Hiermit erscheint an dieser Stelle nun eine Anleitung oder (moderner) ein Tutorial zum Bau einer autarken Stromversorgung mittels einer selbstgebauten Batterie-Box für lange Astrofotografie-Nächte, um damit Teleskope, Nachführung/Montierung und weiteres Zubehör wie Heizungen, Autoguider oder Laptop zu betreiben.

Zu allererst aber diese wichtigen Hinweise:

 
So, nachdem das geklärt ist, hat sich die Zahl der Leser nun gewiss verringert. Also nochmals “Willkommen” an die verbliebene kleine Runde.

Evtl. fragst Du Dich, ob Du mir vertrauen kannst oder was mich qualifiziert.
Ich würde sagen: “Ja – Du kannst mir vertrauen, denn ich vertraue mir selber. Und ganz ehrlich: Ich hab’ keine Lust, mich anzuzünden oder mich in die Luft zu sprengen!”

Ich habe bisher zwei solcher Akkuboxen für mich gebaut und vielen Leuten per Email/Chat erklärt, wie es funktioniert. Alle Boxen arbeiten (teils seit Jahren) tadellos.
Auch habe ich mir einen Bus selber ausgebaut (meine rollende Sternwarte), in dem die Verkabelung weitaus anspruchsvoller ist. Der ist bisher weder explodiert noch ist der Strom ausgefallen.

Ich hoffe, dass diese Ausführungen die Runde nicht noch weiter schrumpfen lassen.
Daher (zum dritten Mal):

Herzlich Willkommen!

Du bist wahrscheinlich hier, weil Du, genau wie ich, deine astronomischen Gerätschaften wie Montierung/Nachführung, die Kamera, Objektivheizung/Heizmanschette oder einen Autoguider auch in langen Winternächten dauerhaft “auf dem Feld” betreiben möchtest.
(Oder andere Geräte, z.b. beim Camping, beim Angeln oder …)
Gleichzeitig findest Du aber keine geeignete Lösung, die man einfach so kaufen kann.
Klar, die gibt es nämlich nicht, zumindest nicht zu einem einigermaßen vertretbaren Preis.
(Viel Power für wenig Geld)

Was Du jetzt also willst, ist eine tragbare Box, in der genug Power steckt, um alle Geräte eine ganze Nacht lang (oder länger) zu betreiben.
Und genau so etwas baue ich mir hier.

Ich werde vieles an ganz simplen Beispielen erklären und dann auf die Details eingehen.
Ich versuche dabei immer wieder eine bildhafte Sprache zu wählen, da Fachbegriffe oftmals abschreckend sind und ich glaube, dass es so verständlicher wird.
Dabei kommt es vor, dass ich Dinge sehr einfach erkläre, fast schon zu einfach. Auch wird manches ausführlicher als unbedingt notwendig.
Aber mein Ziel ist es, dass jeder alles verstehen und dann selber eine Akkubox bauen kann.

1. Materialien – Was wird für den Selbstbau-Powertank benötigt?

Der grundlegende Aufbau besteht aus:

• einer Kiste, in die alles reinkommt
• einer Batterie, die den Strom liefert
• Kabel und Sicherungen
• der Buchse (“Steckdose”), in die das Gerät gesteckt wird bzw. mehrere davon
• einer Möglichkeit, die Batterie wieder zu beladen (Ladegerät)

Optional:

• Voltmeter
• An-/Aus-Schalter

Schematischer Aufbau einer Selbstbau-Akkubox

Das ist soweit klar, oder?
Wir bauen also eine Kiste, in der eine Batterie steckt.
An einer Stelle können wir die Batterie mit “frischem Saft” beladen. An einer anderen Stelle können wir Geräte einstecken, um sie mit Energie zu versorgen.
Mit Kabeln wird alles verbunden und mit Sicherungen abgesichert.
Wer mag, baut sich noch Schalter ein, um einzelne Buchsen ab- oder zuzuschalten oder ein Voltmeter, um die Spannung der Batterie zu messen.

Klingt doch nicht weiter schwer, oder?
Ist es auch nicht!

Als nächstes schauen wir uns die einzelnen Teile an und überlegen, was wir da genau brauchen.
Doch bevor es an die einzelnen Komponenten geht, werfen wir schon mal einen Blick auf den Schaltplan:

Dieser schematische Schaltplan wird unten noch genauer angesprochen.
Für den Anfang reicht ein kurzer Blick darauf:

• Links ist der +Pol, rechts ist der -Pol
• Oben ist die “Einspeisung” (Ladegerät), in der Mitte die eigentliche Box mit Batterie, Sicherungen und Kabeln und ganz unten dann die “Entnahme”, also die Buchsen/Steckdosen für Montierung und Co.

1.1 Die Batterie

(Der Abschnitt ‘Batterie’ ist der längste, die danach folgenden sind knapp gehalten. Aber die Batterie ist das Herzstück Deiner Stromversorgung)

Hier dreht sich alles um die Kapazität, also das “Energie-Fassungsvermögen”.
Denn Du baust Dir die Strombox wahrscheinlich, um Deine Geräte viele Stunden mit Energie zu versorgen. Andernfalls könntest Du Dir ja auch eine der (meist unzureichenden) Fertig-Lösungen kaufen.

“Kapazität”?
Dieser Begriff schreckt Dich schon ab?
Ist ganz einfach:
In eine Flasche passt 1 Liter Wasser, in einen Eimer passen 5 Liter. Der Eimer hat eine größere Kapazität.
Wir reden also von der “Menge an Power”, die unsere Batterie/unser Akku speichern und abgeben kann.

Wie groß muss nun die Kapazität Deiner Batterie sein?
Das ist von genau zwei Punkten abhängig:

• Deinen Verbrauchern bzw. deren “Energiehunger”, also die Stromaufnahme in Ampere (oder alternativ deren Leistung in Watt.)
• Die Dauer, die Du die Geräte versorgen willst.

