Reihen- vs. Parallelschaltung: Ein praktischer Leitfaden für Batterien und LEDs

Wie man Komponenten richtig verdrahtet, um Spannung oder Kapazität zu erhöhen

Sie benötigen mehr Licht, also kaufen Sie vier LED-Pods. Sie benötigen eine längere Laufzeit, also besorgen Sie sich einen zweiten Akku. Nun stellt sich die entscheidende Frage, die darüber entscheidet, ob Ihr System hervorragend funktioniert oder spektakulär scheitert: Wie verkabeln Sie die Komponenten?

Das Verbinden mehrerer Komponenten ist mehr als nur das Anschließen von Drähten. Die gewählte Methode – Reihen- oder Parallelschaltung – verändert grundlegend die elektrischen Eigenschaften des Stromkreises. Die eine Methode erhöht die Spannung, die andere die Kapazität.

Die falsche Wahl kann zu unzureichender Leistung der Beleuchtung, beschädigten Batterien oder einem kompletten Ausfall des Stromkreises führen. Dieser Leitfaden bietet Ihnen eine klare und praxisnahe Erklärung beider Methoden, damit Sie Ihr System präzise und sicher planen können.

Was ist eine Reihenschaltung? (Der einzelne Pfad)

In einer Reihenschaltung sind die Bauteile hintereinander geschaltet, wodurch ein einziger Strompfad entsteht.

Man kann es sich wie Autos auf einer einspurigen Straße vorstellen. Der Strom muss durch die erste Komponente (z. B. die erste LED) fließen, um zur zweiten zu gelangen, und so weiter. Das bekannteste (und ärgerlichste) Beispiel sind altmodische Weihnachtslichter: Wenn eine Glühbirne durchbrennt, ist die gesamte Lichterkette funktionsunfähig, weil der einzige Strompfad unterbrochen ist.

Die Regeln der Reihenschaltung:

• Die Spannungen addieren sich: Die Spannungen der einzelnen Komponenten werden zur Gesamtsystemspannung addiert. (Beispiel: Zwei in Reihe geschaltete 12-V-Batterien ergeben ein 24-V-System).
• Stromstärke/Kapazität (Amperestunden) bleibt gleich: Die Gesamtstromstärke des Stromkreises ist auf die Nennleistung des Bauteils mit der niedrigsten Nennleistung begrenzt. Die Kapazität (in Amperestunden) einer Batteriebank erhöht sich nicht.

Was ist Parallelverdrahtung? (Die mehreren Pfade)

In einer Parallelschaltung werden die Bauteile „nebeneinander“ geschaltet. Die Leitungen werden aufgeteilt, sodass der Strom gleichzeitig durch jedes Bauteil in seinem eigenen Zweig fließt.

Man kann es sich wie eine mehrspurige Autobahn vorstellen. Autos können gleichzeitig auf allen Spuren fahren. Wenn eine Spur blockiert ist (z. B. weil eine LED ausgefallen ist), fließt der Verkehr auf den anderen Spuren weiter, und die restlichen Lichter bleiben an.

Die Regeln der Parallelschaltung:

• Die Spannung bleibt gleich: Die Gesamtspannung des Stromkreises bleibt gleich der Quellenspannung. (z. B. ergeben zwei parallel geschaltete 12-V-Batterien immer noch ein 12-V-System).
• Stromstärke / Kapazität (Amperestunden) werden addiert: Die Kapazität jeder Komponente wird addiert. (z. B. ergeben zwei parallel geschaltete 100-Ah-Batterien eine 200-Ah-Batteriebank).

So verkabeln Sie mehrere Komponenten: LEDs vs. Batterien

Hier trifft Theorie auf Praxis. Die Art des Bauteils, das Sie verdrahten, bestimmt die richtige Vorgehensweise.

Wie verkabelt man mehrere LED-Leuchten (oder anderes 12V-Zubehör) ?

Bei nahezu allen Standardanwendungen im Automobil- und Schiffsbereich werden die 12V-Zubehörteile parallel geschaltet.

Ihr Fahrzeug wird mit einem 12-V-System betrieben. Jede Leuchte, Pumpe oder jedes Ladegerät ist für eine 12-V-Spannung ausgelegt. Durch die Parallelschaltung wird sichergestellt, dass jedes einzelne Gerät im Stromkreis die volle 12-V-Spannung von der Batterie erhält.

Wenn Sie zwei 12V-Lampen in Reihe schalten würden, würden die 12V von Ihrer Batterie zwischen ihnen aufgeteilt (jede Lampe bekäme nur 6V), was dazu führen würde, dass sie extrem schwach leuchten oder gar nicht angehen.

Wie verkabelt man mehrere Batterien ?

Bei der Verkabelung der Batterien müssen Sie eine wichtige Entscheidung treffen, die von Ihrem Ziel abhängt.

Wählen Sie die Reihenschaltung, um die Spannung zu erhöhen:

Sie benötigen Strom für ein 24-V-Gerät (z. B. einen Elektromotor oder eine Hochleistungswinde), haben aber nur 12-V-Batterien. Durch die Reihenschaltung zweier 12-V-Batterien (Pluspol der ersten Batterie an Minuspol der zweiten) erzeugen Sie eine 24-V-Stromquelle.

Wählen Sie PARALLEL, um die Kapazität (Laufzeit) zu erhöhen:

Sie sind mit Ihrem 12-V-System zufrieden, benötigen aber längere Laufzeiten für Ihre Geräte (z. B. beim Camping mit Übernachtung oder auf längeren Reisen). Durch Parallelschaltung zweier 12-V-Batterien (Pluspol an Pluspol, Minuspol an Minuspol) verdoppeln Sie Ihre Kapazität (Amperestunden) und behalten gleichzeitig Ihr 12-V-System bei.

Ein wichtiger Warnhinweis zur Verkabelung von Batterien

Schließen Sie NUR Batterien an, die hinsichtlich Typ, Kapazität und Alter identisch sind.

Verbinden Sie niemals eine neue Batterie mit einer alten, eine Blei-Säure-Batterie mit einer Lithium-Batterie oder eine 100-Ah-Batterie mit einer 50-Ah-Batterie. Werden nicht aufeinander abgestimmte Batterien verbunden, versuchen sie ständig, sich auszugleichen, wodurch die stärkere Batterie die schwächere überlädt. Dies führt zu einer verkürzten Lebensdauer, Leistungseinbußen und kann ein ernsthaftes Sicherheitsrisiko darstellen.

Fazit: Wähle deinen Weg mit Bedacht.

Die Wahl zwischen Reihen- und Parallelschaltung ist eine grundlegende Konstruktionsentscheidung. Beachten Sie die einfachen Regeln:

• Reihenschaltung = Höhere Spannung (zur Erzeugung von 24V/48V-Systemen)
• Parallelschaltung = Mehr Ampere/Kapazität (für längere Laufzeit und Anschluss mehrerer 12V-Geräte)

Wenn Sie dieses Konzept beherrschen, können Sie über einfache Installationen hinausgehen und robuste, leistungsstarke elektrische Systeme entwerfen, die genau auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.

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