Dauerverbraucher im VW-LUPO und Starterbatterie.
Einige Beiträge hier im Forum haben mich veranlasst, mal in vielleicht übersichtlicher Form die Zusammenhänge zu schildern.
Wenn nun eine Batterie, die in Ordnung ist, nach einigen Tage leer ist, gehe ich davon aus, dass es einen "ständigen Verbraucher" im nicht schaltbaren Stromkreis gibt.
In erster Linie kann es sein, dass ein Antennenverstärker für das Radio ständig Strom zieht. Insbesondere, wenn ein Nicht-VW-Radio eingebaut ist und die Phantomspeisung fehlerhaft an Dauerplus gelegt ist.
Bei allen Radios heute ist der Pin 5 schaltbar und wird mit dem Radio ein- und ausgeschaltet. ( Pin 5 vom Radio ist für Antennenverstärker und motorbetriebene Antennen ). Da müsste der blaue oder auch rote Draht der Phantomspeisung angeschlossen werden, sonst wird nichts an diesem Pin angeschlossen.
Weiterhin kommen die Uhr, Diebstahlwarnanzeige, Innenraumüberwachung und Funkfernbedienung als ständige Verbraucher in Betracht.
Um einen ständigen Stromverbraucher zu lokalisieren klemmt man den Pluspol oder auch den Minuspol an der Batterie ab und schaltet ein Vielfachmessinstrument im mA-Bereich zwischen. Den Messbereich und die Polarität beachten und einstellen.
Bitte nicht die Zündung einschalten.....Batterie wird ja "leer gelutscht" ohne Zündung ein.
Wenn das Instrument einen Ausschlag zeigt, dann ist in jedem Falle ein Stromverbraucher da. Ob nun erwünscht oder unerwünscht, s.o. Diesen Wert möglichst genau ablesen, da er ja für eine spätere Berechnung benötigt wird.
Dann konsequent Sicherung auf Sicherung entfernen und wieder einstecken und jedes mal das Instrument beobachten. Wenn denn nun eine Sicherung gezogen wird, wo das Instrument dann eine Nahe-Nullanzeige hat, so ist dies der Stromkreis wo ein Fehlerstrom fließt. Nahe-Null heißt, dass immer ein Strom fließt, verursacht durch Funkfernbedienung, Alarmanlage, Innenraum- bzw. Diebstahlwarnanlage usw. Diese Ströme sind aber auch messbar.
Ist die Sicherung , dort wo dann die Nahe-Nullanzeige angezeigt wurde, lokalisiert, dann im Stromlaufplan nachsehen, was alles über diese Sicherung gespeist wird und schon kann man den Fehler relativ genau bestimmen und finden.
Wenn nun ein Verbraucher an Dauerplus der Batterie vorliegt, wird bei keiner Sicherung die Nahe-Nullanzeige des Instrumentes auftreten.
Dann müssen alle Plusleitungen welche Dauerplus führen auf Scheuerstellen an der Karosserie und in Durchführungen geprüft werden. Auch ist die Isolation der Kabel und Drähte in Augenschein zu nehmen.
Hier könnte ein Fehlerstrom fließen welcher sich letztlich zu einem Kurzschluss entwickelt und zu einen Schmorbrand führen kann.
Es gibt auch noch die Möglichkeit, dass die Reglergruppe des Generators fehlerhaft arbeitet, Relaiskontakte fest hängen usw. und so einen Fehlerstrom erzeugen.
Wichtig für die weitere Betrachtung ist, dass der Fehlerstrom im Wert gemessen und festgehalten wird.
Das die Uhr, Alarmanlage, Diebstahlsicherung, Funkfernbedienung, Innenraumüberwachung und letztlich ein falsch angeschlossener Antennenverstärker im Dauerbetrieb die Starterbatterie bei ausgeschalteter Zündung belasten, dürfte verständlich sein.
Der Antennenverstärker wird wohl, je nach Ausführung und Fabrikat einen Dauerstrom bis etwa 100 mA aus der Batterie ziehen. Den Strom für die restlichen Dauerstromabnehmer nehme ich mal mit etwa 50 mA an. In der realen Messung kommen sicher Werte in dieser Größenordnung vor.
Nun nehme ich ebenfalls an, die Batteriekapazität / Nennkapazität beträgt Q = 45 Ah. Wäre so die Größenordnung einer übliche Starterbatterie eines Lupo.
Der Strom, welcher mit o.a. Dauerverbraucher als Dauerstrom fließt, wäre der I nenn = 0,150 A, entspricht den 150 mA. Die Batteriespannung wird mit U nenn = 12 V angenommen. Genauer in der Berechnung wäre die so genannte Leerlauf-Spannung oder Ruhespannung auch Nennspannung bei einem definierten Entladungszustand der Batterie genannt.
