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Immer mehr Leute fragen mich, wie ich meine Gerätschaften draußen mit Strom versorge. Dem Hinweis auf eine „Selbstbau-Akku-Box“ folgt dann meist ein ganzer Rattenschwanz an Fragen nach dem wie und was.
Um es nicht jedes Mal neu erklären zu müssen, habe ich mich entschieden, einfach nochmals eine Strombox (einen Powertank) schematisch aufzubauen und die ganze Aktion zu dokumentieren.
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:

WARNUNG

Ich bin kein Fachmann, weiß aber genau, was ich mache.
Ich übernehme jedoch keinerlei Haftung für die Richtigkeit meiner Angaben.
Jeder totale oder auch abgeänderte Nachbau erfolgt auf eingene Verantwortung.

Elektroarbeiten sollten grundsätzlich nur von qualifizierten, fachkundigen Personen durchgeführt werden.
Wenn Du nicht weißt, was Du da machst, wenn Du Dir unsicher bist oder sonstige Zweifel hast, dann lass es sein und besorg‘ Dir Hilfe von Fachleuten.

 
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 gebaut und drei Leuten per Email/Chat erklärt, wie es funktioniert. Alle 5 Boxen arbeiten (teils seit 3 Jahren) tadellos.
Auch habe ich mir einen Bus selber ausgebaut, 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. 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.

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.

Zum Aufbau dieses Berichts:

1. Materialien – Was wird benötigt?
Box, Batterie, Sicherungen, Kabel, Ladegerät und weiteres Zubehör

2. Der Schaltplan

3. Der finale Zusammenbau
Benötigte Werkzeuge
Richtiges Vorgehen

4. Fazit

 
 

1. Materialien – Was wird 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

 
Schematische Darstellung eines möglichen Aufbaus einer Akku-Box für Teleskope
 

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 Leistungsaufnahme in Watt.)
    • Die Dauer, die Du die Geräte versorgen willst.

    Kurz gesagt:
    „Energiehunger“ und Betriebszeit.
    Der Energiehunger wird in Ampere angegeben und die Betriebszeit in Stunden.
    Wir haben also A(mpere) und h (Stunden).
    Die können wir als Kapazität einer Batterie in Ah ausdrücken:

    Hat Dein Gerät einen „Energiehunger“ von 4A und soll eine Stunde lang laufen, so benötigst Du einen 4Ah Akku.
    Dieser Akku kann aber genauso gut ein 2A-Gerät für 2 Stunden versorgen. Oder ein 8A-Gerät für eine halbe Stunde.

    Du siehst also:
    Energiehunger x Zeit = Notwendige Kapazität
    (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.

     
    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.

    VerbraucherStrom (Ampere)Leistung (Watt)Laufzeit (Stunden)Ah
    CEM25p Highspeed0,60,250,15
    CEM25p - Startracking0,359,75
    3,42
    Autoguider0,3103
    Objektivheizung(20/12=) 1,7201017
    Kamera0,5105
    Summe28,57

    In meiner Tabelle kannst Du sehen, dass ich für alle Geräte die Stromaufnahme in Ampere gefunden habe, für den Autoguider 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 ausführlich beschrieben habe)

    Ich habe mit 10 Stunden für eine lange Winernacht 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. 5 bis 7A)

    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 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. Beim Wandeln verlierst Du Energie).

    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 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.

    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.

    Schau mal auf Deinen Laptop (wenn Du einen hast)
    Da steht dann vielleicht 60 Watt.
    Jetzt kannst Du es problemlos in Ampere umrechnen, oder?

    60 Watt / 12 Volt = x Ampere.
    (Ja, die Antwort lautet 5!)

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

     
     
    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.

    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:

    VerbraucherStrom (Ampere)Leistung (Watt)Laufzeit (Stunden)Ah
    CEM25p Highspeed0,60,250,15
    CEM25p - Startracking0,359,75
    3,42
    Autoguider0,3103
    Objektivheizung(20/12=) 1,7201017
    Kamera0,5105
    Summe28,57

    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 zu einem 60Ah Akku gegriffen und würde das auch wieder so machen.

    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 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 für Vielnutzer.




     
     

    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 nicht zu 100% dicht sein, damit ggf. entstehende Batteriegase entweichen können (aber das ist nur theoretisch so!)
  • 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.

     
    Wasserflaschentipp:
    Du kannst Dir nicht vorstellen, wie schwer 30 kg sind?
    Fahr zu einem Discounter, such Dir einen 6-er-Pack 1,5-Liter Wasserflaschen und trage den mal ein Stück. Das sind 9 kg.
    Da die Flaschen fast nix kosten, kauf Dir drei solche 6-er Packs, klebe sie zuhause mit viel Panzertape zu einem (un-)handlichen Paket zusammen und trage das mal zum Auto.
    DAS sind 27 kg.
    Jetzt wird dir klar, warum Deine Kiste mit zwei Händen tragbar sein sollte!

     

    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.

     
    Flachsicherungshalter inkl. Masseblock (links). Einfacher Sicherungshalter, bei dem für jeden Verbraucher ein Kabel hinein- und herausgeführt werden muss (rechts).
    Rechts ein Satz Flachsicherungen.

     

     
    Grundlegende Verkabelung der Flachsicherungshalterung, die auch einen Masseverteiler mitbringt.
     

     

    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.)

     
    Verschiedenfarbige Kabel 2.5 mm² (unten) und diverse Kabel(reste) mit 4, 8 und 22 mm²
     

    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.

     
    Verschiedene Kabelschuhe: Ringösen und Flachstecker für 2.5 bzw. 6 mm²
     

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

     
    Verschiedene Schrumpfschläuche
     

    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.

     
    Batterieklemmen mit Abdeckung
     

     

    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.

     
    Einfache Doppel-Buchse: 12 V und USB
     

     

    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.
    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.

     

    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.

    (An sich ist so ein Wechselrichter schon ne nette Sache, damit man im Auto eine normale 230 V Steckdose hat. 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.).




     
     

    Materialliste

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

    BauteilAnmerkungenBeispiel 1Beispiel 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 KabelschuheDu 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.
    BatterieklemmenIrgendwie musst Du die Kabel an Deine Batterie bekommen. Dafür gibt es Batterieklemmen.
    Ich finde diese recht praktisch, aber auch da gibt es verschiedene.
    BuchsenHier 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 VoltmeterSchalter und ein Voltmeter braucht man nicht unbedingt.
    Ladegerät und Laptop-NetzteilKauf 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:
     
    Schematische Darstellung eines möglichen Aufbaus einer mobilen Stromversorgung für Teleskope
     

    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)

     
    Grundlegende Bauteile provisorisch zusammengesteckt/geschraubt.
     

    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 einigen 10.000 km (da habe ich allerdings ein etwas anderes 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:

     
    Buchsen, Flachsicherungshalter (hinten) und Masseverteiler (vorne/unten) sind verbaut.
     

     
    Dasselbe von außen
     

    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 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 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.

     
    VDie blaue LED leuchtet – alles hat geklappt.
     

     
    Voll geladen und einsatzbereit
     

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

     
     

    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.

    Natürlich kann es sein, dass Fragen offen geblieben sind. Dann zögere nicht mich anzuschreiben.
    Ich werde versuchen, Dir zu helfen.
    Schreiben kannst Du übrigens auch einfach so: Wie jeder Blogger freue ich mich über einen Kommentar oder über ein einfaches Danke.

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    Anmerkung

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