Tipps für den Kauf einer wartungsfreien Gelbatterie

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Tipps für den Kauf einer wartungsfreien Gelbatterie

Eine Bleibatterie, wie sie zum Beispiel für Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen, für den elektrischen Antrieb und für die Sicherheitsstromversorgung mit ortsfesten Batterien verwendet wird, ist der wirtschaftlichste Speicher für elektrische Energie. Für das Aufladen von Bleibatterien wird Wasser benötigt.

Die Wartung dieser herkömmlichen Batterien ist in der Regel relativ kostenintensiv. Seit mehr als 25 Jahren sind deshalb geschlossene Batteriesysteme erhältlich, die die Bezeichnung VRLA (valve regulated lead acid battery) tragen. Hier sorgt ein Ventil für den kompletten Verschluss. Das Elektrolyt der Batterie ist dabei in einem Gel (manchmal auch in einem Vlies) festgelegt. Gelbatterien sind:

  • wartungsfrei,
  • besser zu transportieren und
  • risikofrei zu lagern.

Außerdem sind die Montage und der Betrieb dieser Gelbatterien mit weniger Risiken belastet, als es bei herkömmlichen offenen Batteriesystemen der Fall ist.

So sind Batterien in der Fahrzeugtechnik konstruiert

Die Hauptaufgabe der Batterie im Auto- oder Motorradmotor ist es, die notwendige Energie zum Anlassen des Motors zur Verfügung zu stellen. Außerdem kann sie, wenn die Lichtmaschine nicht oder nur langsam läuft, alle elektrischen Verbraucher in dem jeweiligen Fahrzeug (Radio, Heizung, Klimaanlage, Navigationssystem und Ähnliches) mit Strom versorgen. Läuft der Motor, wird die Batterie über die Lichtmaschine wieder aufgeladen.

Pkw-, Motorrad- und Lkw-Starterbatterien haben eine unterschiedliche Kapazität. Sie unterscheiden sich auch nach Größe und Gewicht. Während Lkw in der Regel eine 24-Volt-Spannung benötigen, genügen für Autos oder Motorräder 6 bis 12 Volt. Grundsätzlich bestehen Starterbatterien aus Bleiakkumulator-Zellen, die in Reihe geschaltet sind. Jede einzelne Zelle hat dabei eine Spannung von etwas mehr als zwei Volt. In einer 6-Volt-Autobatterie befinden sich demnach sechs in Reihe geschaltete einzelne Zellen.

Eine herkömmliche Batterie – häufig auch Nasszelle genannt – besteht aus Elektroden aus Blei oder Bleiverbindungen, die eine 37-prozentige Schwefelsäure enthalten. Schwefelsäure ist stark ätzend. Beim Umgang mit solchen Nasszellen ist deshalb höchste Vorsicht geboten. Kommt man trotzdem mit der Batteriesäure in Verbindung – etwa bei einer durch einen Unfall beschädigten Batterie – muss die Säure unverzüglich abgewaschen werden, damit es zu keinen Hautverätzungen kommt.

Die Gelbatterie ist sicherer zu verwenden

Gelbatterien sind in der Fahrzeugtechnik noch kein Standard, werden aber inzwischen immer häufiger bei Motorrädern serienmäßig eingebaut. Eine Umrüstung von Autos auf passende Gelbatterien ist allerdings problemlos möglich.

Der höchste Risikofaktor bei einer Batterie ist die Batteriesäure. Bei einer Gelbatterie ist diese Säure gebunden und befindet sich als Gel zwischen den einzelnen Bleiplatten. Diese Batterien haben den Vorteil, dass sie durch Verdunstung kaum Flüssigkeit verlieren. Deshalb können sie auch nach der Erstbefüllung komplett verschlossen werden. Einen Entlüftungsschlauch gibt es nicht und beim Anschluss an das Ladegerät werden die Zellen auch nicht geöffnet. Ein Nachfüllen von Flüssigkeit (destilliertes Wasser) ist bei einer Gelbatterie während ihrer gesamten Lebensdauer nicht notwendig. Ein weiterer großer Vorteil ist, dass Gelbatterien im eingebauten Zustand an das Ladegerät oder eine Ladesteckdose angeschlossen werden können.

Auch Gelbatterien sollten regelmäßig kontrolliert werden

Selbst eine wartungsfreie Gelbatterie kann natürlich Defekte aufweisen. Es ist deshalb notwendig, auch hier den Flüssigkeitsstand der Batterie – ähnlich wie bei Nasszellen – regelmäßig zu überprüfen.