Eine mit einer Nennkapazität Qn von 45 Ah ideal voll geladene Starterbatterie kann demnach, theoretisch, einen mittleren Strom von etwa I = 2,25 A etwa 20 Stunden lang liefern.
Die dazu gehörige Formel lautet:
Q = I x T Qn = 2,25 A x 20 h = Qn = 45 Ah
Wenn nun eine elektrische Last, in Watt, wie oben angenommen, an die Batterie im Dauerbetrieb „angeklemmt“ ist, so ergibt sich eine maximal mögliche Zeit der Entladung, bis die Batterie total leer ist, mit:
T = Q ist x U nenn : P nenn
wobei P nenn = U nenn x I nenn ist.
T = Zeit
U nenn = Nennspannung an den Batterieklemmen
P nenn = angeschlossene Nennleistung ( o.a. Last )
Q ist = Ist-Kapazität
Kommen wir zuerst zur tatsächlichen Kapazität, Q ist, einer Starterbatterie.
Die tatsächliche Kapazität einer Starterbatterie ist immer niedriger als die Nennkapazität, Q nenn.
Die tatsächliche Kapazität Q ist , ist von einigen Faktoren abhängig wie z.B. den entnommenen Stromstärken, Alter der Batterie, tatsächlicher Ladezustand, Temperaturen, um nur einige zu nennen.
Gleichzeitig ändert, erhöht, sich die Geschwindigkeit, also der Zeitverlauf, der Entladung einer Batterie bei gleichbleibender Stromstärke, mit der die Spannung der Batterie fällt. Diese Beziehung ist in der vereinfachten Rechnung nicht erfasst.
Bevor ich weiter rechne, noch einige grundlegende Dinge zu Ladespannung und Ladestrom.
Wir wissen, dass Drehstrom-Generatoren schon in Leerlauf-Drehzahlen den max. Strom abgeben. Um es abzukürzen. In Kraftfahrzeugen regelt der Regler auf die Ladeschluss-Spannung von 14,4 Volt ( 2,4 V je Zelle ) herunter, d.h. es fließt nach dem Start des Motors je nach Entladungszustand der Starterbatterie zunächst ein hoher Ladestrom ( bis zur max. Stromabgabe des Generators ) da die Ladeschluss-Spannung noch nicht erreicht ist. Dieser Ladestrom liegt in der Regel bei größerem Entladezustand der Batterie wesentlich höher als bei einer Schnellaufladung an einer Ladestation. Es ist so.
Bei einer Ladespannung oberhalb von 13,8 bis 14,0 Volt beginnt die sogenannte Gitterkorrosion. Diese macht sich unter anderem durch Gasen der Batterie bemerkbar. Aus dem Vorgenannten wird allgemein angenommen, dass oberhalb der etwa 70 % Kapazitätsgrenze nur noch mit ganz geringen Ladeströmen geladen werden soll. Wenn nicht, dann kommen daher, salopp gesagt, die kürzeren Lebensdauern der Batterien heraus.
Das ist einer der Gründe warum ich persönlich bisher rund 55 Jahre immer nur mit Licht fahre ..... um nicht in die Gitterkorrosion zu kommen und die Starterbatterie nicht bis an die Grenze zu laden . Die letzte Starterbatterie, eine Bosch-Batterei, meines Audi 200 Turbo hat 12 ½ Jahre ihren Dienst versehen und sie war noch nicht am Ende .... sie hatte nur etwas nachgelassen.
Im Kurzstreckenbetrieb ist es sehr selten, dass eine Starterbatterie mehr als etwa 70 % Ihrer Nenn-Kapazität aufweist. Dies kann man ganz schnell prüfen mit der anerkannten Spannungsmessung der Ruhespannung, Diese Messung sollte mindestens 2 Stunden nach Beendigung der Fahrt oder des Lade- / Entladevorganges vorgenommen werden. Hier die Werte:
Die beruhigte Batterie zeigt dann bei voller Ladung eine Spannung von 12,7 Volt.
Wenn die Spannung auf 12,5 Volt absinkt, das sind dann ca. 85 % der vollen Ladung.
Bei 12,2 Volt ist die Batterie ist nur noch halb geladen,
Bei 11,9 Volt ist sie fast entladen.
Sollte die Batterie noch weiter entladen werden, dann kann sie auch bei nachfolgender Aufladung nur einen Teil ihrer ursprünglichen Kapazität wieder erreichen. Stichwort: tiefentladene Batterie > defekte Batterie.
