Stromverbrauch einer Kühlbox berechnen

Diese Seite erklärt den Rechenweg und das Messen allgemein. Sie ist keine Sammlung von Bordbatterie-Tipps für Wohnmobile und kein Ratgeber für feste Einbauten; sie hilft bei der Frage, wie viel Energie eine Kühlbox im Alltag unterwegs braucht: im Auto, im Zelt, am Strand oder auf dem Festival. Für Beispiele nutzen wir ausschließlich Rechenbeispiele, die Dometic in einer Broschüre von 2022 veröffentlicht hat. Es sind Herstellerwerte einzelner Modelle, keine Durchschnittswerte, und wir haben sie nicht nachgemessen.

Die Größen im Überblick: Watt, Wattstunden, Amperestunden

Drei Einheiten tauchen immer wieder auf, und sie werden gern verwechselt. Watt (W) beschreiben die Leistung, also wie viel ein Gerät in diesem Augenblick aufnimmt. Wattstunden (Wh) beschreiben die Energie, also was über eine Zeit verbraucht wird. Die Verbraucherzentrale Energieberatung definiert die Rechenregel so: Watt × Stunden ÷ 1000 = kWh. Eine Kilowattstunde ist die Energiemenge, die ein Gerät mit einer Leistung von 1.000 Watt in einer Stunde verbraucht. Amperestunden (Ah) schließlich sind die Einheit, in der viele Batterien ihre Kapazität angeben. Zwischen Wh und Ah vermittelt die Spannung: Ah = Wh ÷ V, und umgekehrt Wh = Ah × V.

Warum das nur eine Näherung ist, erklärt Dometic im Support: Fließt Strom aus einer Batterie, sinkt ihre Spannung. Die Nennspannung ist deshalb ein Rechenwert und kein Messwert, und mit der Rechnung erhalten Sie die Größenordnung, nicht die Lösung auf die Stunde genau. Wer Ah verschiedener Batterien vergleicht, muss die Spannung dazu nehmen; dieselbe Amperestundenzahl bedeutet bei 24 V doppelt so viel Energie wie bei 12 V.

BetriebsanteilKernpunkt

Warum die Wattzahl nicht der Tagesverbrauch ist

Die Leistungsaufnahme in Watt ist nicht der Tagesverbrauch: Eine Kompressor-Kühlbox läuft nur zeitweise. Dometic gibt für ein Modell (CFX3 45) eine durchschnittliche Betriebszeit von rund einem Fünftel an, gemessen bei 32 °C Umgebungstemperatur und 5 °C Innentemperatur (Herstellerbroschüre 2022). Ihr Wert hängt von Umgebung, Solltemperatur, Füllung und Öffnungen ab; im Rechner geben Sie ihn selbst ein. Die Broschüre nennt an einer Stelle 22 Prozent, im Rechenbeispiel derselben Seite 20 Prozent; wir sprechen deshalb von rund einem Fünftel.

Thermoelektrische und Absorber-Boxen verhalten sich anders. Laut Dometic-Rechenbeispielen ziehen sie im Betrieb dauernd Strom, ohne den Betriebsanteil, der den Kompressor entlastet. Für sie rechnen Sie mit 100 Prozent. Daraus ergeben sich Unterschiede, die weit größer sind als die Unterschiede zwischen den Wattzahlen: Eine Box mit geringerer Leistung kann an einem Tag mehr verbrauchen als eine mit höherer, wenn sie dauernd läuft und die andere nur zeitweise.

Das Gegenstück zum Betriebsanteil ist die Umgebung. Je wärmer die Umgebung, desto länger muss der Kompressor laufen; Herstellerangaben zum Verbrauch gelten deshalb nur für die genannten Prüfbedingungen. Wer im Hochsommer unterwegs ist und die Box oft öffnet, hat einen höheren Anteil als im Hersteller-Beispiel. Das gleiche Gerät kann also an zwei Tagen sehr verschieden viel Strom nehmen.

Der Rechenweg in sieben Schritten

Die folgende Schrittfolge geht von der Leistung auf dem Typenschild bis zur groben Laufzeit an einer Batterie. Wer die Laufzeit nicht von Hand rechnen möchte, trägt dieselben Werte in den Laufzeit-Rechner ein; er verwendet genau diesen Rechenweg und zeigt ihn sichtbar an.

