Mobile Energiestation selbst bauen, die E-Auto-Batterie zum Laden nutzen und bei Stromausfall wochenlang Strom zur Verfügung haben.

Einleitung:

Seit 2020 fahren wir E-Autos, und der lang ersehnte Wunsch, die Autobatterie als Stromquelle zu nutzen, ist mit meinem Projekt „Autarke Energiestation“ Wirklichkeit geworden. Nach umfangreichen Überlegungen habe ich eine einfache Lösung entwickelt, die interessierte Maker selbst nachbauen können.

1. Hintergründe & Konzepte des Projektes

Die Lösung nutzt den im E-Auto eingebauten DC-DC-Wandler, der das 12-V-Bordnetz lädt, um den PKW mit Strom zu versorgen (z. B. für Licht, Lüftung, Entertainment). Dieser Wandler lädt auch die Bordbatterie. Der Strom aus dem 12-V-Bordnetz kann über den BatterieladeAnschluss unkompliziert und ohne Eingriffe ins E-Auto genutzt werden.

Ursprünglich wollte ich die 400-V-Hochvoltbatterie des E-Autos verwenden, doch dies ist zu kompliziert, teuer und mit erheblichen Sicherheitsrisiken verbunden. Ein einfacher Hochvolt-Insel-Solarinverter scheidet aus, da er keine galvanische Trennung bietet.

Stattdessen verwende ich eine lokale LiFePO₄-Batterie (12,8 V, 100 Ah, 1280 Wh), die vom E-Auto, per Solarmodul oder mit einem Batterieladegerät geladen wird. Ein Inverter wandelt 12 V Gleichstrom in 230 V Wechselstrom für Verbraucher um. Ein Laderegler sorgt für eine Strombegrenzung und lädt die Batterie mit der richtigen Spannung. Alles ist in einem robusten Gehäuse untergebracht.

2. Was Leistet die Energiestation?

Verbrauch:

• 80 Minuten bei Dauerleistung von 1.300 W
• 5 Minuten kurzfristige Leistung von 2.200 W (z. B. Wasserkocher, Werkzeuge)
• 15 Stunden für einen 200-W-Kühlschrank bei 40 % Einschaltdauer
• 30 Stunden für einen modernen, effizienten 200-W-Kühlschrank bei 20 % Einschaltdauer
• 26 Stunden Licht mit einem 50-W-LED-Baustrahler
• 2 Stunden Mikrowellenbetrieb bei 700 W
• 2 Stunden Dauerbetrieb eines 780-W-Bohrhammers
• 75 Tassen Kaffee mit einem 1.450-W-Kaffeevollautomaten (ca. 1 Minute pro Tasse)

Kleine Verbraucher wie Handys oder Laptops können über Tage hinweg betrieben werden, ohne die Energiestation aufzuladen.

Ladung:

• 5 Stunden bei Ladung vom E-Auto mit ca. 260 W ohne Verbraucher
• 5 Stunden bei Ladung vom E-Auto mit ca. 360 W und einem zusätzlichen aktiven 100-W-Verbraucher
• 4 Stunden mit zwei parallelen Solarmodulen (2x 400 W, 50 % Ertrag bei starker Sonne)
• 32 Stunden mit zwei parallelen Solarmodulen (2x 400 W, 5 % Ertrag bei Tageslicht)
• 33 Stunden mit einem einfachen Autobatterieladegerät (12 V, 3 A)

Ist die Energiestation mit dem E-Auto verbunden, wird sie permanent nachgeladen, sodass ein Kühlschrank wochenlang betrieben werden kann.

Im Vergleich laden Alternativen wie die EcoFlow Delta über den Zigarettenanzünder mit maximal 100 W, was 13 Stunden dauert. Dabei muss das Fahrzeug eingeschaltet bleiben.

3. Die einzelnen Komponenten erklärt

LiFePO₄-Batterie:

Ich habe die Batterie umfangreich getestet, insbesondere das integrierte BMS (Batterie-Management-System), das die Batterie vor Überladung, Tiefentladung und Überlastung schützt. Die GoKWh-Batterie funktioniert einwandfrei und liefert die angegebene Kapazität. Andere Batterien würde ich nur nach umfangreichen Tests empfehlen. Alternativ bietet GoKWh eine 200-Ah-Batterie oder zwei 100-Ah-Batterien parallel für höhere Kapazität.