Nun komme ich zur Berechnung der Entladezeit aufgrund der eingangs genannten Werte zurück. Noch mal zur Erinnerung die Formeln:
1.) T = Q ist x U nenn : P nenn
2.) P nenn = U nenn x I nenn
T = Zeit
U nenn = Nennspannung an den Batterieklemmen
P nenn = angeschlossene Nennleistung ( o.a. Last )
Q ist = Ist-Kapazität der Batterie
I nenn = 0,150 A Fehlerstrom
Zuerst die angeschlossene Nennleistung P nenn :
P nenn = 12 x 0,150 = 1,8 W
Nun die Entleerungszeit, T , vollständige Batterieentleerung:
T = 0,7 x 45 x 12 : 1,8 = 210 h entsprechend 8 ¾ Tage bis zur
vollständigen Entleerung der Batterie. Vollständige Entladung = Tiefentladung !
Selbst bei nicht ganz realistischer Betrachtung .... Batteriekapazität volle 45 Ah, würde das Ergebnis bei nur 300 Stunden liegen, das wären dann 12,5 Tage bis die Batterie vollständig entleert ist. Vollständige Entleerung ist mit Tiefstentladung zu vergleichen > Batterie wird geschädigt .... auch eine neue Batterie.
Natürlich gibt es auch andere, modernere Generatoren mit angeschlossener Elektronik welche die Regelvorgänge ganz anders vornehmen, insbesondere in Bezug auf die neue Generation der Starterbatterien. Dies zu betrachten würde den Rahmen dieses Forums sprengen, weil m. W. so etwas bis 2005 auch nicht in die Lupo - Modelle eingebaut wurde.
Anhand des dargestellten Rechenweges kann man bei Vorliegen einer bekannten Dauerstromentnahme die Belastung und Zeit der eigenen Batterie bis zur vollständigen Entladung selber berechnen.
Dazu braucht man folgende Daten:
1.) fließender Fehlerstrom I, gemessen in A
2.) Batteriekapazität in Ah
3.) Spannung U =12 V
4.) Leistung der Dauerstromentnahme ( P = U x I )
Hoffe, dass ich das Thema allgemein verständlich halten konnte. Wenn die Temperaturen, Entladungskurven bei konstantem Entladungsstrom usw. in die Berechnung eingeflossen wären, wäre diese wesentlich komplexer geworden.
Gruß Hans
ein-zwei anmerkungen dazu:
als erstes das messen mit dem multimeter, dabei würde ich immer versuchen das multimeter anzuklemmen ohne das auto stromlos zu machen - ist zwar fummelkram, geht aber 
es geht dabei um relais und defekte steuergeräte, die völlig stromlos abfallen und beim wiederanklemmen erstmal im "tarnmodus" bleiben, erst wenn das relais angesteuert würde, tritt der fehler wieder auf.
leider schon so als fehler beim kunden auto gehabt. 
als zweites der messbereich, normale multimeter haben selbst in der stellung A mpere 2 stellen nach dem komma in der anzeige, allerdings lauert in der mA stellung (die in diesem falle vernachlässigbar genauer wäre) immer eine sicherung im multimeter, die z.b. auf 1 ampere ausgelegt ist.
knallt die durch - das kann beim wiedereinstecken einer gezogenen sicherung vorkommen, hat man das unter punkt eins beschriebene problem :(
als drittes, das geht leider immer wieder unter, muss das auto so geprüft werden, wie es auch geparkt wird ... normalerweise also zu und abgeschlossen. das kann man dem auto aber auch vorgaukeln, in dem man das schloss z.b. mit nem schraubendreher einrastet und dann die tür abschliesst.
noch ein punkt:
nach dem verriegeln gebt dem auto erstmal ein paar minuten ruhe, beim loop reichen 2 minuten, neuere autos brauchen länger. warum? die bleiben noch ein wenig in bereitschaft ( fast standby ) und zeigen in der zeit noch höhere verbraucher an ... zieht man in der zeit schon die erste sicherung, rennt man nem fehler hinterher, den es garnicht gibt!
zum generator:
leider lädt der mit leerlaufdrehzahl noch nicht mit dem maximalem strom, dazu braucht der generator je nach riemenscheibengrösse ca 1800-2200 U/min, bei fahrzeugen mit geringer maximaldrehzahl, diesel z.b. , schon eher als bei drehzahlmotoren. nur mal so am rande
zur batterie:
leider lassen sich keine bestimmten rückschlüsse zwischen batteriespannung und ladezustand herstellen ... gibt noch so fiese sachen wie schichtladung und verluste der kapazität durch korrosion. eine batterie kann eine leerlaufspannung von 13,x volt haben, aber schon bei geringer beanspruchung zusammenbrechen. also bitte nicht auf die leerlaufspannung verlassen, sicherheit über den batteriezustand gibt nur ein belastender batterietester, idealerweise erst nach 1-2 stunden nach dem ausschalten des motors oder des ladegerätes durchgeführt. insoweit passt das schon 
btw: ich könnte fast wetten das dein beitrag nicht komplett gelesen wird, zu lang für die generation der smartphone-surfer ...
