen-

geschaltet. Dabei beachten:

Plus an das abgeklemmte Pluskabel, Minus an den Pluspol der Batterie!

Je nach Ladezustand und ohne sonstige Verbraucher (Licht usw.) sollte ein Strom zwischen

2 A und etwa 1/10 der Batteriekapazität (bei 84 Ah ca. 8,4 A) angezeigt werden. Wenn man

nun Scheinwerfer, Nebelscheinwerfer, Heizgebläse, Warnblinker und was man sonst noch so

hat, nacheinander einschaltet, geht der Ladestrom zurück bis auf Null und es kann sogar

Strom in die Gegenrichtung fließen. Das ist der Punkt, wo auch die rote Kontrollampe anfängt

zu gliimmen (sieht man nur im Dunkeln) und ein Zeichen, dass man einfach zuviel Gedöns in

sein Auto eingebaut hat und eigentlich eine größere Lichtmaschine bräuchte.

2. Messgeräte

Wen man lediglich wissen will, ob die Batterie überhaupt geladen wird (bei etwas erhöhter

Leerlaufdrehzahl) dann reicht dazu eine einfache Kontrollampe, besser noch eine Lampe

erhöhter Leistung, z.B. Scheinwerfer, an die 2 Drähte gelötet werden. Man hält die Lampe bei

stehendem Motor an die Batteriepole (nicht gerade in strahlendem Sonnenschein!) Und

startet dann den Motor. Bei Drehzahl ab ca. 1.200 U/min wird die Lampe erheblich heller und

zeigt damit an, dass seitens Lima und Regler alles in Ordnung zu sein scheint.

Will man es genauer wissen oder gar den Regler einstellen (wer nicht genau weiß wie und so

ein kleines Hebelchen von Bosch zum Verbiegen der Kontakte besitzt, der lasse besser die

Finger davon!), muß man eben messen. Dabei kommt es aber auf einige 10-tel Volt an, d. h.

ich brauche ein Messgerät ausreichender Genauigkeit. Ob digital oder analog (mit Zeiger) ist

eine Geschmackssache. Ich bevorzuge ein analoges Gerät, weil man damit einen “Trend” und

schnell wechselnde Werte besser erkennen kann (meine ich).

Wer tiefer in die Materie “Genauigkeitklassen” eindringen will, findet hier recht brauchbare

Informationen:

http://public.beuth-hochschule.de/~rafu/MTA.pdf

http://de.wikipedia.org/wiki/Genauigkeitsklasse

http://www.brix.de/elektrik/digitalanzeige_messgeraet.html

Billig-Digital-Multimeter (analoge gibt es wohl keine mehr), so 10 - 30 Euro, haben meistens

überhaupt keine Angabe der Genauigkeitsklasse (die kann dann bis +/- 5% betragen). Somit

ist der zulässige Meßfehler schon größer als die erforderliche Genauigkeit. Wenn man es also

wissen will, muss man schon so um die 50,- bis 100,- Euro ausgeben, nach oben keine

Grenze. Ein Elektronikfreak hat natürlich einen hochgenauen Datenlogger an seinem PC.

Man muß dabei beachten, dass sich die Genauigkeitsangabe, z. B. 1,5%, immer auf den

jeweiligen Skalen-Endwert bezieht, man sollte daher ein Gerät wählen, das Einstellbereiche

hat, die dem zu messendem Wert möglichst nahe kommen, d.h. z.B. Messbereiche von 10

Volt und 20 Volt, wenn man 6- und 12-Volt Anlagen untersuchen will.

Bei analogen Geräten ist die Klasse der einigermaßen preiswerten in der Regel 1,5%, d.h. bei

Messbereich 20 Volt ist der Fehler 0,3 V. Bei gemessenen 13,5 V. Liegt die tatsächliche Span-

nung also zwischen 13,2 und 13,8 Volt (Genau genommen können es auch 12,9 oder 14,1

Volt sein, da ich ja nicht weiß, ob das Gerät an seiner oberen oder unteren Toleranzgrenze

arbeitet). Aber wie auch immer, für unsere Zwecke reicht die Genauigkeit.

Die etwas besseren Digitalgeräte werden meistens mit einer Genauigkeit von 0,5% PLUS

einer Anzeigetoleranz von 10 - 15 Digits angegeben. Im Bereich 20 Volt ist der Fehler dann

so:

Prozentualer Fehler +/- 0,1 Volt. Die Anzeige hat dann meistens 2 Stellen hinter dem Komma.

Bei angezeigten 13,50 Volt habe ich dann:

0,1 Volt Messfehler + 10 digits Anzeige = tatsächler Wert zwischen 13,3 und 13,7 Volt.

Das Digitalgerät ist also zunächst mal geringfügig genauer. Man achte aber genau auf die

technischen Daten, die gerade bei den unteren Preisklassen (50 Euro aufwärts) häufig

verklausuliert angegeben werden, sodaß gerade im 20-Volt-Bereich der Digitalfehler auch 15

oder gar 20 Digits betragen kann.