Wie lange halten Golfwagenbatterien?

Stellen Sie sich vor, Sie schaffen Ihr erstes Hole-in-One und müssen dann feststellen, dass die Batterien des Golfcarts leer sind und Sie Ihre Golfschläger zum nächsten Loch tragen müssen. Das würde die Stimmung sicherlich trüben. Manche Golfcarts sind mit einem kleinen Benzinmotor ausgestattet, andere mit Elektromotoren. Letztere sind umweltfreundlicher, wartungsärmer und leiser. Deshalb werden Golfcarts nicht nur auf Golfplätzen, sondern auch auf Universitätsgeländen und großen Sportanlagen eingesetzt.

Ein Schlüsselelement ist die verwendete Batterie, da sie den Kraftstoffverbrauch und die Höchstgeschwindigkeit des Golfcarts bestimmt. Jede Batterie hat eine bestimmte Lebensdauer, abhängig von der verwendeten Chemie und Konfiguration. Der Verbraucher wünscht sich idealerweise eine möglichst lange Lebensdauer bei minimalem Wartungsaufwand. Dies ist natürlich nicht günstig, und Kompromisse sind notwendig. Es ist außerdem wichtig, zwischen kurz- und langfristiger Batterienutzung zu unterscheiden.

Die kurzfristige Reichweite des Akkus gibt an, wie viele Kilometer der Golfwagen zurücklegen kann, bevor der Akku wieder aufgeladen werden muss. Die langfristige Reichweite zeigt, wie viele Lade-Entlade-Zyklen der Akku übersteht, bevor er an Kapazität verliert und ausfällt. Um dies abzuschätzen, müssen das elektrische System und der Akkutyp berücksichtigt werden.

Elektrisches System des Golfwagens

Um die Lebensdauer von Golfwagenbatterien zu bestimmen, ist es wichtig, das elektrische System zu berücksichtigen, zu dem die Batterie gehört. Dieses System besteht aus einem Elektromotor und einem Akkumulator, der aus Batteriezellen in unterschiedlichen Konfigurationen besteht. Typische Elektromotoren für Golfwagen haben eine Nennspannung von 36 oder 48 Volt.

Im Allgemeinen ziehen die meisten Elektromotoren bei einer Nenngeschwindigkeit von 24 km/h zwischen 50 und 70 Ampere. Dies ist jedoch nur ein grober Richtwert, da viele Faktoren den Stromverbrauch beeinflussen können. Geländebeschaffenheit, Reifentyp, Motoreffizienz und Zuladung wirken sich auf den Stromverbrauch aus. Zudem steigt der Stromverbrauch beim Anfahren und Beschleunigen im Vergleich zum normalen Fahrbetrieb. All diese Faktoren machen den Stromverbrauch des Motors nicht unerheblich. Daher ist der Akku in den meisten Fällen um etwa 20 % überdimensioniert (Sicherheitsfaktor), um auch bei sehr hohem Strombedarf ausreichend Strom zu liefern.

Diese Anforderungen beeinflussen die Wahl des Batterietyps. Die Batterie sollte über eine ausreichende Kapazität verfügen, um dem Nutzer eine hohe Reichweite zu ermöglichen. Sie sollte außerdem plötzlichen Leistungsspitzen standhalten können. Weitere gefragte Merkmale sind das geringe Gewicht der Akkus, die Schnellladefähigkeit und ein geringer Wartungsaufwand.

Übermäßige und plötzliche Belastungen verkürzen die Lebensdauer von Batterien unabhängig von deren chemischer Zusammensetzung. Anders ausgedrückt: Je unregelmäßiger der Fahrzyklus, desto kürzer die Batterielaufzeit.

Batterietypen

Neben dem Fahrzyklus und der Motornutzung bestimmt auch die Art der Batteriechemie, wie lange dieGolfwagenbatterieSie halten lange. Auf dem Markt sind viele Batterien erhältlich, die für den Betrieb von Golfcarts geeignet sind. Die gängigsten Akkus haben Nennspannungen von 6 V, 8 V und 12 V. Die Kapazität des Akkus hängt von der Akkukonfiguration und den verwendeten Zellen ab. Es gibt verschiedene Akkutypen, am häufigsten Blei-Säure-, Lithium-Ionen- und AGM-Blei-Säure-Akkus.

Blei-Säure-Batterien

Sie sind die günstigsten und am weitesten verbreiteten Batterien auf dem Markt. Ihre erwartete Lebensdauer beträgt 2–5 Jahre, was 500–1200 Ladezyklen entspricht. Dies ist abhängig von den Nutzungsbedingungen. Es wird nicht empfohlen, die Batteriekapazität unter 50 % und niemals unter 20 % zu entladen, da dies zu irreversiblen Schäden an den Elektroden führt. Daher wird die volle Kapazität der Batterie nie ausgeschöpft. Bei gleicher Nennkapazität bieten Blei-Säure-Batterien im Vergleich zu anderen Batterietypen eine geringere Reichweite.

Sie weisen eine geringere Energiedichte als andere Batterien auf. Das heißt, ein Bleiakku ist schwerer als ein Lithium-Ionen-Akku mit gleicher Kapazität. Dies beeinträchtigt die Leistung des elektrischen Systems des Golfcarts. Die Akkus sollten regelmäßig gewartet werden, insbesondere durch Nachfüllen von destilliertem Wasser, um den Elektrolytstand zu erhalten.

