Unterwegs genug Strom fürs Notebook

von | 30.03.2022 | Arbeiten im Van, Mobiles Arbeiten

Stromversorgung für mobiles Arbeiten

In der Firma und im Homeoffice müssen wir uns darüber keine Gedanken machen: über genug Strom für unsere Arbeit mit Notebook und Internet. Stationär können wir uns darauf verlassen, dass Steckdosen und Netzteile vorhanden sind, die unsere Arbeitsgeräte mit ausreichend Strom versorgen. Im mobilen Büro ist das nicht selbstverständlich.

Wenn wir dem Anspruch oder der Herausforderung gegenüberstehen, autark, also ohne Landstrom unterwegs zu sein, müssen wir selbst dafür sorgen, dass uns der Strom für unsere Arbeitsgeräte nicht plötzlich knapp wird.

Mit welchem Anspruch, welchen Anforderungen und vor allem mit welchen Lösungen ich die Stromversorgung in meinem mobilen Arbeitsplatz sicherstelle, das habe ich in diesem Artikel zusammengetragen.

Um es konkret zu machen, enthält dieser Beitrag Links zu den Produkten, die ich für die Stromversorgung meines mobilen Arbeitsplatzes aktuell selbst nutze. Diese Produkte wurden von mir getestet und selbst bezahlt (keine Werbepartnerschaft). Bestellst du ein Produkt über den Link, erhalte ich dafür eine kleine Provision.

230 V-Netzstrom unterwegs

Es wäre die einfachste Lösung, wenn wir das 230V-Netzteil für unser Notebook mit ins Wohnmobil nehmen könnten. Denn jedes Notebook wird mit einem Netzteil ausgeliefert. Es passt (meist) perfekt zum Gerät und wir können uns darauf verlassen, dass es genug Strom liefert, um das Notebook zu betreiben und zu laden.

Kleiner Einschub: In meinen Überlegungen nehme ich das Notebook als Beispiel. Denn wenn die Stromversorgung fürs Laden und den Betrieb eines Notebooks ausreicht, dann taugt sie erst recht für ein Tablet oder das Smartphone – denn diese Geräte sind nicht so anspruchsvoll, was die Stromversorgung anbelangt.

Einen Nachteil hat die 230 V-Versorgung allerdings: Es ist nicht so einfach, die Steckdosen im Wohnmobil mit Strom zu versorgen. Zumindest dann nicht, wenn wir unterwegs sind, also nicht mit dem Landstrom verbunden sind.

Doch unmöglich ist es nicht, auch unterwegs eine 230 V-Stromversorgung verfügbar zu haben. Dafür gibt es Wechselrichter. Auch ich habe mir so einen Wechselrichter eingebaut. Doch nicht, um damit lediglich meinen mobilen Arbeitsplatz mit Strom zu versorgen. Dafür wäre der Wechselrichter zu teuer und zu wenig energieeffizient.

Der mobile Arbeitsplatz benötigt Gleichspannung

Ein Wechselrichter nutzt die 12 V-Gleichspannung unserer Batterie im Wohnmobil, um daraus 230 V-Wechselspannung zu erzeugen, die das normale Notebook-Netzteil benötigt. Das Netzteil unseres Notebooks wiederum wandelt die 230 V-Wechselspannung zurück in Gleichspannung, die die Batterie im Notebook (oder Tablet oder Smartphone) benötigt. Jede Wandlung der Energieform (Gleichspannung nach Wechselspannung nach Gleichspannung) ist mit Verlust (üblich sind 5 – 15 %) verbunden. Diese Wandlungsverluste wollen wir vermeiden. Denn Verluste entladen unsere Batterie, ohne dass wir dafür eine (Gegen-) Leistung erhalten.

Aus Sicht der Energieeffizienz ist es daher sinnvoll, die 12 V-Gleichspannung, die unsere Bordbatterie im Wohnmobil liefert, direkt für die Versorgung von batteriebetriebenen Geräten zu nutzen.

Leider klappt das nicht einfach so, weil es (meist) nicht 12 V sind, die Notebook-, Tablet- oder Smartphone-Batterie benötigen.

Wo ein Wechselrichter sinnvoll ist

Dennoch haben 230V-Wechselrichter im Wohnmobil ihre Berechtigung. Auch ich habe mir einen eingebaut.

Wechselrichter in meinem Campervan - Quelle: Peter Janetschke
Wechselrichter in meinem Campervan – Quelle: Peter Janetschke

Denn eine 230 V-Versorgung benötigen ganz viele Geräte, die wir in unserer Wohnung nutzen und auf die wir im Wohnmobil oft nicht verzichten wollen: das Ladegerät für den E-Bike-Akku, den Stabmixer, einen Haarfön oder die Kaffeemaschine. Für einige dieser Geräte gibt es Lösungen, die den direkten Betrieb an der 12 V-Bordbatterie des Wohnmobils ermöglichen (z. B. fürs Laden des E-Bike-Akkus). Andere Geräte funktionieren, primär wegen ihres hohen Strombedarfs, nur am 230 V-Anschluss.