Kurz gesagt:
“Energiehunger” und Betriebszeit

Der Energiehunger können wir mit Ampere (Stromstärke) angegeben und die Betriebszeit in Stunden.
Wir haben also A(mpere) und h (Stunden).
Die können wir als Kapazität einer Batterie in Amperestunden Ah ausdrücken
(Und genau diese Angabe findest Du meistens auf den Batterien, die wir hier nutzen. Z.B. steht da 60Ah)

Genauso kann man aber auch mit W(att) und h (Stunden) arbeiten
Die können wir als Kapazität einer Batterie in Wattstunden Wh ausdrücken.
(Und auch das kommt vor. Dann steht auf der Batterie z.B. 720 Wh)

Hat Dein Gerät einen “Energiehunger” von 4A und soll eine Stunde lang laufen, so benötigst Du einen 4 Ah Akku. – Soll es zwei Stunden lang laufen, muss der Akku eine Kapazität von 8 Ah haben.

Dieser 4Ah-Akku kann aber genauso gut ein 2A-Gerät für 2 Stunden versorgen. Oder ein 8A-Gerät für eine halbe Stunde.
(Das 2A-Gerät hat nur den halben Hunger: Der Akku von 4 Ah reicht also zwei Stunden lang.)
Das 8A-Gerät hat den doppelten Hunger: Der Akku von 4 Ah reicht also nur für eine halbe Stunde)

Du siehst also:
Energiehunger (A) x Zeit (h) = Notwendige Kapazität (Ah) (A x h = Ah)
(zumindest kann man es sich so vorstellen)

Auch das ist klar, oder?
Braucht Dein Gerät viel Energie, so muss die Batterie eine größere Kapazität haben.
Je länger Du Dein Gerät betreiben willst, desto größer muss die Kapazität sein.

“Hungrige” Geräte nehmen in jeder Sekunde viel Strom auf (oder ‘verbrauchen’ viel von der Energie, die in Deinem Akku steckt).
Um so länger Du sie laufen lassen möchtest, desto mehr “Essen” musst Du für sie mitbringen.
Viele “hungrige Geräte” über eine lange Zeit = ein großer “Picknickkorb” voll Energie.

 
Was fangen wir mit diesem Wissen nun an?
Wir berechnen, wie “dick” unser Akku sein muss – also welche Kapazität er aufweisen sollte:

Mach Dir als erstes eine Liste, was Deine ganzen Verbraucher benötigen und wie lange Du sie jeweils nutzt.
Aus der Stromaufnahme und der Nutzungsdauer kannst Du den gesamten Bedarf berechnen.
Das Ergebnis ist die theoretische Kapazität, die Deine Batterie aufweisen muss.
Da sie aber nur etwa zur Hälfte entladen werden sollte, darfst Du diesen Wert verdoppeln und gerne nochmals 20% für Reserven und mögliche Verluste (u.a. auch bei Kälte) aufschlagen.

Eine solche Liste kann dann so aussehen. Je nachdem, welche Angaben Du zu Deinen Geräten findest, trägst Du sie ein.
Was das alles bedeutet und wie man die Werte umrechnet, erfährst Du unten.

In meiner Tabelle kannst Du sehen, dass ich für alle Geräte die Stromaufnahme in Ampere gefunden habe, für die Objektivheizung aber die Leistung in Watt.
Die habe ich hier schon umgerechnet.
Die Angaben findet man manchmal auf den Geräten, auf den Netzteilen, oftmals auch im Handbuch, fast immer bei einer Internetsuche. Hilft das alles nichts, bleibt immer noch das Messen.

(PS: CEM25p ist meine Montierung, die ich hier und nach 3 Jahren Nutzung erneut hier ausführlich beschrieben habe.)

Ich habe mit 10 Stunden für eine lange Winternacht gerechnet.
Für die Montierung habe ich zwei Werte genutzt: 15 Minuten schnelles Anfahren und 9,75 Stunden für das normale Tracking.

(Meine Montierung ist nicht sehr hungrig. Für die Az-EQ-6 wird beispielsweise angegeben: 0,95A im Stillstand, 2,6A im Anlaufen, Tracking mit 1,7A und 2-Achs-Schwenk: 3,7A
– Ein Laptop ‘frisst’ ca. 4 bis 6A
– Ein PC-Stick ca. 1A
– Eine DSLR mit Akkudummy ungefähr 0,5 A
– Eine gekühlte Astrocam 2 bis 3 A)

Bedarfsberechung:

Hier ermitteln wir in zwei Schritten, wie “groß” Deine Batterie sein muss.
Also ihre Kapazität.

1. Verbraucherhunger

Sorry!
Das hier ist der scheinbar komplizierteste Teil.
Darum sage ich Dir hier auch gleich: Es muss nicht kompliziert sein!
Am Ende musst Du einfach nur für alle Geräte die Stromaufnahme in Ampere haben. Mehr nicht!
Wie das geht, ist eigentlich einfach! Also lass Dich vom nächsten Abschnitt nicht abschrecken, ok?!

Ich weiß:
Für manche ist das wie Mathe oder Latein. Es will einfach nicht in den Schädel rein.
Ampere? Watt? Volt? Leistung, Strom, Spannung?
Und schon glüht der Kopf.

Das ist ok.
Aber das ändern wir jetzt. Zumindest ein bisschen.
Danach wird auch wieder alles easy. Versprochen!

Es gibt zwei mögliche Angaben auf Deinen Geräten:

1. Die elektrische Leistung in Watt.
Das kennst Du. Normalerweise steht auf jedem Leuchtmittel (“Glühbirne”) eine Wattangabe (z.B. 40 W). Aber auch auch auf Deinem Fön (z.B. 1200 W) oder Deinem Kühlschrank (z.B. 50W).
Allerdings ist das nicht immer so. Manchmal wird auch einfach die Stromaufnahme in Ampere angegeben (z.B. 4 A).