Hinweis:
Bleibatterien (100 Ah) liefern nur ca. 50 % ihrer Kapazität und sind nicht zyklenfest. Die LiFePO₄-Batterie liefert 100% und wird mit 8.000 Zyklen beworben, was eine Lebensdauer von über 30 Jahren ermöglicht.

Inverter:

Der Inverter wurde umfangreich getestet und liefert einen sauberen 50-Hz-Sinus, auch bei 2.500 W Leistung, mit sanftem Hochfahren (Soft-Start). Im Bereitschaftsmodus benötigt er nur 10 W. Bei leerer Batterie ertönt ein Alarmton, und der Inverter schaltet automatisch ab. Das LCD-Display zeigt die 12-V- und 230-V-Spannungen sowie den aktuellen Verbrauch in Watt. Wichtig: Die 5.000 W sind die Spitzenleistung für wenige Sekunden; die Dauerleistung liegt bei ca. 2.500 W. Ich habe den Bereich von 50 W bis 2.200 W getestet.

Laderegler:

Der Laderegler lädt die 12-V-LiFePO₄-Batterie mit der richtigen Spannung und Strombegrenzung. Er startet langsam und passt den Strom an, bis die Batterie maximal 30 A aufnimmt (Grenze der Batterie). Der Laderegler verhindert Rückstrom ins Auto, um den DC-DC-Wandler zu schützen. Er kann auch mit Solarmodulen oder anderen Stromquellen betrieben werden. Das Display zeigt Spannungen und Ladestrom an, und der Regler verfügt über zwei 2-A-USB-Anschlüsse sowie einen 12-V-Ausgang für Verbraucher.

Batterietrennschalter:

Dieser robuste Schalter aus dem Marinebereich ist für 300 A ausgelegt, was bei 2.500 W und 12 V (ca. 210 A) notwendig ist. Beim Einschalten fließt kurzfristig ein hoher Strom, da die Inverter-Kondensatoren geladen werden. Der Schalter hat vier Positionen:

Off:	Batterie getrennt, alles abgestellt (stromlos)
1:	Batterie mit Inverter verbunden
2:	Batterie mit Laderegler verbunden
1+2:	Batterie mit Inverter und Laderegler verbunden

Der Schalter ist einfach zu bedienen.

Leistungsschutzschalter:

Diese rücksetzbare 80-A-Sicherung schützt den 12-V-Ladestrom vom E-Auto, um Schäden zu verhindern. Nach meinen Erfahrungen würde eine 50-A-Sicherung für eine einzelne LiFePO₄-Batterie ausreichen.

Steckverbinder:

Die robusten XT90-Anschlüsse aus dem Modellbau sind praktisch. Ich verwende einen Stecker mit 2 m Kabel an der Energiestation und eine Buchse mit 1,5 m Kabel am E-Auto, die bei Bedarf fest an der Batterie angeschlossen werden kann. Die XT90-Verbinder sind für bis zu 90 A ausgelegt, aber mit 6-mm²-Kabeln eher für geringeren Dauerstrom geeignet. Meine Messungen zeigen beim Laden kurzfristig 35 A, dann 25 A, später 20 A, bis die Batterie voll ist.
Zusätzlich gibt es eine XT90-Buchse mit MC4-Solarkabel für Solarmodule und eine weitere mit Klemmen für Testzwecke an der Autobatterie.