Ein Wechselrichter im Wohnmobil ist dort eine gute Lösung, wo wir auf 230 V angewiesen sind (weil es keine sinnvolle 12 V-Alternative gibt) oder wo wir Netzspannung nur vorübergehend benötigen. Denn – und das ist Teil der Wahrheit beim Betrieb eines Wechselrichters – je größer und leistungsfähiger ein Wechselrichter ausgelegt ist, desto aufwendiger und teurer sind dessen Installation und vor allem der Bedarf an Batteriestrom. (Der Föhn würde die Batterie in unserem Wohnmobil in weniger als 1/4 h entleeren.)

Der passend dimensionierte Wechselrichter erhöht unsere mobile Flexibilität. Er ist ideal, um Verbraucher aus dem Haushalt auch unterwegs nutzen zu können. Vorausgesetzt der Wechselrichter und die gesamte Batterie-Infrastruktur (Batterie, Solaranlage, Verkabelung) sind darauf ausgelegt.

Die Dimensionierung eines Wechselrichters fürs Wohnmobil werde ich an anderer Stelle genauer beschreiben. Für die Arbeit im mobilen Büro wollen wir hier darauf verzichten und uns auf andere, energieeffizientere Lösungen konzentrieren.

Batteriestrom für unseren Arbeitsplatz

Wenn wir Notebook, Tablet und Smartphone am 12 V-Gleichstrom unserer Wohnmobil-Bordbatterie laden und betreiben, sparen wir uns das Hin- und Her-Wandeln von Strom: Aus 12 V-Batteriestrom werden im Wechselrichter zu 230 V-Wechselstrom. Das Netzteil des Notebooks macht daraus (je nach Modell) wieder Gleichstrom. Aufgrund des Wirkungsgrads von Wechselrichter und Netzteil gehen bei dieser zweimaligen Stromwandlung oft mehr als 20 % der Energie als Verlust verloren.

Deshalb sollten wir auf das Hin-und-Her-Wandeln von Strom verzichten und die Batterien unserer Arbeitsgeräte direkt mit dem Gleichstrom aus der Bordbatterie laden. Doch ganz ohne Verlust klappt auch das nicht. Weil die Spannung der Bordbatterie schwankt (je nach Batterietyp im Camper ungefähr zwischen 11 und 15 V) und weil Notebook und Co. oft eine andere Spannung als 12 V benötigen. Allerdings: Die Wandlung von Gleichspannung 12 V in Gleichspannung 5 bis 20 V erfolgt mit wesentlich geringeren Verlusten als die Doppelwandlung mit Änderung der Spannungsform (Gleich- zu Wechsel- zurück zu Gleichspannung). Der Wirkungsgrad dieser sogenannten DC-DC-Wandlung (DC für direct current, Gleichstrom) liegt bei um die 95 %.

USB-Adapter als Universaltalent für die Gleichstromversorgung

Um Notebook, Tablet und Smartphone im Wohnmobil zu laden und zu betreiben, können wir auf USB-Adapter für die 12 V-Steckdose („Zigarettenanzünder-Steckdose“) zurückgreifen. Denn 12 V-Steckdosen sind in (hoffentlich) jedem Wohnmobil vorhanden und dafür gibt es eine Vielzahl an USB-Adaptern, die uns die notwendige Lade- und Betriebsspannung fürs mobile Arbeiten liefern. Je nach Modell haben diese DC-DC-Wandler ein bis zwei USB A- und oftmals auch USB C-Anschlüsse. Mit dem passenden Kabel lassen sich unsere batteriebetriebenen Office-Geräte betreiben und laden.

USB-Adapter und Ladekabel für's mobile Arbeiten - Quelle: Peter Janetschke
USB-Adapter und Ladekabel für's mobile Arbeiten – Quelle: Peter Janetschke

Auf die Leistungsfähigkeit kommt es an

Anfangs hatte ich mir keine großen Gedanken um die USB-Adapter und die Ladekabel gemacht. Erst, als ich feststellen musste, dass mein Notebook nicht geladen wurde – trotz Anschluss am Ladegerät. Und auch bei meinem Tablet und sogar beim Smartphone machte ich diese Entdeckung.

Obwohl ich einen funktionierenden USB-Adapter nutzte und ein USB-Ladekabel zur Hand hatte, funktionierte das mit der Ladung und dem Betrieb an der 12 V-Bordbatterie nicht so richtig. Da erkannte das Smartphone gar nicht, dass es an den Ladeadapter angeschlossen war oder es zeigte sich, dass das Notebook weiter entlud, obwohl es mit externer Spannung versorgt wurde.