Eine große Zahl bedeutet in beiden Fällen: “Das Gerät ist sehr hungrig”.
In beiden Fällen bezieht sich die Angabe immer auf 1 Stunde im Betrieb.

2. Die Stromaufnahme in Ampere
Ampere ist dabei für unsere Zwecke (!) die “bessere Angabe”, denn sie ist unabhängig von der Spannung (Volt).
Im Haushalt hast Du 230 Volt Spannung, auf dem Feld 12 Volt (in Deiner Kiste, die Du hier bastelst).
Der Strom (in Ampere) ist davon unabhängig, die elektrische Leitung (Watt) jedoch schon.

(PS: Ein Laptop arbeitet mit 19 V, darum hast Du ein Netzteil, das zuhause die 230 V in 19 V wandelt.
Als mobiler Astrofotograf habe ich dieses extra Netzteil, dass mit den 12V der Stromkiste arbeitet).

Ampere bleibt immer Ampere!
Watt errechnet sich aus Strom (Ampere) und Spannung (Volt)!
–> Darum ist die die Wattangabe abhängig von der Spannung.

5 Ampere sind immer 5 Ampere.
5 Ampere sind bei 230 Volt aber 1150 Watt und bei 12V 60 Watt.

Darum arbeiten wir hier mit dem Strom in Ampere!
Und:
Wir arbeiten hier mit einer 12 Volt Batterie, nicht mit 230 V Hausstrom!

Um jetzt für alle Deine Verbraucher eine einheitliche Größe zu finden, solltest Du sie alle in dieselbe Einheit umrechnen:
In Ampere

Dafür gibt es eine einfache Formel:
Elektrische Leitung (Watt) = Spannung (Volt) x Strom (Ampere)
Oder umgestellt:
Strom (A) = Elektrische Leistung (W) / Spannung (V).

Hier ein Beispiel
Auf Deiner Objektivheizung kann stehen: 20 Watt oder auch 1,7 Ampere.
Mit der Formel kannst Du es in beide Richtungen umrechnen, wenn Du die Spannung kennst. Bei einer Autobatterie beträgt sie 12 Volt.
20 Watt / 12 Volt = 1,7 Ampere.
oder:
1,7A x 12 Volt = 20 Watt

Und genau jetzt wird alles total einfach.
Entweder steht auf Deinem Gerät bzw. im Handbuch die Stromaufnahme in Ampere. Dann ist alles schon gut.
Oder da steht eine Angabe in Watt. Dann musst Du rechnen:

Watt / 12 Volt = Ampere.

So einfach ist es!
Du hast es geschafft! Glückwunsch.

Nein, das ist kein Spam, da ist keine Werbung und ich will Dir nix verkaufen und frage auch nicht nach Deiner Emailadresse oder Deiner Schuhgröße.
Das ist ganz einfach eine Tabelle, die Du benutzen kannst.

 
 
2. Zeit
Wir kennen jetzt die Stromaufnahme in Ampere für jedes Gerät.

Nun stellt sich noch die Frage: Wie lange soll das alles laufen?
Sagen wir mal 10 Stunden, denn so lange dauert ungefähr eine Winternacht. (Naja, vielleicht im Dezember auch 11 Stunden oder etwas mehr.)

Oben haben wir ausgerechnet, dass Deine Objektivheizung 1,7 Ampere Strom aufnimmt. In einer Stunde.
Also: 1,7 Ampere x 10 Stunden sind 17 Ah.
Das heißt, Deine Batterie braucht 17 Ah Kapazität für einen 10-Stunden-Betrieb.

Das machst Du für alle Geräte.
Schau nochmal in meine Tabelle. Da ist das schon erledigt:

Die Geräte brauchen also für die eine 10-Stunden-Nacht 28,57 Ah.

Jetzt musst Du aber wissen, dass Du Deine Batterie niemals komplett entleeren darfst, denn damit machst Du sie ganz fix kaputt.
Sie sollte immer zur Hälfte voll sein (zumindest aber zu einem Drittel).
(Das ist auch bei Deinem Taschentelefon so. Da steht zwar: Noch 17% Restakku, aber in Wirklichkeit ist da noch viel mehr drinnen. Das kannst Du aber nicht nutzen, ohne den Akku kaputt zu machen. Darum wird es auch nicht angezeigt.
Lithium-Akkus kann man übrigens wesentlich tiefer entladen und auch viel häufiger be- und entladen. Aber sie sind leider fast unbezahlbar, wenn sie eine ordentliche Kapazität aufweisen sollen.)

Merk’ Dir also:
Du darfst den Akku nur halb leer machen!
Das bedeutet: Du musst den berechneten “Energiehunger” verdoppeln.
Aus den 28,57 Ah werden 57,14 Ah.

Das ist nun also die Kapazität, die Deine Batterie haben muss.
Jetzt wird auch klar, warum ein 7Ah Powertank (der tatsächlich nur rund 3,5 Ah bereit hält) absolut nicht ausreichend ist.
Wenn Du vernünftig/vorsichtig/vorausschauend bist, dann planst Du evtl. noch eine Reserve ein. Bedenke:
Vielleicht kommt schon in einem halben Jahr ein weiteres Gerät dazu. Und: Bei Frost wird die Batterie “schwächer”.
Andererseits kann es auch sein, dass Du etwas zu großzügig gerechnet hast und Deine Geräte in Wahrheit weniger verbrauchen.
Dann musst Du es messen.

Persönlich habe ich daher bei meiner ersten Powerbox zu einem 60Ah Akku gegriffen.
Mein aktueller hat 110Ah (weil ich mehrere Geräte nutze und das in den Bergen auch mal mehr als nur eine Nacht)
Die 110 Ah kann ich noch tragen, zumindest 100 Meter oder so. Aber Spaß macht das wirklich nicht; das Ding ist schwer!