Dauerverbraucher im VW-LUPO und Starterbatterie - Teil 2 -
Es lässt sich leider nicht vermeiden, dass auch dieser Beitrag zur erneuten und etwas vertieften Darstellung und Richtigstellung des Beitrages von polo x etwas länger wird. Wobei ich nicht glaube, dass alle Themen aus dem Forum überwiegend mit dem i-phone, smart-phone o.ä. gelesen werden.
Zunächst muss ich mal davon ausgehen, dass polo x den von mir erstellten Beitrag kommentiert. Leider konnte ich dies seinen Ausführungen nicht sicher entnehmen.
Persönlich bevorzuge ich bei Kontaktaufnahmen, Kommentaren usw. die persönliche Anrede und auch Grußformeln. Dies gebieten mir die allgemeinen gültigen Regeln der zwischenmenschlichen Beziehungen. Das ist aber ein anderes Thema.
Das von mir in meinem Beitrag dargestellte Thema lautete und lautet:
Dauerverbraucher im VW-LUPO und Starterbatterie.
@ Polo x, wenn Du aufmerksam gelesen hast, hast Du feststellen müssen, dass keine Fehler u.a. gesucht wurden/werden, sondern eine Situation beschrieben wurde welche letztlich darauf abzielte die Last und damit den fließenden Strom und die damit verbundene Belastung einer/der Starterbatterie darzustellen. Und damit die Kernaussage zu machen, nach wie viel Stunden ist die Starterbatterie „leer“
Noch mal zur Erinnerung, das Thema:
In erster Linie kann es sein, und es ist vielfach so, dass ein Antennenverstärker für das Radio ständig Strom zieht. Insbesondere, wenn ein Nicht-VW-Radio eingebaut ist und die Phantomspeisung fehlerhaft an Dauerplus gelegt ist.
Ich denke, dass der Anschluss eines Nicht-VW-Radios an einen VW - Lupo nicht weiter kommentiert werden muss. Lediglich ist von mir die Situation des richtigen Anschlusses, insbesondere des richtigen Anschlusses des Antennenverstärkers dargestellt worden
Weiterhin kommen die Uhr, Diebstahlwarnanzeige, Innenraumüberwachung,
Wegfahrsperre und Funkfernbedienung als ständige Verbraucher in Betracht.
Bezüglich des ersten Abschnittes des Beitrages von polo x kann ich vorweg schicken das keine Fehler gesucht wurden. Gespannt wäre ich darauf, wie das unterbrechungslose Einfügen eines Strommessers ohne erheblichen Aufwand vollzogen werden soll. Bei nahezu allen Wartungs-, Einstell- und Reparaturarbeiten ist das Abklemmen der Starterbatterie erforderlich. Dies ist nachzulesen in den vielen Reparaturleitfäden.
In jedem Falle ist der Stromkreis zu öffnen. Er wird schon geöffnet, wenn das Messinstrument in einem anderen Messbereich geschaltet wird. Die Notwendigkeit, bei einer einfachen Strommessung, deren Ablauf man kaum mehr erklären kann, so zu verfahren. Dies habe ich in meiner langjährigen Berufspraxis als Elektro-Ingenieur, 12 Jahre, nicht erlebt. Das ich dann noch zwei Diplome durch Studium der Bergbautechnik und des Bauwesens erworben habe und bis zu meinem 71 Lebensjahr beruftätig war, sei nur am Rande erwähnt.
Bei Strommessungen in einem Wechselstromnetz gibt es bei höheren Strömen sogenannte Stromzangen welche über eine Induktion und Auswertung der Induktionsströme Rückschlüsse auf den im Netz fließenden Strom in A zulassen, ohne den Messkreis zu öffnen . Hochspannungsnetze etc. Für Gleichstrom gelten andere Maßstäbe.
Kommen wir zum Messbereich eines Messinstrumentes. Jedes Messinstrument hat eine Messgenauigkeit. So gibt es welche z.B. mit 1%, 2%, 5% und 10% - tiger Messgenauigkeit. Die Messgenauigkeit ist immer bezogen auf den Endwert der Skala des Messbereiches. Es ist so.
Beispiel : Es sollen z.B. die erwähnten 150 mA,= 0,150 A, gemessen werden. Dazu sollte, wie Du anführst, im Ampere-Bereich gemessen werden. Stellen wir also den Messbereich 1 Ampere ein, so könnte die Ablesung der Skala , innerhalb der zulässigen Messgenauigkeit von z,B. plus/minus 10% einen Wert zwischen 0,05 A und 0,25 A haben.
Ganz anders sieht es aus, wenn ich mit dem gleichen Messgerät mit 10 % -tiger Messgenauigkeit im Bereich 0 - 200 mA entsprechend 0 - 0,200 A messe Als Fachmann müsste man schon die ungefähre Größenordnungen des zu messenden Stromes kennen.
