12V oder 24V: Welche Spannung ist besser für Sie?

Bei der Wahl eines elektrischen Systems ist die Betriebsspannung eines der grundlegenden Elemente. Es gibt zwei primäre Systemspannungen für verschiedene Anwendungen: 12 Volt und 24 Volt. Der Hauptunterschied zwischen 12 und 24 Volt wird deutlich, wenn Sie entscheiden, welches System Ihren Anforderungen am besten entspricht. Im folgenden Artikel erklären wir Ihnen, wie Sie je nach Bedarf zwischen 12V- und 24V-Systemen wählen können.

12V und 24V verstehen

Um die Unterschiede zwischen 12V- und 24V-Systemen zu verstehen, ist ein Grundwissen über diese Spannungen erforderlich. Lassen Sie uns einen Blick auf die Grundlagen der beiden Spannungssysteme werfen:

Was bedeutet 12V?

Jedes Spannungssystem trägt eine Zahl, die seine Betriebsspannung, auch Nennspannung genannt, angibt. Ein 12-Volt-System arbeitet mit einer Standard-Gleichspannung von 12 Volt. Eine voll geladene 12-V-Batterie liefert eine Spannung von etwa 12 Volt.

Für den ordnungsgemäßen Betrieb von Geräten, die für 12-Volt-Systeme ausgelegt sind, ist eine Eingangsspannung von 12 Volt erforderlich. Eine Über- oder Unterschreitung der vorgeschriebenen Spannung führt zu Fehlfunktionen oder zum Ausfall der Geräte.

Wie ist ein 24V-Batteriesystem aufgebaut?

Ein 24-Volt-System besteht aus zwei in Reihe geschalteten 12-Volt-Subsystemen. Zwei in Reihe geschaltete 12V-Batterien oder -Stromquellen erzeugen eine Gesamtspannung von etwa 24V. Das Design von 24V-Geräten enthält Spezifikationen für den Betrieb auf diesem speziellen Spannungsniveau.

12V vs. 24V: Was ist der Unterschied?

Im nächsten Teil wird der grundlegende Unterschied zwischen 12V und 24V untersucht. Die Wahl des optimalen Stromversorgungssystems hängt von der Entscheidung zwischen 12V- und 24V-Systemen ab.

Spannung und Ausgangsleistung

Ein 24-Volt-System erzeugt eine höhere Ausgangsspannung als ein 12-Volt-System, da es bei voller Ladung 24 V erreicht, während ein 12-Volt-System bei 12 V endet.

Die Ausgangsleistung eines Systems steigt, wenn der Benutzer eine höhere Spannung anlegt, obwohl der Stromfluss gemäß dem Ohmschen Gesetz konstant bleibt. Für Anwendungen, die eine höhere Ausgangsleistung erfordern, ist ein 24-Volt-System besser geeignet als ein 12-Volt-System.

Wirkungsgrad und Verlustleistung

In elektrischen Systemen treten Leistungsverluste auf, die in erster Linie auf den Widerstand der Leitungen und Systemkomponenten zurückzuführen sind. Physikalische Gesetze zeigen, dass Leistungsverluste direkt mit der Stromstärke korrelieren, die durch ihren quadrierten Wert gemessen wird.

Ein 24-Volt-System kann die gleiche Leistung mit der Hälfte des Stromflusses eines 12-Volt-Systems übertragen, was zu minimalen Leistungsverlusten führt.

Anwendungen

Die Wahl zwischen 12 V und 24 V kann auch von der Anwendung und den zu versorgenden Geräten abhängen. Einige Geräte können nur mit 12 V betrieben werden, insbesondere kleine tragbare elektronische Geräte und Beleuchtungen. Es gibt jedoch immer mehr 24-Volt-Versionen von Geräten wie Pumpen, Motoren und sogar LED-Leuchtbändern.

In der Industrie, im Gewerbe und bei Anwendungen mit höherer Leistung wird 24 V wegen der höheren Leistung und des höheren Wirkungsgrades häufiger eingesetzt. Abhängig von den tatsächlichen Lastanforderungen kann jedoch jedes Spannungssystem akzeptabel sein.

Kosten und Komplexität

24-Volt-Systeme sind teurer und komplexer. Sie benötigen mindestens zwei 12V-Batterien anstatt einer, und 24V-Ladesysteme kosten in der Regel mehr als entsprechende 12V-Systeme.

Aufgrund der höheren Spannung gibt es auch mehr Sicherheitsbedenken. Bei größeren Anlagen und Geräten, die bereits mit 24 V Gleichstrom betrieben werden, kann dieser Aufwand jedoch gerechtfertigt sein.