Welche Batterie soll es nun genau sein?

Da könnte man wieder ein eigenes Kapitel draus machen. Aber das lasse ich sein.
Man nutzt eine AGM-Autobatterie, idealerweise eine zyklenfeste.
Die Auswahl ist riesig.
Das hier wäre ein gutes Beispiel.

Such Dir eine mit der passenden Kapazität heraus. Achte auf die Einbaumaße, damit sie in Deine Kiste (nächster Punkt) passt.

Wenn Dir Geld egal ist, dann kannst Du natürlich statt einer gängigen AGM-Batterie auch eine moderne (und wirklich gute) Lithium-Batterie kaufen. Das ist toll, aber keinesfalls günstig.
Solche Batterien werden in modernen Wohnmobilen verbaut und rechnen sich auch da nur für Vielnutzer.
(Jede Batterie wird mit der Zeit schwächer und ist irgendwann kaputt.
Darum macht es in meinen Augen keinen Sinn, sich so eine teure Lithium-Batterie zu kaufen – es sei denn Du nutzt sie wirklich extrem viel. Also jeden Monat für 10 Tage oder so zur Neumondphase. Aber bitte: Dann verrate mir, wie Du das mit dem immer wolkenfreien Himmel machst. Danke! )

1.2. Die Kiste

Für die Kiste, also die Verpackung der ganzen Anlage, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Alle sollten jedoch einige Grundeigenschaften mitbringen.

• Die Kiste muss stabil sein und das Gewicht von bis zu 30 kg tragen
• Die Kiste muss ausreichend Platz für Batterie, ggf. Zusatzgeräte und Sicherungen + Kabel bieten
• Die Kiste sollte sich ergonomisch tragen lassen. D.h. sie sollte am besten mit zwei Händen tragbar sein, denn 30 kg sind weitaus mehr, als es sich vielleicht anhört. 

Welche Kisten bieten sich nun an?

• Oft und gerne genutzt werden Werkzeugkisten oder Aluboxen.
  Hierbei ist es wichtig, dass sie nicht zu “billig” sind. D.h. sie müssen stabil sein, ausreichend dickwandig sein und die Griffe müssen das spätere Gewicht tragen…
  
  Empfehlen kann ich aus eigener Erfahrung in jedem Fall die Werkzeugkisten von DeWalt.
  Sie sind sehr hochwertig, dickwandig und praktisch unkaputtbar. In die dicken Wände können wunderbar Löcher gebohrt werden, in die dann die Buchsen verschraubt und/oder verklebt werden.
  Ich nutze DeWalt-Werkzeugkisten für Werkzeug und finde sie super.
  Klar – sie sind nicht die billigsten, aber man bekommt was für sein Geld. Richtig gut ist auch die Tatsache, dass sie stapelbar sind und es sie in unterschiedlichen Höhen und mit verschiedenartigem Innenleben gibt. Die Kisten, die ich kenne, haben alle einen Tragegriff oben und zwei an den Seiten.
  Das DeWalt-Rollsystem ist auch super. So wäre es beispielsweise denkbar, eine Akkubox zu bauen, auf die dann eine kleinere Box gestapelt wird, in der Kabel, Laptop, Autoguider… ihren Platz finden.
  Übrigens: DeWalt Werkzeugkisten eignen sich auch als “Leiter”. Sie sind so stabil, dass man sie auch problemlos mit einem 120 kg Menschen belasten kann (so selber gesehen).
  
  
• Diese Werkzeugbox hat ein Bekannter genutzt, um seine Akkukiste zu bauen. Ein Vorteil: Sie ist rollbar.
  Allerdings hat sie im Gegensatz zu den DeWalt-Kisten, die ich kenne, nur einen Tragegriff oben.
  
  
• Meine erste Kiste war aus Holz gebaut. Das hat überraschend gut funktioniert. Ich habe sie aus 8 mm Muliplexplatten gefertigt. Oben drauf ein klappbarer Deckel, rechts und links zwei stabile Haltegriffe (sowas hier) und in die Wände Bohrungen. Multiplex hat kein Problem mit hoher Luftfeuchtigkeit. Die Kiste hat sich trotz sehr vieler Nächte, bei denen der Taupunkt unterschritten wurde, niemals verzogen oder Wasser aufgenommen. Allerdings ist Multiplex relativ schwer und auch nicht gerade billig.
  
  
• Kühlboxen könnten vielleicht ebenfalls eine gute Wahl sein. Sie sind stabil genug, die Ausmaße passen recht gut und der Tragegriff ist für relativ hohe Gewichte ausgelegt.
  Das habe ich nicht ausprobiert, aber der Gedanke kam mir beim Schreiben. Für eine kleinere (also leichtere) Batterie möglicherweise geeignet.
  
  
• Weitere Möglichkeiten sind natürlich denkbar.

1.3 Sicherungen.

Sicherungen sind zwingend erforderlich!
Technisch würde es natürlich auch ohne gehen, aber Du tust (im Fall der Fälle) nicht nur Deinen Gerätschaften, sondern auch Dir selber einen Gefallen, wenn Du jeden Verbraucher (also jede Leitung) separat absicherst. Hier sollte man nicht am falschen Ende sparen.
Am gebräuchlichsten sind Flachsicherungen, wie sie in jedem Auto eingesetzt werden. Für sie gibt es spezielle “Flachsicherungshalter”. Von dieser “Sicherungsbox” aus werden dann letztendlich alle Verbraucher versorgt.

