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Diese Batterientypen sind geeignet

Zuverlässige Batterien für die Sicherheitstechnik

In der Sicherheitstechnik als kritischem Anwendungsbereich muss nicht nur das System, sondern auch die Batterie im Einsatzfall bedingungslos funktionieren. Welche Aufgabe erfüllt die Batterie hier, welche Batterien eignen sich und worauf gilt es zu achten?

Umsatzentwicklung für elektronische Sicherheitstechnik in Deutschland 2015 bis 2018 laut BHE. (Bild: GS Yuasa Battery Germany GmbH)

Umsatzentwicklung für elektronische Sicherheitstechnik in Deutschland 2015 bis 2018 laut BHE. (Bild: BHE)

Das Thema Sicherheitstechnik ist nicht nur in Deutschland, sondern auch international ein wachsender und zudem sehr sensibler Markt. Aus der Sicht eines Batterieherstellers gliedert sich die elektronische Sicherheitstechnik in die Hauptbereiche Videoüberwachung, Einbruchmeldetechnik, Zutrittskontrolle, Brandmeldetechnik und Gefahrenmelder im Allgemeinen, wobei diese zugleich den Oberbegriff für alle Meldetechniken bilden. Laut eines Berichts des BHE Bundesverband Sicherheitstechnik e.V. aus dem vergangenen Jahr verzeichnet die Branche seit 2015 ein solides Wachstum. Das gesamte Marktvolumen stieg von rund 3,7Mrd.? 2015 auf rund 4,4Mrd.? in 2018 an. Dabei liegt der Fokus insbesondere auf den Bereichen Brandmeldetechnik und Einbruchmeldetechnik. Alle diese Systeme sind in der Regel batteriegepuffert. Bei einem Netzausfall sorgen die Batterien dafür, dass die Anlagen eine definierte Zeit lang weiterhin funktionsfähig bleiben, bis ein Notstromaggregat zugeschaltet wird oder das Netz wieder Strom liefert. Doch welche Art von Batterien kommt hier zum Einsatz und ist es möglich, jede Batterie in solch ein System einzubauen? Wie lange hält eine Batterie und wovon hängt ihre Lebensdauer ab? Gibt es zudem Vorschriften, die es zu beachten gilt?

Diese Batterietypen sind geeignet

Zum Einsatz kommen hier prinzipiell Blei-Säure-Batterien, und zwar sogenannte ‚wartungsfreie‘ ventilgeregelte Batterien (VRLA, valve regulated lead acid). Deren Säure ist in einem Vlies (AGM, absorbent glass mat) oder bei der älteren Technologie als Gel gebunden. Beide Batterietypen sind verschlossen, es kann keine Flüssigkeit nachgefüllt werden. Bei genauerer Betrachtung ist dieser Batterietyp jedoch nur im Betrieb komplett wartungsfrei. Bei der Lagerung hingegen hat die Batterie eine Selbstentladung von ca. drei Prozent pro Monat und sollte nach einem halben Jahr nachgeladen werden, um der sogenannten Sulphatierung vorzubeugen. Tritt diese nachhaltig ein, wird die Batterie zerstört. Durch die Lagerung selbst altert die Batterie im Übrigen nicht, eine Alterung findet nur in der Schwebeladung statt. Wird z.B. eine drei- bis fünf-Jahresbatterie nach einem halben Jahr fachmännisch nachgeladen, hält sie weitere drei bis fünf Jahre. Nimmt der Hersteller das Nachladen vor, verbrieft er dies auch durch ein entsprechendes Siegel.

Wie lange halten die Batterien?

Eine Batterie befindet sich im Betrieb, wenn sie mit der sogenannten Schwebeladespannung versorgt wird. Da alle Batterien, die in Gefahrenmeldeanlagen verbaut sind, auf ihren Einsatz warten, sollte während dieser Wartezeit eine Spannung von 2,275V/Zelle angelegt sein, um ihrer Selbstentladung entgegenzuwirken. Je nach Batteriehersteller variiert diese Vorgabe minimal. Die Spannung bezieht sich auf eine Temperatur von 20°C und definiert in der Kombination auch gleichzeitig die zu erwartende Lebensdauer der Batterie im System. In der Regel verlangen Gefahrenmeldesysteme nach Batterien, die eine Lebensdauer von drei bis fünf Jahren nach Eurobat erreichen können. Diese Lebensdauer bezieht sich immer auf den Betrieb der Batterie unter Anwendung der genannten Bedingungen. Um eine möglichst hohe Lebensdauer der Batterie zu erreichen, sollte die Batterie idealerweise bei 20°C mit einer gemäß des Batterieherstellers angelegten Versorgungsspannung betrieben werden. Höhere wie auch niedrigere Temperaturen verlangen nach einer Spannungskompensation, die in der Betriebsanleitung des Herstellers zu finden ist. Insbesondere höhere Temperaturen schaden der Batterie und lassen sie vorzeitig altern. Der Grund: Die chemischen Prozesse innerhalb der Batterie sowie die Korrosion der Platten werden beschleunigt und die Batterie erreicht schneller ihr Lebensende. Das Lebensende einer Batterie ist laut Definition dann erreicht, wenn diese nur noch 80 Prozent ihrer ursprünglichen Nennkapazität erreicht. Das hört sich zunächst viel an, allerdings ist der Kapazitätsverlust der Batterie keine lineare Funktion, sondern eine Kurve. Deren Gefälle nimmt im Laufe der Zeit überproportional zu, fällt ab 80 Prozent Restkapazität steil ab und ist dann nicht mehr zu kalkulieren. Deshalb beobachten Installateure im Feld häufig das Phänomen, dass Batterien, die vor geraumer Zeit getestet worden sind, immer noch eine gute Restkapazität aufweisen, dann aber ganz plötzlich abfallen. Gefahrenmeldesysteme sind also in der Regel batteriegepuffert, damit das System bei einem Netzausfall weiter zuverlässig arbeiten kann. Die Batterie befindet sich dazu in der Erhaltungsladung, um der Selbstentladung vorzubeugen und die Batterie so zu versorgen, dass sie die angestrebte Lebenszeit bzw. geforderte Betriebsdauer erreichen kann. Falsches Laden oder hohe Temperaturen schränken die Lebensdauer der Batterie ein, so dass diese unter Umständen schon früher ausgetauscht werden muss.

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