Also weiter, hier wird im Rahmen der Messgenauigkeit die Ablesung zwischen 0,130 A und 0,170 A sein. Dem ist doch wohl nichts mehr hinzu zu fügen. Weitere Vergleiche erspare ich mir. Es ist einfach so.
Nun etwas zum Drehstromgenerator. Die Nenn-Leistung des Drehstromgenerator, so wie er im Lupo verwendet wird, ist an der Starterbatterie und der elektrischen Ausstattung angepasst. Es ist so.
Betrachten wir die Situation mit folgenden Eingangswerten: Batterie = Nenn-Kapazität = 45 Ah, Drehstromgenerator Nennstrom = 70 A bei ca. 14,4 Volt max. Ladespannung. Die Translation oder das Übersetzungsverhältniss beträgt: eine Umdrehung Motor entsprechen in etwa drei Umdrehungen des Generator.
Wir wissen, dass die Leerlaufdrehzahl des kalten Motors des Lupos bei etwa 1.000 U/min und die des warmen Motors bei etwa 700 U/min liegt. Entsprechend der Translation von 1:3 ergeben sich nachstehend folgende Generatordrehzahlen:
Kalter Motor = 3.000 U/min
Warmer Motor = 2.100 U/min
Im Folgenden betrachte ich nur die Leerlaufdrehzahl des warmen Motors.
Weiterhin wissen wir, dass die Abgabe des max. Nenn-Stromes eines Drehstromgenerators bei etwa 6.000 Umdrehungen/ min des Generators liegt.
Auch wissen wir, dass ein Drehstromgenerator bei ca. 1.800 U/min bereits ca. 2/3 des Nennstromes abgibt.
Das sind bei einem 70 A Generator etwa 47 A. Die Leerlaufdrehzahl des Generators von tatsächlich etwa 2.000 U/min wurde nicht weiter mehr betrachtet.
Dieser 47 A starke Nennstrom wird noch weiter gebraucht. Ein Blei-Akkumulator sollte wegen seiner Lebensdauer höchstens mit einem Ladestrom von etwa 10 % der Nenn-Kapazität geladen werden. Es ist so.
Der Ladestrom bei einer Schnell-Ladung sollte die Nenn-Kapazität, hier in dem zu betrachtenden Fall, 47 A, eben wegen der Lebensdauer, nicht überschreiten. Bei der Schnell-Ladung, ohne Belastung, also Blei-Akku vom Bordnetz getrennt, erleidet der Akku in der Regel bereits die ersten irreversiblen Schäden. Es ist so.
Bei dem betrachteten Blei-Akkumulator mit einer Nenn-Kapazität von 45 Ah wäre ein Ladestrom von 47 A im Leerlauf des Motors ohne angeschlossene Verbraucher nicht gerade ideal. Wohlgemerkt Nenn-Ladestrom.
Das der Blei-Akku bei Ladespannungen jenseits der maximalen Nenn-Ladespannung von 14,4 Volt, die Ist-Ladespannung ist einige Zehntel Volt geringer, ohne weitere Stromabnehmer, zu kochen beginnt, daran brauche ich nicht zu erinnern. Es ist so.
Dieser im Leerlauf des Motors auftretende Nenn-Ladestrom wird natürlich durch den Stromverbrauch des laufenden Motor mit den Leistungsaufnahmen für Klimakompressor, Servopumpe, sowie Licht, Sitzheizung, ABS, Scheibenheizung, Spiegelheizung und auch noch durch etwa 500 bis 1000 Watt Verstärker usw. mehr oder weniger stark vermindert, so dass voraussichtlich keine Schäden auftreten werden.
Ach ja, ich vergaß zu erwähnen, dass es in meinem ersten Beitrag mit der max . Leistung, es max. Ladestrom lauten müssen. Bei Leerlaufdrehzahl des Generators und des Motors.
Nunmehr zum Akkumulator oder Blei-Akku, im folgenden auch Starterbatterie genannt.
Den Ausführungen von polo x bezüglich des Ladezustandes muss ich widersprechen. Natürlich ist die Ruhespannung der Starterbatterie ein Maß für den Ladezustand. Dazu muss ich etwas ausholen.
Bereits in den Jahren 1790 bis 1880 wurde die Entwicklung des Blei-Akkus energisch betrieben. Menschen wie Galvani, Volta, Ritter usw. .... mir fallen im Moment keine Namen mehr ein. Etwa um 1890 wurde in Deutschland die erste Akkumulatorenfabrik gegründet und zwar von einem Herrn Müller der Name ist auch heute noch in aller Mund , VARTA.
Die vorgenannten Entwickler der Starter-Batterien haben neben den elektro-chemischen Vorgängen auch Gesetzmäßigkeiten über die Abläufe beim Lade- und Entladevorgang erkannt und beschrieben und berücksichtigt.