Es gibt Sicherungsboxen mit 4 oder auch mehr Steckplätzen. Wähle einen passenden. Ein Satz Sicherungen ist oftmals mit dabei.
Sehr hilfreich ist es, wenn eine LED anzeigt, dass eine Sicherung durchgebrannt ist.
Mein neuer Sicherungshalter hat auch einen Minus-Block-Verteiler integriert, was sehr praktisch ist (siehe Foto unten). Für meinen alten habe ich einen eigenen Masse-Block genutzt, was genauso gut funktioniert.

Achte bei Deinem Flachsicherungshalter darauf, dass nur eine Leitung von der Batterie zugeführt werden muss.
Die ganz einfachen bieten das nicht. Da muss für jede Sicherung ein einzelnes Kabel hin- und herausführen. Das ist nix!
Idealerweise führt man von der Batterie aus genau ein Kabel zum Flachsicherungshalter und von dort dann jeweils eines zu den Buchsen.

1.4. Kabel

Es gibt die verschiedensten Kabel, aber vor allem verschiedene Kabelquerschnitte. Und darauf kommt es an.
Der notwendige Kabelquerschnitt ist abhängig von

• der Kabellänge
• dem Verbraucher bzw. dessen Leitungsaufnahme (in Watt) oder der Stromstärke (in Ampere).

Warum ist das nun wichtig?
Einerseits, weil zu dünne Kabel schmelzen könnten, andererseits weil in Kabeln Verluste entstehen (da Kabel einen elektrischen Widerstand aufweisen. Das ist auch das Funktionsprinzip einer Objektivheizung).

Daher ist es wichtig, die Kabel ausreichend zu dimensionieren, also einen ausreichend großen Kabelquerschnitt (in mm²) zu wählen.

In unserem speziellen Fall arbeiten wir allerdings mit sehr kurzen Kabellängen von maximal 30 cm, sodass die Länge hier kaum ins Gewicht fällt. Der Widerstand jedoch schon.
Mit einfachen Formeln kann man den Mindestquerschnitt des Kabels berechnen.
Ich habe das getan und komme auch bei vielen Verbrauchern (2 Teleskope, Heizungen, Autoguider und Laptop) nur auf sehr geringe Kabelquerschnitte.

Um es zu vereinfachen, nutze ich daher einfach gängige Kabel, die etwas überdimensioniert sind.
Aber das vereinfacht es und man ist auf der sicheren Seite.
Diese FLRY 2,5 m² Kupferlitzen habe ich in meiner Box und auch überall in meinem Bus verbaut.

(Als Faustformel/Richtwert kann man davon ausgehen, dass 2.5 mm² für bis zu 16A ausreichend sind.)

Aber:
Willst Du alles ganz korrekt machen und auf Nummer Sicher gehen, dann besorgst Du Dir für die beiden Verbindungen zwischen Batterie und Flachsicherungshalter bzw. Masseblock ein 4 oder 6 mm² Kabel und sicherst die Plus-Leitung noch mal eigenständig mit einer Sicherung, z.B. so einem Sicherungsautomaten ab.
Persönlich halte ich es für unnötig, da die Kabellängen extrem kurz sind und die Verbraucher ‘schwach’.
Aber an sich sollte die Hauptleitung, die vom +Pol der Batterie kommt, eine eigene Sicherung erhalten und beide Leitungen (+ und -) sollten mit einem etwas dickeren Kabel (4 oder 6 mm²) ausgeführt werden.
Das wird dann zwingend, wenn Du viele Geräte oder gar einen Laptop betreibst.

Übrigens:
Du musst nicht rote und schwarze Kabel nutzen.
Es gibt sie in unzähligen Farben.
In meinem Bus habe ich zwar grundsätzlich schwarz für die Masse genutzt, aber verschiedene Farben für den Plus-Pol, je nach Verbraucher (so hat alles, was etwas mit Wasser zu tun hat, ein blaues Kabel bekommen.)

Natürlich benötigst Du für die Verbindung zwischen Kabel und den anderen Komponenten (Batterie, Flachsicherungshalter, Buchsen…) passende Kabelschuhe.
Die sind in der Regel farblich sortiert und ‘blau’ steht für 2,5 mm.
Achte darauf, welchen Kabelschuh Du brauchst: Stecker (Flachsteckhülsen) oder Ringöse.

Auch solltest Du die Übergänge zwischen Kabel und Kabelschuh mit einem Schrumpfschlauch gegen Feuchtigkeit isolieren.

Um die Kabel mit der Batterie zu verbinden, brauchst Du Batterieklemmen.
Die gibt es in verschiedenen Varianten: Zum Schrauben, zum Klemmen, für ein oder mehrere Kabel…
Ich habe mich für diese entschieden, da sie die Batteriepole abdecken, was ich für ganz sinnvoll halte.

Übrigens:
Kabelbinder sind noch recht hilfreich – nicht nur beim Bau so einer Kiste. Aber hier helfen sie Dir mehrere Kabel zu kleinen Bündeln zu verbinden; das schafft Ordnung.
Aber es gibt unzählige andere Einsatzzwecke (bei mir z.B. war der letzte: Fahrradkorb auf Rad befestigen)

1.5. Buchsen

Die Buchsen sind die “Steckdosen” Deiner Geräte.
Im Astrobereich sind oftmals die aus jedem Auto bekannten 12-V-Zigarettenanzünder gebräuchlich.
Aber an sich ist es völlig egal, welche Buchsen (und Stecker an den Kabeln der Geräte) man wählt.

Ich nutze hier der Einfachheit halber diese Camper- oder Wohnmobil-Buchsen.
Da ich evtl. auch ein USB-Gerät betreiben möchte, kommt es mir sehr gelegen, dass es sie auch als Kombi-Buchsen gibt.
(Zum Glück gibt es viele Leute, die ihren Camper oder ihr Boot selber ausbauen und daher ausreichend Buchsen zur Wahl stehen.)
Schau Dich um. Du findest sie als Einzelbuchse, als Doppelbuchse, mit oder ohne USB…

Eine Alternative wären diese Buchsen/Stecker, die sich fest verbinden. So kann man nicht aus Versehen ein Kabel ziehen.
Es ist keine große Kunst, den Stecker an einem Kabel zu tauschen.

