12V Gleichstrom versus 220V Wechselstrom im Wohnmobil

Haus & Garten Elektroinstallation
#1

Eine Frage zur Berechnung der Stromstärke (A) in einem Gleichstrom- bzw. Wechselstromnetz:

Vorausgeschickt sei - ich bin nur Heimwerker im Bereich Elektrik und habe hier allenthalben Basiswissen.
Folgende Ausgangssituation:
In unserem Wohnmobil kann ich Verbraucher entweder über das 12 V (Gleichspannungs) Bordnetz oder über einen vorgeschalteten Wechselrichter, welcher mir 220 V Wechselspannung zur Verfügung stellt, betreiben.
In der Schule haben wir für die Leistungsberechnung die Formel W= V * A gelernt.
Demnach würde mir z.B. ein Verbraucher mit 300 W den ich im Wohnmobil anschließe 1,5 A aus der Batterie ziehen. (den Wirkungsgrad und Eigenverbrauch des Wechselrichters mal außen vor gelassen).
Frage 1: Würde dies bedeuten, dass ich dieses Gerät an einer 60 AH Batterie dann 40 Std. betreiben könnte? (Was ja in der Praxis so schon sicher nicht funktioniert)
Frage 2: Sollte diese Formel auch bei Gleichstrom im 12 V Bordnetz gelten, wäre die Batterie beim gleichen Gerät bereits nach gut 2 Std. leer?

Kann mir jemand erklären welche Fehler ich hier mache und wie ich tatsächlich eine Relation zwischen Leistungsaufnahme eines Gerätes am Zigarettenanzünder bzw. alternativ Betrieb über einen Wechselrichter herstellen kann.
Ziel dieser Fragen ist auch die Entscheidung ob ich mit Blick auf die Belastung der Batterie lieber 12V oder 220V Geräte (Wechselrichter) für das Wohnmobil anschaffen soll.

Schon jetzt vielen Dank für eure Rückantworten

#2

ein Verbraucher mit 300W zieht bei 230 V einen Strom von 1,3 A (auch hier ohne Wirkungsgrad).
D.h. der Wechselrichter gibt auf seiner Ausgangsseite 230 V ab, dazu fließt ein Strom von 1,3 A. Auf der Eingangsseite des Wechselrichters liegen aber nur 12V an, d.h. für die geforderten 300W muss ein Strom von 25A fließen. Damit wäre eine Batterie mit 60AH Kapazität in knapp zwei Stunden leer (optimistisch betrachtet).
Im Prinzip ist es egal, ob mit oder ohne Wechselrichter, 300W geforderte Leistung machen die Batterie gleich schnell leer. Hier würde aber der Wirkungsgrad tatsächlich gegen den Wechselrichter sprechen.

Fazit zu
Frage 1: falsch gerechnet, da die Batterie mit 60AH natürlich auch mit der Batteriespannung von 12V betrachtet werden muss
Frage 2: Richtig, siehe meine Ausführungen oben

Für die Batterie und ihre Lebensdauer ist es egal, die sieht nur den Verbrauch bzw den Strom der entnommen wird, ob dieser noch gewandelt wird, interessiert sie nicht.
Der Vorteil der Wechselrichters sind die dünneren Kabel am Ausgang, der Nachteil ist der Wirkungsgrad und die zusätzliche Absicherung der 220V die man vornehmen muss.

#3

Du ziehst bei 300W nicht 1,5A aus ner 12Voltbatterie, sondern 25A.
Hat man eine bestimmte Leistung, und ändert sich due Spannung, muss auch der Strom angepasst werden.

230V oder 12V im Wohnmobil?
Beides!
Für den Betrieb auf dem Campingplatz und/oder großer Lasten, z. B. 2kW Elektrokochplatte ist 230V die bessere Wahl.
Denn Strom aus der 230- Steckdose ist billiger als aus der Lichtmaschine.
Auch länger verfügbar, das Batterieproblem sprachst du ja an.
Kofortabler auch, ider willst du den Motir im Stand laufennkassen, um Geräte zu nutzen? Umwelt und Nachbarn würden sich bedanken…

Umgekehrt: Kleine Lasten, wie Leuchtstiff- ider Ledlampen, TV, Radio, Handylader kann man sehr gut im 12Vsystem betreiben. Bei vielen Geräten, z. B TV liegen ja sigar Adapter für 12 und 230V bei

#4

Ungefähr. Bei Wechselspannung stimmt das nicht so ganz, aber hier ausreichend genau.

So, und dann sind

bei

(eigentlich sind es seit ein paar Jahren 230V, aber egal) ergeben dann 300W/220V = 1,36A.

So, aus deiner Batterie kommen aber auch 300W bei nur

(stimmt auch nicht ganz, das ist nur die Nennspannung) also 300W/12V = 25A.

Und das heißt natürlich, dass deine Frage1 komplett falsch ist, richtig sind hier maximal 2Stunden (eine Batterie mag einen so hohen Strom nicht wirklich) wie du in Frage2 schriebst (warum eigentlich ‚Frage‘, wenn du jeweils eine Antwort gibst?).