Rechenbeispiele mit Herstellerwerten

Die Tabelle rechnet die drei Beispiele aus der Dometic-Broschüre (2022) mit dem Rechenweg von oben nach. Die Werte für Leistung, Betriebsanteil und Dometics Tagesergebnis stammen vom Hersteller; die Spalten mit mittlerer Leistung und Wattstunden pro Tag sind unsere Rechnung aus diesen Werten. Es sind Beispiele einzelner Modelle bei 12 V, keine Aussagen über Bauarten und keine Werte für Ihre Box.

Dometic rechnet mit 85 W bei 12 V und kommt auf 7 Ah pro Stunde und 168 Ah pro Tag; bei genauer Rechnung ergäben sich rund 170 Ah, Dometic rundet. Für die thermoelektrische Box nennt Dometic 3,92 Ah pro Stunde und 94 Ah pro Tag, das passt zu 47 W ÷ 12 V und 1.128 Wh ÷ 12 V. Bei der Kompressor-Box rechnet Dometic mit 4,3 A (52 W ÷ 12 V) mal 20 Prozent, das sind unter 1 Ah pro Stunde und unter 24 Ah pro Tag. Rechnen wir selbst: 52 W mal 0,2 ergibt 10,4 W, mal 24 Stunden ergibt 249,6 Wh, geteilt durch 12 V ergibt rund 20,8 Ah. Das liegt unter den 24 Ah von Dometic, der Hersteller zeigt also eine Obergrenze.

Das Beispiel zeigt, warum Bauarten vergleichbar werden, wenn man in Energie rechnet: Die Kompressor-Box verbraucht in diesem Beispiel nur einen Bruchteil der beiden anderen, weil sie nur etwa ein Fünftel der Zeit läuft. Das gilt für diese Modelle unter diesen Bedingungen und nicht für jede Kompressor-Box unter jeder Bedingung; wie der Vergleich der Bauarten ausfällt, steht im Ratgeber Kühlbox-Arten im Vergleich. Absorber-Boxen am 12-V-Netz sind demnach der Extremfall; mehr dazu im Beitrag Absorber-Kühlbox: Wann sie sinnvoll ist.

Von der Batterie zur Laufzeit: ein Rechenbeispiel

Ein vollständiges Beispiel verbindet die mittlere Leistung mit der nutzbaren Energie einer Batterie. Wir nehmen die 10,4 W aus dem Kompressor-Beispiel. Für die Energie der Batterie brauchen wir eine Annahme; wir nehmen als reine Rechengröße 810 Wh. Die Zahl stammt aus einem Beispiel von nextpit (Stand 2023) für eine Powerstation mit 1000 Wh Nennenergie, von der in der Praxis nur 810 Wh nutzbar sind, weil Wechselrichter einen Wirkungsgrad von etwa 90 Prozent haben und etwa 10 Prozent Reserve ungenutzt bleiben. Sie ist hier kein Wert für Ihre Batterie, keine Empfehlung und nicht auf Autobatterien übertragbar. Dann gilt: Laufzeit = 810 Wh ÷ 10,4 W, das sind rund 78 Stunden.

Die Rechnung hat drei Grenzen, die Sie im Kopf behalten sollten. Erstens ist der Betriebsanteil von rund einem Fünftel der Herstellerwert bei 32 °C Umgebung und 5 °C Innentemperatur. Zweitens gilt die nutzbare Energie nur für diese Rechengröße. Drittens sinkt die Spannung unter Last. Nehmen Sie die 78 Stunden deshalb als Größenordnung für ein Rechenbeispiel, nicht als Erwartung. Bei Ihrer eigenen Batterie geben Sie Kapazität und Spannung laut Batteriehersteller ein und wählen die erlaubte Entladung nach dessen Angaben.

Messen: Was ein Messgerät kann und was nicht

Wer es genau wissen will, misst. Ein Zwischenstecker-Messgerät wird laut Verbraucherzentrale Energieberatung zwischen Steckdose und Elektrogerät geschaltet. Es eignet sich also für den 230-V-Betrieb. Für den 12-V-Betrieb brauchen Sie ein Messgerät, das für Gleichstrom ausgelegt ist, oder Sie lesen die Anzeige des Geräts ab, falls die Box eine hat. Mehr Detail zu 12-V-Messgeräten geben wir nicht, denn dazu haben wir keine belastbare Quelle gelesen.