1.6. Voltmeter und Schalter (optional)

Wer etwas mehr Kontrolle mag, der baut zu jeder Buchse noch einen An-/Aus-Schalter ein.
Auch kann es ganz hilfreich sein, ein Voltmeter zu verbauen. Damit kann die Restspannung der Batterie überprüft werden.

1.7 Ladegerät

Alles, was wir bisher verbaut haben, dient der Stromversorgung unserer Geräte.
Aber irgendwann ist auch der größte Akku leer und will neuen Saft.

Ich habe auf meinem Bus Solarpanele, die meinen Akku nach jeder Nacht wieder aufladen. So kann ich viele Nächte am Stück an einem Ort stehen und habe dennoch jeden Abend volle Akkus. (Zumindest 9 Monate im Jahr. Die kurzen Wintertage mit der schräg stehenden Sonne ergeben nur 1/4 der ‘Solarernte’, die ich im Sommer einfahren kann.)

Das ist aber wohl nicht der Regelfall. Die meisten Menschen werden ihren Akku zuhause über eine normale Steckdose aufladen. Und dafür benötigt man ein Ladegerät.
Es sollte nicht das billigste sein und sowohl den Batterietyp (AGM) erkennen als auch über intelligente Ladefunktionen verfügen, die die Batterie zügig aufladen, am Ende die Spannung halten und natürlich auch über einen Überladeschutz verfügen.
Dieses weit verbreitete Ladegerät bietet ein hervorragendes Preis/-Leistungsverhältnis.
(Ich habe es und würde sogar behaupten: Das ist einfach das beste. Beim Ladegerät sollte man eher nicht sparen!)

Ein Wort zum Laptop:

Falls Du einen tragbaren PC mit Strom versorgen möchtest, so bedenke, dass das Teil schon recht viel Strom frisst. Die Kapazität Deiner Batterie muss dementsprechend größer sein.
Oftmals steht auf der Unterseite des Laptops oder auf dem Netzteil eine Angabe. Bei meinem Laptop sind es 90 Watt Output. (Was man natürlich wieder in Ampere umrechnen muss. Vorsicht: Das Netzteil arbeitet mit 19 V!)

Das Netzteil ist ein weiterer Stomverbraucher:
Dein Laptop läuft nicht nativ mit 12 V wie Deine Akkubox. Allerdings auch nicht mit 230 V wie in Deinem Hausnetz.
Darum hast Du zuhause ein Netzteil, dass den Strom vom Hausnetz mit 230 V auf die passende Spannung für Deinen Laptop wandelt (normalerweise 19 V). Bei jeder Wandlung entstehen Verluste.
Man könnte (sollte aber nicht!) nun einen Spannungswandler/Wechselrichter kaufen, der die 12 V der Batterie auf 230 V wandelt und in den man dann das Laptop-Netzteil steckt, welches dann die nun vorhandenen 230 V wieder auf 19 V für den Laptop wandelt.
Hier würde also 2x gewandelt werden: 12 V zu 230 V und 230 V zur 19 V-Laptop-Spannung.
Das bedeutet dann doppelte Wandlungsverluste.

Viel geschickter ist es, ein Universal-Netzteil zu nutzen, das man direkt in die 12 V-Zigarettenanzünder-Buchse stecken kann und das dann direkt passend für den Laptop wandelt.
So wirst Du weniger Verluste und daher länger ‘Saft’ zur Verfügung haben.
Das verlinkte arbeitet bei mir seit einigen Jahren tadellos.

(Übrigens:
An sich ist so ein Wechselrichter schon ne nette Sache.
Ich habe bei mir im Bus natürlich einen großen und leistungsstarken eingebaut. Früher hatte ich den oben verlinkten kleinen Spannungswandler. Der ist ausreichend, um viele normale 230 V Geräte zu betreiben.
Du steckst ihn einfach in einen 12-Volt-Zigarettenanzünder und schon hast Du im Auto eine normale 230-V-Steckdose.).

Die Alternative zum Laptop

Es gibt natürlich Alternativen zum Laptop, die meist auf dem kleinen RaspberryPi basieren. Sie sind praktisch, da sie winzig sind, ferngesteuert werden können und sehr wenig Energie verbrauchen.
Für mich ist das nichts, denn mir ist es sehr wichtig, die ganzen hervorragenden Windows-Programme (wie z.B. NINA) nutzten zu können.
Darum habe ich mich für einen PC-Stick entschieden.
Der bietet einerseits wirklich alles, was mein Astro-Laptop kann (und können muss), aber eben auch all die Vorteile eines winzigen Geräts. Und günstig ist diese Lösung obendrein.
In meinen Augen ist so ein PC-Stick die perfekte Alternative zum Laptop, aber auch besser als die RasPi-Lösungen und eindeutig besser als die AsiAir.
Der PC-Stick kann alles, was die anderen Lösungen können, aber eben noch mehr.

Es gibt viele Gründe eine Astromontierung und das Teleskop mit einem Laptop zu steuern: Die Nutzung einer Astrokamera oder der Wunsch mit Plate Solving jedes Objekt zielgenau zu treffen, sind nur zwei davon.
Aber ein Laptop hat auch seine Nachteile: Groß, energiehungrig, nachts einfach unpraktisch.
An dieser Stelle kommt der PC-Stick ins Spiel. Er ist die beinahe ideale Lösung, um die Gerätschaften zu steuern. Dabei günstig, handlich und dank Windows genau mit den Programmen zu bedienen, die man kennt und schätzt.
Welchen Stick ich nutze, wie ich in eingerichtet habe und vor allem auch wie er sich im Live-Einsatz verhält, erfährst Du in diesem sehr ausführlichen Artikel , der Dir auch zeigt, wie praktisch er sich direkt an der Montierung befestigen lässt.