Achtung: Generell gilt für alle Starterbatterien, dass die enthaltene Flüssigkeit etwa 10 Millimeter über dem oberen Rand der Bleiplatten stehen sollte. Wartungsfreie Batterien lassen sich jedoch nicht öffnen. Hier ist also nur eine Sichtkontrolle möglich. Das wird durch das meist milchige Material des Gehäuses aber teilweise erschwert. Eine weitere Möglichkeit, die einwandfreie Funktion zu testen, ist ein Messgerät, das Spannungseinbrüche unter Belastung feststellen kann.

Entdeckt man – besonders nach einer längeren Fahrt – Gasblasen an den Platten, zersetzt sich das Wasser im Inneren der Batterie. Das verringert die Kapazität und weist darauf hin, dass die Batterie so bald wie möglich ausgetauscht werden sollte.

Gelbatterien benötigen spezielle Ladegeräte

Um eine Gelbatterie aufzuladen, muss ein geeignetes automatisches Ladegerät verwendet werden. Diese Batterieform benötigt nämlich einen speziellen Lademodus, den herkömmliche einfache Ladegeräte in der Regel nicht abdecken.

Erfreulich ist, dass Gelbatterien eine wesentlich geringere Selbstentladung aufweisen als herkömmliche Starterbatterien. Sie haben in der Regel auch eine etwas höhere Kaltstartleistung. Nachteilig hingegen ist, dass sie wesentlich empfindlicher auf eine Überladung reagieren.

Wichtiger Hinweis: Wer nachträglich eine herkömmliche Starterbatterie durch eine Gelbatterie ersetzen möchte, muss sich davon überzeugen, dass die Ladespannung auf den Motor abgestimmt ist. In den technischen Datenblättern, die Sie auf der Webseite des Fahrzeugherstellers finden, sind exakte Angaben enthalten, die unbedingt übereinstimmen müssen. Dazu gehören:

  • Die Maße der Batterie
  • Die Spannung (6, 12 oder 24 Volt)
  • Die Amperezahl
  • Die Lage der Batteriepole.

Achtung: Beim Einbau einer neuen Batterie, gleichgültig, ob es sich um eine Nasszellen- oder eine Gelbatterie handelt, muss immer zuerst der Plus- und dann der Minuspol angeschlossen werden. Wenn Sie die Pole vertauschen, beschädigt das nicht nur die Batterie, sondern unter Umständen auch den Generator und die gesamte Bordelektronik, weil so Kurzschlüsse entstehen.

Herkömmliche Starterbatterien nehmen Schaden, wenn sie längere Zeit nicht verwendet werden. Besonders bei Motorrädern, die oft eine mehrmonatige Winterpause einlegen, müssen die Batterien ausgebaut und zwischendurch immer wieder geladen werden. Das ist bei einer wartungsfreien Gelbatterie nicht notwendig. Da aber auch wartungsfreie Batterien Flüssigkeit enthalten, müssen sie unbedingt frostfrei gelagert werden.

Der Aufbau und die Verwendung einer Gelbatterie

Die notwendige Elektrolytmischung in einer wartungsfreien Batterie ist eingebettet in eine Gelsubstanz. Innerhalb des geschlossenen Gehäuses entstehen während des Ladevorgangs (also auch während der Fahrt) Gase, die in Flüssigkeit umgewandelt werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als Rekombinationsprozess. Durch das geschlossene System einer Gelbatterie wird verhindert, dass Gase oder Flüssigkeit aus dem Gehäuse austreten können. Deshalb sind Gelbatterien auch die gasungsärmsten Batterien, die es derzeit gibt.

Es ist ebenfalls ausgeschlossen, dass Säurenebel aus dem Gehäuse austreten kann. Die Gelbatterie ist mit speziellen Sicherheitsventilen ausgestattet, die einen Überdruck im Inneren des Systems verhindern. Es gibt hier also weder eine Geruchsbelästigung noch können Korrosionsschäden durch die austretenden und sehr aggressiven Batterie-Dämpfe im Motorraum entstehen. Das liegt unter anderem auch daran, dass die Gehäuse für Gelbatterien aus einem extrem dichten Material hergestellt werden.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien haben Gelbatterien auch einen wesentlich höheren erlaubten Neigungswinkel (etwa 180 Grad). Sie wird deshalb häufig unter anderem in

  • Booten
  • Baumaschinen
  • Rennwagen oder
  • Bussen

eingesetzt.

Gelbatterien sind in der Anschaffung meist deutlich teurer als herkömmliche Nasszellen-Batterien. Dafür haben sie aber auch eine deutlich längere Lebensdauer, sodass sich die Anschaffung auch aus wirtschaftlicher Sicht durchaus lohnt.

Weitere große Vorteile sind:

  • Sauberkeit
  • Umweltfreundlichkeit
  • Sicherheit bei der Handhabung
  • Wartungsfreiheit.