Lebensdauer und Größe der Batterien

Die Verwendung von zwei 12 V-Batterien für ein 24 V-System hat Auswirkungen auf die Lebensdauer und die Kapazität der Batterien im Vergleich zu einer einzigen 12 V-Batterie. Tatsächlich halbieren sich die Lebensdauer und die Kapazität, die mit zwei 12-V-Batterien für getrennte Verbraucher erreicht werden könnten.

Außerdem benötigt man für ein 24-V-System mit der gleichen Kapazität das doppelte Batterievolumen. Dies kann bei Anwendungen mit begrenztem Platz ein Problem darstellen. Ein 24-Volt-System hat jedoch den Vorteil, dass bei gleichem Platzbedarf mehr Leistung zur Verfügung gestellt werden kann.

24 V oder 12 V: Wo einsetzbar?

Aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften sind 24-V- und 12-V-Systeme für einige Anwendungen besser geeignet als für andere. Hier einige Beispiele:

12V vs. 24V Cummins

Sowohl 12-V- als auch 24-V-Startersysteme sind bei Dieselmotoren für Lastkraftwagen und schwere Maschinen weit verbreitet. 24-Volt-Anlasser werden häufig bei Motoren mit mehr als 5 l Hubraum eingesetzt, die eine höhere Leistungsdichte zum Anlassen benötigen. Bei entsprechender Auslegung können jedoch auch 12-Volt-Anlasser die gleiche Leistung erbringen.

12V vs. 24V Kinderfahrzeug

Elektrische Kinderfahrzeuge verwenden fast ausschließlich 12V-Batteriesysteme. In diesem kleinen Maßstab sind 12 V ideal, um genügend Strom für Geschwindigkeiten bis zu 10 mph zu liefern und gleichzeitig die Kosten und die Anzahl der Komponenten niedrig zu halten. Es ist wichtig zu wissen, dass eine Aufrüstung auf 24 V für die meisten Kinderfahrzeuge wenig Vorteile bringt.

12V vs. 24V Power Wheels

Für modifizierte Power Wheels, die von älteren Kindern gefahren werden, kann es vorteilhaft sein, das werkseitige 12V-System auf 24V aufzurüsten. Dadurch können leistungsstärkere Motoren und unterstützende Modifikationen eingebaut werden, die eine größere Reichweite und eine höhere Geschwindigkeit von bis zu 15 mph ermöglichen. Dies erhöht jedoch auch die Kosten und schränkt die Sicherheit für kleine Kinder ein.

12V vs. 24V Aufsitzfahrzeuge

Aufsitzfahrzeuge für Erwachsene, wie Golfwagen und Elektroroller, sind in der Regel als 12V- oder 24V-Systeme erhältlich. 24-Volt-Systeme bieten eine größere Reichweite und Leistung für eine längere Nutzung zwischen den Ladevorgängen. Die meisten 12-Volt-Modelle bieten jedoch ausreichend Leistung für den gelegentlichen Gebrauch über kürzere Strecken, wenn dies gewünscht wird.

12V vs. 24V LED-Streifen

Für die meisten privaten und gewerblichen Installationen sind 12V LED-Streifen völlig ausreichend. 24V-Streifen werden nur für sehr lange Strecken benötigt, bei denen der Spannungsabfall bei 12V ein Problem darstellen könnte. Für die meisten Anwendungen sind 12-Volt-LED-Streifen daher ideal in Bezug auf Kosten und Einfachheit.

12V vs. 24V Überwachungskamera

Überwachungskameras und andere elektronische Geräte mit geringer Leistung können problemlos mit 12 V betrieben werden. Für Sicherheitsbeleuchtung, Bewegungsmelder und andere Sicherheitsgeräte sind jedoch 24-Volt-Systeme vorzuziehen, da sie diese Geräte mit mehr Leistung versorgen können, insbesondere wenn sie weit vom Stromnetz entfernt sind.

Der Reolink Home Hub beispielsweise benötigt für den regulären Betrieb einen 12 V/1 A Gleichstromanschluss. Nutzer können verschiedene batteriebetriebene Kameras mit dem Hub verbinden, um individuelle kabellose Überwachungskamera-Setszu erstellen. In Kombination mit der Argus 4 Pro bietet der Hub Funktionen wie Nachtsicht in Farbe, ein 180-Grad-Sichtfeld und vieles mehr!

Ist 12V oder 24V besser?

Bei der Wahl zwischen 12V und 24V Systemen, ist das eine besser als das andere? In Wirklichkeit haben sowohl 12V als auch 24V relative Vor- und Nachteile, die von den genauen Anwendungsanforderungen abhängen.