Materialliste

Nun haben wir alles beisammen und erstellen die Liste:
(Du hast natürlich immer verschiedene Alternativen, aber das hier ist eine sinnvolle Wahl)

Bauteil	Anmerkungen	Beispiel 1	Beispiel 2
Flachsicherungshalter und Sicherungen	Es gibt sie mit 4 oder auch mehr Steckplätzen. Wähle einen passenden. Sehr praktisch ist es, wenn eine LED anzeigt, dass eine Sicherung durchgebrannt ist. Ein Satz Sicherungen ist oftmals mit dabei. Beispiel 1 hat auch einen Minus-Block-Verteiler dabei - Praktisch
Kabel und Kabelschuhe	Du könntest mit verschieden dicken Kabeln arbeiten. Um Dir das Leben zu vereinfachen, wähle am besten 2,5 mm² Kupferlitzen. Ich habe diese hier überall verbaut. Du könntest Deine Kabel selbstverständlich auch verlöten. Aber so macht man das nicht. In KFZs sind verlötete Kabel mittlerweile verboten. Richtigerweise nimmt man Kabelschuhe.
Batterieklemmen	Irgendwie musst Du die Kabel an Deine Batterie bekommen. Dafür gibt es Batterieklemmen. Ich finde diese recht praktisch, aber auch da gibt es verschiedene.
Buchsen	Hier hast Du erneut eine große Auswahl. Beispielsweise als 4'er Leiste oder auch als 2'er inkl. USB. Such Dir die passenden für Dich raus.
Schalter und Voltmeter	Schalter und ein Voltmeter braucht man nicht unbedingt.
Ladegerät und Laptop-Netzteil	Kauf Dir ein ordentliches Ladegerät, das Deine Batterie optional lädt und gleichzeitig schützt. Willst Du einen Laptop betreiben, so ist dieses vielfach erprobte 12V-Netzteil die erste Wahl.

Der Schaltplan

Nachdem Du alles beisammen hast – oder auch schon davor – machst Du Dir einen Schaltplan.
Du kannst Dir am Anfang alle Komponenten (schematisch) so anordnen, wie Du sie verbauen wirst.

Anhand Deines Plans kannst Du einerseits mögliche Fehler erkennen (oder erkennen lassen).
Andererseits ist der Plan beim Zusammenbau der Komponenten Dein Leitfaden, anhand dessen Du jederzeit überprüfen kannst, ob alles passt.

Für korrekte Schaltpläne gibt es natürlich Vorgaben, standardisierte Symbole und klare Richtlinien.
Für Deinen ‘Heimbedarf’ ist das nicht notwendig; aber übersichtlich und leserlich sollte er schon sein.

Ein (hübsch gemalter und dennoch nicht ganz professioneller) Plan kann so aussehen:

Mein beispielhafter Schaltplan ist von oben nach unten aufgebaut:

• Ganz oben ist die “Nachspeisung” des Akkus zu sehen: Das 230-V-Ladegerät, das direkt an die Batterie geklemmt wird.
• Von der Batterie führen zwei Hauptleitungen weg: Einmal zum Masseverteiler und einmal zum Flachsicherungshalter.
• Von diesen beiden Komponenten aus werden alle Buchsen versorgt.
  Ich habe für diese schematische Übersicht nur eine 3-fach Buchsenleiste eingezeichnet (2x 12 Volt und 1x USB). Tatsächlich können nach diesem Schema praktisch beliebig viele Buchsen verbaut werden.
• Volt-Meter und Schalter, die beide optional sind, sind ebenfalls verzeichnet.

Der Zusammenbau

Der Zusammenbau der einzelnen Komponenten, also die Verkabelung und der Einbau in die gewählte Box, ist relativ einfach.
Es wird weder besonders großes handwerkliches Geschick benötigt noch viel Spezialwerkzeug.

Evtl. kommt jetzt der Einwand: “Aber es ist doch gefährlich, ich arbeite ja mit Strom!”

Nun: Anfangs arbeitest Du überhaupt nicht mit Strom. Die Batterie wird als letztes angeschlossen.
Aber natürlich musst Du bedacht arbeiten, sauber verkabeln und nicht pfuschen.

Das Vorgehen #1

Zunächst richtest Du Dir alles her, was Du benötigst.
Einerseits die zu verbauenden Komponenten, andererseits das Werkzeug. Und natürlich Deinen Schaltplan.

Schau, dass Du einen ruhigen Moment erwischt:
Achte darauf, dass Dich niemand stört und weder das Essen auf dem Herd verbrennt, noch Dein Kind, Dein Hund oder sonst wer Dich aus Deiner Konzentration reißt.
Gerade wenn Du unerfahren bist, ist es am besten, wenn Du entspannt bist und ausreichend Zeit hast.

Werkzeug

Du wirst, wenn Du einen einigermaßen sortierten Werkzeugkoffer hast, alles besitzen, was Du benötigst:
Schraubendreher, (Schneid-)Zangen, eine Bohrmaschine bzw. einen Akkuschrauber bzw. -bohrer.

Es gibt noch ein paar Werkzeuge, die das Arbeiten mit Kabeln, Kabelschuhen etc. erleichtern.
Sie sind nicht unbedingt zwingend notwendig, aber praktisch.
– Eine Zange zum Abisolieren von Kabeln. Isoliert alle Kabel gleich weit und sauber ab, ohne die Leiter zu brechen.
– Eine Crimp-Zange zum Verpressen von Kabelschuhen. Sie sorgt dafür, dass ein Kabel rundum gleichmäßig erfasst und fest verpresst wird.
– Einen Heißluftfön zum Erhitzen von Schrumpfschläuchen. Erhitzt einen Schrumpfschlauch gleichmäßig, ohne die Weichmacher zu zerstören.