Erst bei genauerem Blick auf die Geräte und nach einigen Recherchen erkannte ich, dass es auf die Leistungsfähigkeit der USB-Adapter und der verwendeten Ladekabel ankommt. Passt diese nicht zum angeschlossenen Gerät, lädt dieses nicht oder nicht genug.

Die Sache mit dem USB-Anschluss

Als Erstes musste ich feststellen, wie sehr der USB-Anschluss die Lademöglichkeit beeinflusst. Zum Beispiel, dass es keine Chance gibt, über einen USB A-Anschluss ein Notebook aufzuladen. Weil ein USB A-Anschluss eine viel zu geringe Leistung liefert. Maximal kann ein USB A-Anschluss einen Strom von 5 A übertragen. Daraus leitet sich eine (theoretische) Ladeleistung von 25 W (5 A × 5 V = 25 W) ab. Allerdings ist mir kein normaler USB A-Adapter bekannt, der diese Leistung an seinem Ausgang zur Verfügung stellt.

Beim Vergleich der Leistung von USB-Adaptern solltest du darauf achten, wie die Leistungsangabe (in Watt) zu deuten ist. Denn meist wird die Gesamtleistung genannt, was bedeutet, dass sich diese bei einem Adapter mit zwei Anschlüssen aufteilt, wenn zwei Geräte gleichzeitig angeschlossen sind. Und auch ein (z. B.) 36 W-USB A-Adapter kann nicht mehr als (theoretisch) 25 W Ladeleistung an einem Ausgang zur Verfügung stellen. Und das reicht höchstens, um ein Tablet oder das Smartphone einigermaßen aufzuladen.

Viel besser, weil leistungsfähiger, ist es, Geräte an einen USB C-Anschluss anzuschließen. Vor allem, wenn dieser über die Power Delivery, PD-Technologie verfügt. Denn diese ermöglicht Leistungen bis zu 100 W. Genug Energie auch für leistungshungrige Notebooks. Die Sache ist nur: Nicht jeder 12 V-Adapter hat einen USB C-Anschluss und schon gar nicht einen leistungsstarken USB C PD-Anschluss.

Nicht jedes USB-Kabel taugt zum Laden

Doch, mit den Besonderheiten des USB-Anschlusses nicht genug. Haben wir da den passenden gefunden, braucht es noch ein geeignetes USB-Kabel, um die Leistung zum angeschlossenen Endgerät zu transportieren. Denn was taugt ein 100 W-USB-Ladeanschluss, wenn das USB-Kabel nur maximal 15 W überträgt.

Diese 15 W sind nämlich die Standard-Leistung, die ein normales USB C-Kabel transportieren kann. Und an einem normalen USB A-Anschluss sind es maximal 4,5 W. So geringe Leistungen genügen nicht, um ein modernes Smartphone angemessen aufzuladen.

Damit wir Notebook, Tablet und Smartphone an einem USB-Anschluss betreiben oder laden können, benötigen wir neben einem leistungsfähigen USB-Adapter auch ein passendes USB-Kabel. Eines, das für die Besonderheiten und Anforderungen moderner Geräte und Lithium-Ionen-Akkus taugt. Und genau dafür hat die Industrie eigene Standards entwickelt.

Quick Charge und Power Delivery

Für den USB A-Anschluss hat das Unternehmen Qualcomm 2013 die Quick Charge (QC-) Spezifikation entwickelt. In der Revision QC 3.0 liefert der USB A-Anschluss eine maximale Leistung von 36 W. Weil das, nach Spezifikation des USB A-Anschlusses bei einer Spannung von 5 V, nicht zulässig ist, liefert der USB A QC 3.0-Ladeport zwischen 3,6 und 22 V bei einem Strom von 2,6 bis 4,6 A, maximal 36 W.

Den Qualcomm-QC-Standard gibt es mittlerweile auch in den Versionen 4, 4+ und 5 mit einer Leistungsbereitschaft über 100 W. Diese Standards setzen allerdings einen USB C-Anschluss voraus.

Für den USB C-Anschluss gibt es den offenen Power Delivery (PD-) Standard. Dieser erlaubt Leistungen von über 100 W (bei einer Spannung von 5 bis 20 V und Strömen bis über 5 A).

Das Aushandeln von Spannungen und Strömen übernimmt ein Chip in den QC- und PD-Ladekabeln. Dieser sorgt dafür, dass USB-Adapter und Endgerät den maximal passenden Ladestrom aushandeln. Ohne diesen Chip und geeignete QC- und PD-USB-Anschlüsse, können diese hohen Ladeleistungen nicht übertragen werden.