Den Aufbau einer Starter-Batterie setze ich bei einem Kfz-Elektriker als bekannt voraus. Das die Starter-Batterie mit einem Elektrolyt , einer 38 %- tigen Schwefelsäure, gefüllt ist, dürfte auch bekannt sein. Warum genau 38 % haben die Herren Entwickler in der Fachliteratur erschöpfend beschrieben.
Nun versuche ich mal allgemeinverständlich den Ladezustand einer Starter-Batterie zu beschreiben:
Bestimmung von Ladezuständen einer Starterbatterie, wie sie von 1998 bis 2005 als Blei-Akkumulatoren nahezu ausschließlich in den Lupos eingebaut wurden.
Den Ladezustand kann man :
a.) mit einem hochohmigen Gleichspannungsmessgerät, wobei die sogenannte Ruhespannung gemessen wird, bestimmen.
b.) mittels eines Hydrometers, bekannt unter dem Namen, Säureheber, welches die Säuredichte bestimmt, messen.
Beide Messverfahren wurden schon vor langer, langer Zeit bis heute angewandt und die Ergebnisse der Messungen zum Ladezustand eines Blei-Akkus ( Starterbatterie ) sind nicht anzuzweifeln.
Ruhespannungsmessung:
Die Ruhespannungsmessung stellt ein verlässliches Maß für den Ladezustand eines Blei-Akkus dar.
Allgemeine Richtlinien der Ruhespannungsmessung sind, vor der Messung darf etwa 2 Stunden keine Ladung oder Entladung der Batterie statt gefunden haben. Die höchste Nenn-Ladespannung von 14,4 Volt wird von Regler, Reglereinheit begrenzt.
Bei einer intakten Starterbatterie beträgt die Ist- Ruhespannung bei 100 % Ladung = 12,7 Volt
Bei einer nahezu entladenen Starterbatterie beträgt die Ist-Ruhespannung bei etwa 10 % Ladung = 11,9 Volt.
Ein markanter und aussagekräftiger Zwischenwert ist eine gemessene Ist-Ruhespannung von 12,2 Volt entsprechend 85 % Entladung, dann beginnt die Tiefentladung, die der Blei-Akku ( Starterbatterie ) durchaus übel nimmt und teilweise mit Totalausfall reagiert.
Zwischen vollem und leerem Akku ist der Verlauf der Ist-Ruhespannung nicht linear.
Säuredichtemessung:
Das die Säuredichte ebenfalls ein zuverlässiges Maß für den Ladezustand eines Blei-Akkus darstellt dürfte gleichfalls nicht bezweifelt werden.
Die Säuredichte bei einer vollen Starterbatterie beträgt 1,28 g/ cbcm bei einer entladenen Starterbatterie 1,10 g/cbcm. Hier ist der Lade- und Entladezustand linear mit der Elektrolytdichte einhergehend. Das heißt, der Ruhespannungsverlauf und die Elektrolytdichte verlaufen beide linear.
Nun eine Anmerkungen zur von polo x angeführten Schichtladung.
Schichtladung:
Dieser Begriff Schichtladung kommt m.W. aus der modernen Motorentechnik, und so wie ich denke, aus der Motorentechnik der gehobenen Mittelklasse-Wagen. Soweit ich davon Kenntnis habe werden bei der Direkteinspritzung in die Zylinder, welche der Lupomotor meines Wissens nicht hat, durch die Form der Einspritzung um die Zündkerze herum ein dichteres Kraftstoff/Luftgemisch erzeugt als im übrigem Raum des Zylinders. Das Ganze dient der Kraftstoffersparnis.
Vielleicht meint polo x die Säureschichtung in einem Blei-Akku. Wenn man die Wirkungsweise der Lade- und Entladevorgänge in einem Blei-Akku ( Starterbatterie kennt, weis man, dass beim Ladevorgang in den Platten Säure von hoher Dichte entsteht. Diese schwere Säure sinkt in den Zellen nach unten während gleichzeitig Säure mit geringerer Dichte in der Zelle nach oben steigt. Dies nennt man auch Säureschichtung. Eine Säureschichtung kann unter ungünstigen Umständen einen Kapazitätsverlust zur Folge haben. Weitere Ausführungen hierzu erspare ich mir.
Innenwiderstand einer Starterbatterie
Das ist ein Thema für sich. Über den Innenwiderstand eines Bleiakkus schweigen sich die Hersteller strikt aus. Über den Innenwiderstand kann man den Spannungsabfall an der Batterie bei verschiedenen Entladungszuständen ( Strombelastungen der Starterbatterie ) ganz einfach nach dem Ohmschen Gesetz berechnen.