Zwei Dinge sind beim Messen wichtig. Ein Messgerät erfasst nur das, was an ihm angeschlossen ist; hängt die Box am Verteiler mit anderen Verbrauchern, sehen Sie nur den Gesamtwert. Und weil ein Kompressor in Phasen läuft, zeigt ein kurzer Messblick entweder die Laufphase oder die Pause. Messen Sie darum über einen längeren Zeitraum und mit den Bedingungen, die Sie später haben werden: gleiche Solltemperatur, gleiche Füllung, ähnliche Umgebung. Dann liegt der gemessene Energieverbrauch nah an dem, was auf der Reise zu erwarten ist.

Herstellerangaben richtig lesen

Verbrauchsangaben in Datenblättern und Listings gelten immer unter Bedingungen. Dometic nennt für sein Rechenbeispiel 32 °C Umgebungstemperatur und 5 °C Innentemperatur; die Tabelle zu den erreichten Innentemperaturen der thermoelektrischen Boxen gilt bei 40 °C und 32 °C Außentemperatur. Wer eine Angabe ohne Bedingungen findet, kann sie nicht auf die eigene Reise übertragen. Auch Angaben zur „Kühlung bis ...“ sagen nichts über den Verbrauch.

Ein Wort zum EU-Energielabel, weil danach häufig gefragt wird: Ob eine Kühlbox ein EU-Energielabel trägt, hängt von ihrer Einstufung ab: Reine 12-V-/Gas-Geräte gelten als mobile Kühlgeräte und sind von der Label-Verordnung ausgenommen; Geräte, die mit einem Netzteil (Gleichrichter) in Verkehr gebracht werden, sind es nicht (VO (EU) 2019/2016, Art. 1 Abs. 2 Buchst. c, Art. 2 Nr. 31; Stand der gelesenen Fassung: 5.12.2019). Eine Effizienzklasse nennen wir nur, wenn Hersteller oder Listing sie angeben.

Typische Rechenfehler

• Watt mit Wattstunden verwechseln. Wer 52 W mit 52 Wh gleichsetzt, rechnet an der Sache vorbei: Watt sind Leistung, Wattstunden Energie.
• Den Betriebsanteil vergessen. Dann wird der Verbrauch einer Kompressor-Box um ein Vielfaches überschätzt, bei einer dauernd laufenden Box dagegen richtig angesetzt.
• Ah ohne Spannung vergleichen. Ah sagen ohne Volt nichts über die Energie.
• Die Nennenergie als nutzbar ansehen. Eine Entladegrenze und Verluste mindern die nutzbare Energie, so zeigt es auch das Powerstation-Beispiel von nextpit.
• Die Rechnung für eine Garantie halten. Das Ergebnis ist eine Schätzung; Hitze, Öffnungen und Füllung verschieben es.
• Eine Herstellerzahl ohne Bedingungen übernehmen. Die genannten Prüfbedingungen gehören zur Zahl.

Wie Sie den Verbrauch im Alltag drücken, steht im Beitrag Kühlbox richtig packen: Vorkühlen und seltenes Öffnen sind die einfachsten Maßnahmen. Wer am Auto rechnet, liest zusätzlich Kühlbox im Auto: 12-V-Steckdose und Batterie schonen, und für mehrere Tage auf dem Platz lohnt der Blick in den Ratgeber zum Camping mit Kompressor-Kühlbox. Eine Auswahl von Kompressor-Boxen mit Batterieschutz finden Sie in den Empfehlungen und in der Übersicht Kompressor-Kühlboxen im Überblick.

Wann Fachhilfe nötig ist

Wenn Ihre Rechnung zeigt, dass die Box mehr Energie braucht, als Ihre Quelle liefern kann, ist die Lösung nicht, Annahmen schönzurechnen. Wählen Sie eine andere Quelle, eine sparsamere Betriebsart oder eine passive Box. Soll eine Zusatzbatterie oder ein fester Stromkreis ins Fahrzeug, ist das Sache einer Fachwerkstatt; Einbau und Absicherung beschreiben wir nicht. Lassen Sie Elektrik bei Unsicherheit prüfen.