Lithium-Ionen-Batterien

Lithium-Ionen-Akkus sind zwar teurer als Blei-Säure-Akkus, aber aus gutem Grund. Sie haben eine höhere Energiedichte, sind dadurch leichter und können die hohen Leistungsspitzen, wie sie beim Beschleunigen während der Fahrt und beim Starten auftreten, besser bewältigen. Die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus kann je nach Ladeverfahren, Nutzungsgewohnheiten und Batteriemanagement zwischen 10 und 20 Jahren liegen. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, sie im Vergleich zu Blei-Säure-Akkus nahezu vollständig zu entladen, ohne dass dies zu Schäden führt. Die empfohlene Lade-Entlade-Phase liegt jedoch weiterhin bei 80 % und 20 % der Gesamtkapazität.

Ihr hoher Preis ist nach wie vor ein Ausschlusskriterium für kleine oder leistungsschwächere Golfcarts. Zudem sind sie aufgrund der verwendeten hochreaktiven chemischen Verbindungen anfälliger für thermisches Durchgehen als Blei-Säure-Batterien. Thermisches Durchgehen kann bei starker Abnutzung oder physischer Beschädigung, wie beispielsweise einem Unfall des Golfcarts, auftreten. Es ist jedoch zu beachten, dass Blei-Säure-Batterien im Falle eines thermischen Durchgehens keinen Schutz bieten, während Lithium-Ionen-Batterien in der Regel mit einem Batteriemanagementsystem ausgestattet sind, das die Batterie unter bestimmten Bedingungen vor dem Auftreten eines thermischen Durchgehens schützen kann.

Selbstentladung kann auch im Zuge der Alterung des Akkus auftreten. Dies verringert die verfügbare Kapazität und somit die maximal mögliche Reichweite des Golfwagens. Dieser Prozess verläuft jedoch langsam und hat eine lange Inkubationszeit. Bei Lithium-Ionen-Akkus mit einer Lebensdauer von 3000–5000 Ladezyklen lässt sich ein zu starker Verschleiß leicht erkennen und der Akku austauschen, sobald die zulässigen Grenzwerte überschritten sind.

Tiefzyklus-Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) finden breite Anwendung in verschiedenen Bereichen, beispielsweise in Golfwagen. Diese Batterien sind speziell für eine stabile und zuverlässige Stromabgabe ausgelegt. Die Chemie von Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) ist umfassend erforscht und zählt zu den am weitesten verbreiteten Lithium-Ionen-Batterietechnologien. Einer der Hauptvorteile von Lithium-Eisenphosphat-Batterien ist ihre hohe Sicherheit. Durch die Verwendung von LiFePO4 wird das Risiko eines thermischen Durchgehens aufgrund der inhärenten Stabilität von Lithium-Eisenphosphat deutlich reduziert, sofern keine direkte physikalische Beschädigung vorliegt.

Tiefzyklische Lithium-Eisenphosphat-Akkus weisen weitere vorteilhafte Eigenschaften auf. Sie zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer aus, d. h. sie überstehen eine beträchtliche Anzahl von Lade- und Entladezyklen, bevor Anzeichen von Leistungsverschlechterung auftreten. Darüber hinaus bieten sie eine hervorragende Leistung bei hohem Leistungsbedarf. Sie können die hohen Leistungsspitzen, die beim Beschleunigen oder in anderen Situationen mit hohem Leistungsbedarf, wie sie häufig beim Golfwagenbetrieb vorkommen, auftreten, effizient bewältigen. Diese Eigenschaften sind besonders attraktiv für Golfwagen mit hoher Nutzungsfrequenz.

Hauptversammlung

AGM steht für Absorbed Glass Mat (Absorbent Glass Mat) – eine Art von Batterie. Es handelt sich dabei um eine geschlossene Variante von Blei-Säure-Batterien, bei der der Elektrolyt (die Säure) in einem Glasfaservlies zwischen den Batterieplatten gebunden ist. Diese Bauweise macht die Batterie auslaufsicher, da der Elektrolyt immobilisiert ist und nicht wie bei herkömmlichen, offenen Blei-Säure-Batterien frei fließen kann. AGM-Batterien sind wartungsärmer und laden bis zu fünfmal schneller als herkömmliche Blei-Säure-Batterien. Ihre Lebensdauer beträgt bis zu sieben Jahre. Allerdings sind sie teurer und bieten nur geringfügig bessere Leistung.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Batterie eines Golfcarts dessen Leistung, insbesondere die Reichweite, maßgeblich bestimmt. Für die Wartungsplanung ist es daher entscheidend, die voraussichtliche Lebensdauer der Batterie abzuschätzen. Lithium-Ionen-Batterien bieten im Vergleich zu anderen gängigen Batterietypen wie Blei-Säure-Batterien die beste Leistung und längste Lebensdauer. Ihr entsprechend hoher Preis könnte sich jedoch als zu großes Hindernis für ihren Einsatz in kostengünstigen Golfcarts erweisen. In diesem Fall setzen Verbraucher darauf, die Lebensdauer von Blei-Säure-Batterien durch ordnungsgemäße Wartung zu verlängern und rechnen mit mehreren Batteriewechseln während der Lebensdauer des Golfcarts.