Das Ohmsche Gesetz lautet U = R x I
U= Spannung in Volt ( ist beim weiteren Rechenweg nicht die Batteriespannung sondern der Spannungsabfall infolge Strombelastung)
R= Widerstand in Ohm
I= Strom in Ampere
Da mir keine verlässlichen Daten über die Innenwiderstände von Blei-Akku der verschiedensten Hersteller vorliegen, muss ich eine Annahme treffen. Natürlich kann man mit speziellen Messgeräten an einer restlos aufgeladenen Batterie den Innenwiderstand messen. Denke, dass Werkstätten darüber kaum oder nicht verfügen.
Bekannt sein dürfte, dass im PKW auf Grund der hohen Ströme und der relativ niedrigen Spannung der Innenwiderstand im Milli-Ohm-Bereich bei einer neuen Batterie liegen muss.
Berechnungen:
Batterie 45 Ah,
Stromentnahme 22,25 A = halbe Kapazität
Innenwiderstand, angenommen mit = 9 Milli-Ohm = 0,009 Ohm
U = R x I
U = 22,25 x 0,009 = 0,20 Volt Spannungsabfall.
Also würde man an einer vollgeladenen Batterie mit 12,7 Volt Ruhespannung und 22,25 A Belastung eine Spannung von 12,7 – 0,20 = 12,5 V messen können.
Nun eine Berechnung mit etwa 100 A Belastung, dies wäre so die Stromaufnahme eines Anlassvorganges im Lupo.
U = R x I
U = 100,0 x 0,009 = 0,90 Volt Spannungsabfall
Wie wir ebenfalls wissen, vergrößert sich im Laufe der Jahre und mit den Ladezyklen der Innenwiderstand einer Blei-Batterie durch Sulfatation und Gitterkorrosion immer mehr. Wir gehen nun mal davon aus, da wir den Innenwiderstand nicht ohne spezielle Messgeräte messen können, das sich dieser im Laufe der Jahre auf das fünffache erhöht. Also von 0,009 Ohm auf 0,045 Ohm.
Berechnung wie vor:
Stromentnahme 22,25 A
U = 22,25 x 0.045 = 1,00 Volt Spannungsabfall ... Abblendlicht dürfte noch funktionieren.
Stromentnahme 100 A , Anlassvorgang
U = 100 x 0,045 = 4,5 Volt Spannungsabfall ... Anlasser dürfte sich bei 8,2 Volt Betriebsspannung gerade noch so drehen.
Wie die Erfahrung zeigt, kann man im Winter oder besser gesagt in der kalten Jahreszeit auch nicht von einer Ruhespannung von 12,7 Volt, also einer ständig vollständig aufgeladen Batterie ausgehen. Selbst wenn sie vollgeladen ist hält sie infolge der Sulfatation und Gitterkorrosion, einer höheren Strombelastung nicht mehr stand. Die Spannung ist immer da, solange keine mechanischen Schäden, wie z.B. Ausfall von Zellen etc. vorliegen.
Maßgebend ist immer alleine der Spannungsabfall infolge des erhöhten Innenwiderstandes bei Belastung. Dies sind die Zusammenhänge, hoffentlich von mir etwas verständlich erklärt. Vielleicht konnte ich auch dazu beitragen diesbezügliche Themen besser zu verstehen.
Gruß Hans
PS: Das Batterien mittels, im Wert bekannter, Hochlastwiderständen auf eine hohe Stromabgabe bei gleichzeitiger Spannungs- und Stromablesung, geprüft werden können, ist die logische Folge der Berechnungsmethoden. Über diese Ablesungen ( Genauigkeit ist maßgebend ) könnte man im Überschlag den momentanen Innenwiderstand des Blei-Akkus bei voller Ruhespannung bestimmen. Bestimmung des R innen geht nur bei voller Ruhespannung.
Gleichzeitig ist mir bekannt, dass bei den geschlossenen Akkus und Generatoren der Dritten Generation etwas andere Gesetzmäßigkeiten vorliegen.
Zur weiteren Information:
Im Reparaturleitfaden : Heft Elektrische Anlagen, Lupo, Herausgeber VW für den Werkstattbetrieb, kann man nachlesen über die Prüfung einer Batterie mit der R U H E S P A N N U N G S M E S S U N G , Seite 27-14 bis Seite 27-24
hab zwar keine lust auf nen schriftlichen kompetenzvergleich, und glaube auch das nun dieser thread sehr bald sehr tief in diesem forum verschwinden wird.
zudem wird 99% der forenmitgliedern eine praxisgerechte anleitung zum suchen eines fehlers mehr helfen als eine le(e)hrstunde in physik, chemie und geschichte der technischen entwicklung.
also sehr geehrter herr dipl.ing. fischer,
es freut mich sehr das jemand mit ihrem bildungsstand das niveau in einem kleinstwagenforum versucht anzuheben,
allerdings mutmasse ich mal frei von der leber, das hinter dem zitieren von fachliteratur (zum glück mit quellenangabe ) ein mangel in der praktischen ausführung ihres wissens in der kfz-elektrik steckt.