Um Geräte mit USB-Adapter optimal und schnell zu laden, braucht es USB-Adapter und -Kabel, die die QC- und PD-Spezifikation unterstützen.

Andere USB-Anschlüsse (USB B, USB Mini, USB Micro, USB Micro B) haben für das Laden von Geräten keine weitere Bedeutung (mehr). Auch gibt es hierfür keine besonderen Lade-Spezifikationen, weshalb ich hier nicht weiter darauf eingehe.

USB-Ladeadapter - Quelle: Peter Janetschke
USB-Ladeadapter – Quelle: Peter Janetschke

USB-Ladeadapter und Kabel für das mobile Büro

Um unser Büroequipment optimal mit Strom zu versorgen und zu laden, benötigen wir die passende Infrastruktur. Leistungsstarke USB-Adapter und geeignete Quick Charge (QC-) und Power Delivery (PD-) Kabel.

Meist machen wir uns über die Stromversorgung wenig Gedanken. Denn normalerweise liegt jedem Notebook und größtenteils auch den Tablets und Smartphones, die wir neu erwerben, ein passendes Netzteil für die 230 V-Steckdose und ein Anschlusskabel bei. Wollen oder müssen wir für unsere mobile Arbeit auf die 12 V-Versorgung durch unser mobiles Bordnetz im Wohnmobil umsteigen, braucht es diese Gedanken.

Ferner kann es sinnvoll oder notwendig sein, auch mitgeliefertes Standard-Equipment zu ersetzen. Zum Beispiel, weil dem Smartphone ein Kabel beigepackt ist, das nicht für die Schnelllade-Technik geeignet ist (obwohl das Smartphone diese unterstützt). Es lohnt also, sich den ein-oder-anderen leistungsstarken USB-Adapter zuzulegen und Anschlusskabel, die für schnelle Ladezyklen taugen.

USB-Adapter für die 12 V-Steckdose

Für den schnell verfügbaren USB-Ladeanschluss taugt eine normale USB-Steckdose, vor allem, wenn diese bereits im Wohnmobil vorhanden ist. Denn neuere Fahrzeuge verfügen oft über solche Steckdosen, meist mit USB A-, manchmal auch mit USB C-Anschlüssen.

Sind solche USB-Anschlüsse bereits im Camper vorhanden, ist das eine komfortable Möglichkeit, einen kleinen Verbraucher (z. B. ein Smartphone) darüber zu laden. Für große Verbraucher sind diese oft zu leistungsschwach.

Dafür lohnt es, sich passende, leistungsstarke USB-Adapter zuzulegen. Schon allein deshalb, weil sich die Standards weiterentwickeln. So gibt es den PD-Anschluss erst seit ein paar Jahren und nur selten ist dieser in Standard-USB-Steckdosen der Fahrzeuge verbaut.

Nachfolgend findest du eine Auswahl an USB-Ladeadaptern für die 12 V-Steckdose oder den Festeinbau, ein 230 V-Steckernetzteil, QC- und PD-Ladekabel und eine Powerbank. Die Geräte habe ich selbst im Einsatz, sodass ich sie hier beschreiben und empfehlen kann.

Genannt sind USB-Anschlüsse (Anzahl und Ausführung), die Leistung und eventuell vorhandene Besonderheiten.


USB-Adapter für die 12 V-Steckdose

USB A-Steckdose passend zu vielen Wohnmobil-Schalterprogrammen

  • 2 x USB A (Berker Integro)

    Zwei fest installierte USB A-Buchsen im Layout vieler Wohnmobil-Installationen (farblich passende Rahmen/Blenden sind verfügbar).

230 V-Steckernetzteil

USB C PD-Ladekabel

USB A QC-Ladekabel

Powerbank

Mir hilft dieses Set an Adaptern und Kabeln, meine Arbeit im mobilen Büro zu tun, ohne Sorge, nicht genug Ladeleistung zur Verfügung zu haben.

Übrigens: Für die Arbeit am Landstrom, also bei externer 230 V-Stromversorgung und als Backup (für den Betrieb am Wechselrichter) habe ich ein 230 V-USB-Steckernetzteil an Bord.

Dieser Beitrag entstand im Rahmen meines mobilen Arbeiten-Experiments, in das ich mich hier aufgemacht habe.

Methoden + Werkzeuge zur Selbstorganisation

Wie es gelingt, die eigene Arbeit im Homeoffice zu organisieren, darüber habe ich ein Buch geschrieben.

Es geht um Methoden, die dich fokussiert und produktiv arbeiten lassen.
Und um Werkzeuge, die dir helfen,
Termine, Aufgaben und Informationen zu strukturieren und zu bewältigen.

Meine Erfahrung und mein Wissen aus über 25 Jahren Projekt-, Führungserfahrung und mobilem Arbeiten habe ich in diesem Praxisbuch zusammengebracht.

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