Für den Einbau von Buchsen ist darüber hinaus ein Forstner-Bohrer in der richtigen Größe (bzw. ein kleines Set) sehr sinnvoll.

Schlechte Handwerker überlegen sich für alle drei Werkzeuge eine Alternative – ein Elektriker würde sowas niemals machen.
Aus Gründen der Sicherheit gebe ich daher auch keine Tipps und mache auch keine Vorschläge. 😉
Ich würde nie auf die Idee kommen, Kabel mit einem Cuttermesser vorsichtig abzuisolieren. Auch würde ich Kabelschuhe und Aderendhülsen niemals verlöten oder mit einer normalen Flachzange verpressen. Und Schrumpfschläuche mit einem Feuerzeug oder einem Haushaltsfön zu erhitzen, ist auch eine so schlechte Idee, dass ich sie niemals erwähnen würde.
Hast Du das oben genannte Werkzeug also nicht, so musst Du Dir was überlegen. Tipps von mir kannst Du nicht erwarten. 😉

Man kann Kabel auch in Kabelschuhe/Aderendhülsen löten. Allerdings ist Crimpen “State of the Art” und Lötverbindungen in KFZs teilweise nicht mehr zulässig.
Lötstellen können bei Vibrationen brechen oder bei Feuchtigkeit korrodieren.
Gut verpresste Verbindungen, die mit Schrumpfschläuchen gegen Feuchtigkeit gesichert sind, hingegen nicht.

Reihenfolge

Ich stelle/lege mir alle Komponenten erstmal zurecht.
Man könnte sagen, dass ich den schematischen Schaltplan nun mit den echten Bauteilen nachstelle.
Das kann so aussehen:
(Wobei das hier schon zusammengesteckt/verschraubt ist und nicht nur ‘zurecht gelegt’ ist)

Nun bleibt es Dir überlassen, ob Du zuerst die Kabel konfektionierst oder die Buchsen, den Flachsicherungshalter und die Masseverteiler einbaust.

Einbau der Komponenten

Je nachdem, welche Kiste Du gewählt hast, kann es einfacher oder schwieriger sein, einen guten Platz und eine sichere Befestigung der Komponenten zu finden.
Die von mir vorgeschlagenen Buchsen werden auf der Innenseite mit einer Mutter gesichert und halten so in jeder Kiste mit fast jeder Wandstärke.

Komponenten, die man verschrauben muss, können etwas Kreativität erfordern, wenn man keine Kiste hat, in deren Wand man etwas verschrauben kann (dünnwandige Werkzeugkiste, Alubox).
Hier kann es sinnvoll sein, aus Holz etwas zu basteln, sozusagen Unterlegkeile, und diese entweder selber mit der Kiste zu verschrauben (wenn möglich) oder sie mit einem PU-Kleber zu verkleben.
Eine gute Klebestelle hält fester und sicherer als eine Verschraubung.

Der Kleber, den ich bei meinem Busausbau genutzt habe, hat eine Haftkraft von über 200 kg je cm².
Sogar meine Solarpanele sind auf meinen Bus geklebt und halten dort seit 3 Jahren und über 100.000 km (da habe ich allerdings ein etwas anderes 2K-Produkt genutzt).
(Übrigens hält eine angefangene Kartusche im Gefrierfach sehr lange).

Die folgenden zwei Bilder wurden mir dankenswerter Weise zur Verfügung gestellt.
Sie zeigen eine Box, die anhand einer Erklärung per Chat gebaut wurde:

Konfektionierung der Kabel und Verkabelung

Eine sorgfältige Verkabelung sollte Dir selber am Herzen liegen!
Schlechte Pressverbindungen, brüchige Lötstellen, abstehende Kabel, unsauber geschnittene Kabelenden, zu kurze Kabel, die unter Spannung stehen etc, solltest Du tunlichst vermeiden.

Das Folgende machst Du nun für alle Deine Kabel:
Du bestimmst die richtige Länge, wählst den richtigen Kabelschuh und ziehst vor dem Anbringen dessen einen geeigneten Schrumpfschlauch über das Kabel.

Hast Du alle Kabel vorbereitet, verbindest Du die Buchsen mit dem Verteiler bzw. dem Flachsicherunshalter.
Danach setzt Du passende Sicherungen (je nach Verbraucher meist 3 oder 5 A) ein.

Jetzt kommt der spannende Moment:
Die Hauptkabel, die mit der Batterie verbunden werden, kommen auf die Batterie-Pole.
Zuerst das rote Kabel an den Plus-Pol und danach das schwarze Masse-Kabel an den Minus-Pol.

Hast Du nichts falsch gemacht – wovon ich ausgehe – so wird dir nun nichts um die Ohren fliegen.
Falls doch: Die Evolution ist hart. Die Menschheit wird es Dir danken.

Jedenfalls wird nun, wenn Du die von mir empfohlenen Buchsen verbaut hast, in der USB-Buchse eine (blaue) LED leuchten und Dein Volt-Meter (wenn Du eins nutzt) wird die Spannung anzeigen.

Glückwunsch – Du hast es geschafft!
Einer langen Astronacht, unabhängig von festen Stromquellen steht nun nichts mehr im Wege.

Praxisbeispiele

Fazit und freundliches Schlusswort

Na? So schwer war das doch nicht, oder?
Hast Du alles gelesen bzw. das für Dich relevante gefunden? Bist Du nun bereit, Dir selber eine Batterie-Box zum Betrieb Deiner astronomischen Geräte zu basteln?
War das alles etwas hilfreich für Dich?

Hast Du gerade genickt?
Super, das freut mich. Denn das war ja der Sinn dieses Artikels.

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Ich werde versuchen, Dir zu helfen.
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