Außerdem vertragen Gelbatterien eine höhere Entladung und kommen auch mit einer Tiefenentladung wesentlich besser zurecht als herkömmliche Starterbatterien.

So funktioniert die wartungsfreie Gelbatterie

Die Schwefelsäure (Batteriesäure) ist gebunden in einem speziellen Gel. Durch das geschlossene System dieser Batterien wird das Austreten von Wasser- und Sauerstoff vollständig unterbunden. In dem Gelelektrolyt wandert der Sauerstoff von der positiven zur negativen Platte, wo er zu Wasser zurückgebildet wird (Sauerstoffrekombination).

Bei herkömmlichen Nasszellen-Batterien bestehen die Batterieplatten aus einer Legierung, die unter anderem Antimon enthält. Für die Herstellung der Platten von Gelbatterien wird überwiegend eine Blei-Kalzium-Legierung verwendet, die die Gasung erheblich reduziert.

Das verwendete Gel-Elektrolyt ist in der Lage, die Bildung von Bleisulfat-Kristallen einzuschränken. Deshalb lassen sich Gelbatterien auch nach einer Tiefenentladung meist problemlos wieder aufladen. Da es sich um ein geschlossenes System mit äußerst geringer Verdunstung handelt, muss während der gesamten Lebensdauer der Gelbatterie keine Flüssigkeit nachgefüllt werden. Hier gelangt der beim Ladeprozess entstehende Sauerstoff nahezu vollständig (etwa zu 98 Prozent) zur negativen Elektrode und wird dort zurückverwandelt in Wasser.

So funktioniert die Sauerstoff-Rekombination bei der wartungsfreien Gelbatterie

Der Begriff Rekombination steht für das Umwandeln von Sauerstoffgas in Wasser. Sauerstoffgas entsteht beim Ladebetrieb, sowohl am Ladegerät als auch während der Fahrt, wenn die Lichtmaschine das Aufladen übernimmt.

Für Gelbatterien ist diese Rekombination eine Voraussetzung für die Wartungsfreiheit im Hinblick auf das Nachfüllen von Flüssigkeit. Wenn der Ladestrom am Ende der Ladung kein Bleisulfat vorfindet, das er regenerieren könnte, greift er die Batteriesäure an und zersetzt so das in der Batterie enthaltene Wasser. Nun würde an jeder Elektrode das vorhandene Gas (negative Elektrode = Wasserstoffgas, positive Elektrode = Sauerstoffgas) abgespaltet. Dabei entsteht ein Gasgemisch, das aus der Zelle entweicht. Ein Wasserverlust und damit die Beschädigung oder Zerstörung der Batterie wäre die Folge.

Durch den geschlossenen Batteriekreislauf und den Ausschluss einer Verdunstung von Flüssigkeit kann es dazu bei der Gelbatterie gar nicht erst kommen.

Die Vorteile einer wartungsfreien Gelbatterie in der Übersicht

Die netzartige Gelstruktur, in der sich die Schwefelsäure befindet, verhindert ein Absinken des Säuregehalts. Deshalb wird für das Aufladen einer Gelbatterie wesentlich weniger Energie benötigt als für das Laden herkömmlicher Nasszellen-Batterien.

Das Elektrolytvolumen an sich ist ebenfalls wesentlich höher als bei anderen Batterieformen. Deshalb sind Gelbatterien auch wesentlich kraftvoller, besonders wenn sie – wie zum Beispiel bei saisonabhängigen Fahrzeugen – im Zyklenbetrieb verwendet werden.

Sie haben eine geringe Selbstentladung und sind resistent gegen innere Kurzschlüsse.

Das beim Einfüllen noch flüssige Gel gelangt in alle Hohlräume der Batterie. Wenn sich dann durch den enthaltenen Gelbinder alle Komponenten miteinander vernetzen, schließen sie die Batteriesäure in einer Netzstruktur ein, die dreidimensional ist. Während des Betriebs der Batterie bilden sich innerhalb des Gels feine Kanäle, die einen leichten Transport des Sauerstoffs zur negativen Elektrode sicherstellen.

Achtung: Vergewissern Sie sich unbedingt vor dem Kauf, ob eine Gelbatterie in Ihr Fahrzeug eingebaut werden kann. Detaillierte Hinweise dazu sollte das Bedienungshandbuch des Fahrzeuges liefern. Ist das nicht der Fall, informieren Sie sich auf der Webseite des Fahrzeugherstellers. Auch die Batteriehersteller stellen unter Umständen Informationen über die Kompatibilität Ihrer Gelbatterien zu bestimmten Fahrzeugtypen zur Verfügung.

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