Also, nochmal: die entnommene Leistung ist gleich, egal ob du mit großer Spannung und kleinem Strom oder umgekehrt mit kleiner Spannung und großem Strom arbeitest. Und das ist auch logisch, denn Leistung mal Zeit ergibt Energie - bei konstantem Strom hättest du auf wundersame Weise magische Energie aus dem Nichts erzeugt.

#5

Hallo!

Beispiel 300 W Gerät (angenommen man kann überhaupt eins bekommen, was an 12 V so hohe Leistung hat)

  1. an 12 V direkt (ohne Wandler) = 300 W : 12 V = 25 A (!)
  2. über Wandler an 230 V, hier bleibt es 12 V seitig doch bei den 300 W aus der Batterie.
    Plus Wandlerverluste obendrauf. Also auch hier mind. 25 A aus der Batterie.

Auf der Wandlerseite für 230 fließt nur 300 W : 230 V = ca. 1,3 A.
Nur das interessiert hier nicht wenn es um die Batterieversorgung geht.
Das kommt ins Spiel auf dem Stellplatz wo man ans Netz anschließen kann.

Eine 50 Ah wäre rechnerisch in 2 Std. total leer. Rein technisch muss man viel früher abbrechen um die Batterie zu schonen ( 1 Std ca.)

MfG
duck313

#6

Zunächst ganz herzlichen Dank an alle aus der Community für die schnellen Antworten.

Wenn man die Auflösung meines Denkfehlers ließt - Eingangs- und Ausgangseite des Wechselrichters müssen natürlich getrennt betrachtet werden - fragt man sich , warum man da nicht selbst darauf gekommen ist?
Nochmals Vielen Dank an alle!!!

#7

Rechne mal ganz anders. 60 x12 xAxV xh sind multipliziert 720 Wh.
Du hat 720 Wh zu verteilen ueber die Zeit und die Belastung.
Ein 220V-Wandler nimmt noch wirkungsgradmaessig Energie weg, es wird davon nicht mehr.
Das sind zuhause ca 18 Cent aus der Steckdose.
Gruss Helmut

#8

Da der Wechselrichter immer mit Verlusten arbeitet und es manchmal Probleme geben kann, wenn der Verbraucher nicht mit der besonderen Form der Spannung des Wechselrichters arbeiten möchte (die preiswerten Wechselrichter erzeugen keinen reinen Sinus, sondern etwas, was stark beschönigend als „modifizierter Sinus“ bezeichnet wird, aber eigentlich nur aus Rechtecken besteht), lautet die

Regel EINS:
Beschaffe 12V Geräte, wenn diese in vernünftiger Qualität und bezahlbar verfügbar sind. Bei Licht wird dies immer der Fall sein.

Regel ZWEI:
Erzeuge Hitze nie mit Strom. Ein schwerer 60Ah Akku hat vielleicht 500Wh real entnehmbare Energie. Da ist so viel wie z.B. 40 Gramm (!) Propan beinhalten. Nochmal:
Deine 11kg Propanflasche hat eine Energie von etwa 140kWh.
Dazu bräuchtest du rund 280 Stück Bleiakkus mit jeweils über 10kg Masse.

Regel DREI:
Einen Wechselrichter kauft man nur einmal. Man sollte dort die Anschaffung eines hocheffizienten Gerätes erwägen, was dann bitte auch einen reinen Sinus erzeugt. Ja, das schmerzt in der Kasse. Aber dann sollten auch alle 230V Geräte problemlos (innerhalb der Leistungsgrenzen) funktionieren.

Regel VIER:
Arbeiten am eigenen 230V Netz im Wohnmobil unterliegen nicht den Regeln der Niederspannungsanschlussverordnung, anders als im Haus dürfte man dort theoretisch auch selber Hand anlegen, Da aber gerade dort die Installation unter widrigsten Bedingungen erfolgt (wenig Platz, viel Wärmedämmung, scharfe Kanten, Vibrationen, viel Hitze, brennbare Materialien) sollte auch gerade dort ein Fachmann arbeiten. Ich empfehle die Installation eines Brandschutzschalters AFDD.

Regel FÜNF:
Arbeiten am 12V Netz töten nicht durch Berührung von 12V, sondern durch die hohen Ströme, die dort fließen.
500W bei 230V: Ein bisschen mehr als 2A, da lacht man drüber.
500W bei 12V: 42A (Ups!) Wenn da eine Klemmstelle leicht korrodiert oder locker ist, dann: Viel Spaß beim Löschen.
Also immer daran denken, dass aus niedriger Spannung meist eine hohe Stromstärke folgert. Und wo bei 230V ein Verlust von 3V auf der Leitung (Spannungsfall) egal ist, bedeuten 3V Spannungsfall bei 12V schon eine dramatische Reduzierung. Also immer berechnen, wie dick die Leitungen bei der benötigten Länge sein müssen und trotz der „ungefährlichen“ Spannung einen Fachmann zu Rate ziehen.