12V-Batterie: Vor- und Nachteile

Vorteile:

• Geringere Kosten
• Einfacher zu installieren und sicherer im Betrieb
• Oft ausreichend für Elektronik, Beleuchtung und kleinere Verbraucher
• Kann mit 12V-Batterien hoher Kapazität gute Laufzeiten erreichen

Nachteile:

• Nicht geeignet für Geräte und Anlagen mit hoher Leistung
• Mehr Verluste und geringerer Wirkungsgrad bei langen Leitungswegen
• Erfordert dickere Kabel für höhere Strombelastungen

24-V-Batterie: Vor- und Nachteile

Vorteile:

• Unterstützt Geräte mit höherer Leistung bei geringeren Strömen
• Höherer Wirkungsgrad bei geringeren Verlusten
• Besser für lange Kabellängen mit geringerem Spannungsabfall
• Ermöglicht batteriebetriebene Fahrzeuge mit höherer Geschwindigkeit

Nachteile:

• Höhere Kosten und Komplexität
• Kann für kleine Lasten überdimensioniert sein, z.B. zum Laden von Telefonen
• Verdoppelung des Batterievolumens bei gleicher Kapazität
• Erfordert Sicherheitsmaßnahmen für höhere Spannungen

12 V oder 24 V Batterie: Wie soll man sich entscheiden?

Bei der Wahl zwischen 12-V- und 24-V-Systemen sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen. Wenn die Anforderungen für beide Spannungen geeignet sind, kann 12 V die einfachste und kostengünstigste Lösung sein. Mit 24 Volt kann jedoch bei Bedarf eine höhere Leistung erzielt werden.

Wann sollte man sich also für ein 12V- oder 24V-System entscheiden? Hier ein kurzer Leitfaden:

• Für elektronische Geräte mit geringer Leistung unter 50 W ist eine 12-V-Batterie oder ein 12-V-Netzteil die beste Wahl.
• Wenn Sie größere Geräte mit einer Leistung von mehr als 50 W mit Strom versorgen müssen, insbesondere bei längeren Kabeln, ist eine 24-V-Batterie vorzuziehen.
• Ziehen Sie eine 24-Volt-Batterie in Betracht, wenn Sie bereits über Geräte oder eine Infrastruktur mit höherer Spannung verfügen.
• Für Anwendungen, bei denen eine tragbare Batterie erforderlich ist, sollte eine 12-V-Batterie gewählt werden, da diese im Vergleich zu 24-V-Batterien billiger und einfacher zu beschaffen ist.
• Auch die Sicherheit und die Erfahrung der Benutzer sind zu berücksichtigen. Bei 24-Volt-Systemen ist die Gefahr eines Stromschlags größer als bei 12-Volt-Systemen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist besser, 24 Volt oder 12 Volt?

Die Wahl hängt von den spezifischen Anforderungen ab, da 24-Volt-Systeme einen höheren Wirkungsgrad bieten, während 12-Volt-Systeme ausreichend leistungsfähig, einfacher zu warten und kostengünstiger sind.

Was bringt mehr Leistung, 12V oder 24V?

Ein System mit höherer Spannung (z. B. 24 V) liefert natürlich eine höhere Ausgangsleistung als ein System mit niedrigerer Spannung (z. B. 12 V). Das System ermöglicht den Betrieb größerer Anlagen und Geräte, die bei 12V nicht richtig funktionieren.

Was passiert, wenn ich 24 V in ein 12 V Gerät einspeise?

Die Einspeisung von 24 Volt in ein Gerät, das für den Betrieb mit 12 Volt ausgelegt ist, führt zur dauerhaften Zerstörung und birgt Brandgefahr. Die Spannung der angeschlossenen Geräte muss deren Nennspannung entsprechen, da 24 V niemals Geräte mit 12 V betreiben dürfen.

Fazit

Die Wahl zwischen 12 V und 24 V Systemen erfordert eine Bewertung der Kosten, der Systemkomplexität, der Effizienz und der Stromversorgungsmöglichkeiten für den Betrieb von Geräten. Einfachere 12-V-Systeme versorgen viele elektronische Geräte und Kleingeräte effizient. Das 24-V-System bietet eine bessere Verteilung der Ausgangsleistung bei niedrigeren Stromstärken, so dass die Nutzer Hochspannungsgeräte verwenden und die Kabellängen verlängern können.

Welches System am besten geeignet ist, hängt von den Anforderungen der Anwendung und den zu versorgenden Geräten ab. Wenn Sie die wesentlichen Unterschiede zwischen 12 V- und 24 V-Systemen kennen, können Sie die für Ihre Anforderungen am besten geeignete Lösung auswählen.