das mag vielleicht vermessen sein, allerdings sind es aussagen wie "Gespannt wäre ich darauf, wie das unterbrechungslose Einfügen eines Strommessers ohne erheblichen Aufwand vollzogen werden soll."
die einfach das bild eines reinen therotikers in meinem kopf formen.
ich selber wehre mich seit dem bestehen meiner gesellenprüfung in kfz-elektrik anno 1995 hingegen mit händen und füssen gegen den wunsch einen meisterbrief an die wand nageln zu können 
folgt daraus ein mangel an kompetenz ?
die praxis lehrt etwas anderes - warum sonst war es immer meine aufgabe fehler zu suchen, die meister, theoretiker und laberköpfe nicht finden konnten?
ich könnte genau wie sie hier weiter die fehlerhafte ausführungen aus ihrer feder zitieren: "Dann müssen alle Plusleitungen welche Dauerplus führen auf Scheuerstellen an der Karosserie und in Durchführungen geprüft werden. Auch ist die Isolation der Kabel und Drähte in Augenschein zu nehmen."
aha. ein ausführung welche kabel gemeint sein könnten, wäre sicher hilfreich. auch das man die isoliereung von kabeln und drähten prüfen soll - hmm, drähte 
dazu fallen mir die wicklungen eines starters ein, oder die statorwicklung eines generators - und die soll jemand (vermutlich "unkundiger" ) prüfen?
ich könnte wie gesagt nun weiter fortführen, allerdings für einen thread, der seinen sinn schon durch einen zu theoretischen beginn und zu komplexer schreibweise und -länge verfehlt hat, ist mir selbst eine schlaflose nacht zu schade!
in der kürze liegt die würze und ein "mach das so" hilft sicher weiter als zu schreiben welche eigenschaften das wolfram in der zu wechselnden glühlampe hat.
wenn es also ihre zeit erlaubt (und ihr ego), sollten sie vielleicht ihre grundidee dieses threads nachmal aufgreifen, tips in der ausführungen von leuten wie mir mit reichlich praktischer erfahrung mit einfügen statt deren wert anzuzweifeln, sich kürzer fassen und einen neuen ersten post schreiben!
vielleicht klingen mein formulierungen manchmal zu hemdsärmlig, meinen humor oder die neigung zu ironischen aussagen muss auch nicht jeder mögen, allerdings - wieder ein beispiel aus der praxis, das wofür kunden in einer werkstatt auch zahlen - habe ich einen fehler oft schon gefunden bevor das fachbuch aufgeschlagen war.
hier in diesem forum fragen auch sicher nicht akademiker nach technischen hintergründen eines fahrzeugdefektes, bei fahrzeugen die durchaus schon 16 jahre alt sein können, sind es doch eher laien die hier um rat bitten!
nicht das ich nen lupo ein- und auswendig kenne - meiner gehört zu den wenigen die störungsarm trotz mittlerweil 322 tkm (gute wartung? ) funktionieren - aber sind deswegen allgemeinübliche fehlersuchmethoden nicht weniger richtig?
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für alle die, die bis jetzt weitergelesen haben, nun die auflösung wie man ein amperemeter zwischenschaltet ohne den stromkreis zu unterbrechen:
methode eins: mit hilfe einer 2. batterie die wird parallel zu der bordbatterie angeklemmt, der minuspol der bordbatterie abgeklemmt, das multimeter zwischen minuspol und massekabel geklemmt, die 2. batterie von bordnetz getrennt - TADA!
methode zwei: das gleich wie methode eins, nur unter zuhilfenahme eines netzteils oder geeignetem ladegerätes (z.b. c-tek)
methode drei: für alle, die nur ein multimeter haben. pluskabel des multimeters an die minusklemme oder guten masse festklemmen. minusklemme lösen, aber nicht vom pol abziehen, darauf achten das der kontakt nicht verloren geht! minusklemme gaaanz leicht aber zum erhalt des kontaktes am besten verspannt anheben, minuskabel/klemme des multimeters unter die fahrzeugmasseklemme bis an den minuspol schieben, festklemmen oder halten und masseklemme abziehen.
nun sollte auf dem multimeter ein wert von 0,0x ampere zu sehen sein.
bei einer anzeige von 0,00 ampere ist davon auszugehen das der kontakt nicht hergestellt wurde, zur kontrolle kann man auf die bordeigene uhr schauen, zeigt die nach wie vor die richtige uhrzeit an, ist das anklemmen geglückt, zeigt sie 0:00 an, war der kontakt unterbrochen, ist alles aus liegt eine unterbrechung vor, kein kontakt an den anschlüssen des multimeters oder falscher messbereich eingestellt ("V" z.b.)
angesichts der uhrzeit grad (kurz vor 5) hoffe ich das das kleingeschreibe und eventuelle rechtschreibfehler verziehen werden.