4. Schaltplan

5. Gehäuse

Das Gehäuse habe ich zusammen mit einem Bekannten aus 18-mm-Siebdruckplatten gebaut. Holz leitet keinen Strom, und die Konstruktion ist stabil. An den Seitenwänden haben wir Löcher gebohrt, um die Batterie zu belüften; diese eignen sich auch zum Tragen der Station. Das Gehäuse besteht aus:

• Bodenplatte (40 cm x 35 cm, Breite x Tiefe): Umfasst Batterie und Inverter, etwas größer, um den Inverter beim Hinstellen oder Schieben zu schützen
• Batterieummantelung: Die Batterie hat an allen Seiten 1,5 cm Luft zur Wärmeableitung; Kabel und Betriebsanleitungen können untergebracht werden. Sie besteht aus:
  • 2 Seitenteilen (23 cm x 26,8 cm, Breite x Höhe), jeweils mit 6 Lüftungslöchern (3,5 cm Durchmesser) Löcher oben: 5 cm vom Rand (oben/links/rechts). Löcher unten: 6 cm vom unteren Rand. Seitlich 5 cm (links/rechts) vom Rand. Die mittleren Löcher in die Mitte
  • 1 Frontteil (40 cm x 28,6 cm, Breite x Höhe), vor der Bodenplatte montiert
  • 1 Rückenteil (40 cm x 26,8 cm, Breite x Höhe), mit einem 2,5-cm-Loch oben links (3,5 cm Abstand oben/seitlich) für die Kabeldurchführung zum Inverter
  • 1 Deckel (40 cm x 26,6 cm, Breite x Tiefe), vorne über ein Scharnier hochklappbar

Die Höhe ist so bemessen, dass Schalter und 80-A-Sicherung ausreichend Abstand zu den Batteriepolklemmen haben. Der Inverter ist außen hinter der Batterie angebracht, was die Kühlung verbessert und die LCD-Anzeige sowie die beiden 230-V-Steckdosen zugänglich macht.

Alle Kanten wurden geglättet, um Verletzungen beim Tragen zu vermeiden. Die Schrauben für die Siebdruckplatten müssen mit 2,5 mm vorgebohrt werden.

6. Bauteilliste

Hier ist die Bauteilliste mit Bezugsquellen. Die Preise variieren täglich; die Liste wurde im Juli 2025 erstellt.

Bezeichnung	Preis (€)	Bezugsquelle
Inverter 12 V/5.000 W (Houli)	127,-	AliExpress
MPPT-Solarladeregler 60 A	12,-	AliExpress
Batterietrennschalter 300 A, 4 Positionen	15,-	AliExpress
Leistungsschutzschalter DC 80 A	5,-	AliExpress
XT90-Buchsen/Stecker (5x)	4,-	AliExpress
GoKWh LiFePO4-Batterie 1.280 Wh	162,-	BangGood
Aderleitung H07 V-K 1×6 mm2, blau, 6 m	8,-	Hornbach
Aderleitung H07 V-K 1×6 mm2, schwarz, 6 m	8,-	Hornbach
Batteriekabel 50 mm2 mit M8, 50 cm, schwarz	12,-	eBay
Batteriekabel 50 mm2 mit M8, 50 cm, rot	8,-	eBay
Aderendhülsen isoliert 6 mm2, gelb (100 Stk.)	5,-	Hornbach
Holzschrauben T20 Torx 4,0 x 40 mm (30 Stück)	6,-	Hornbach
Presskabelschuh M8 Laderegler an Batterie	2,-	Hornbach
Stangenscharnier	10,-	Amazon

Hinweise:

• Die M8-Kabelschuhe für den Batterietrennschalter müssen innen mit einer Rundfeile leicht vergrößert werden, um auf die Schrauben zu passen
• Alle Kabel müssen fest angeschlossen werden, um Übergangswiderstände zu vermeiden; bei 200 A würde ein loser Kontakt sofort schmoren
• Kabel am Laderegler müssen mit 6-mm²-Kabel mit Aderendhülsen angeschlossen werden
• Für XT90-Verbinder: 6-mm²-Kabel mit Lötzinn verzinnen, in die Verbinder stecken und mit Lötzinn ausfüllen. Schrumpfschläuche darüber ziehen, mit Kabelbindern sichern und mit Heißluft schrumpfen

7. Welche Nachteile bzw. Einschränkungen gibt es?

• Leere Hochvoltbatterie
  Die Hochvoltbatterie des E-Autos kann nach längerer Nutzung leer sein, wodurch der DC-DC-Wandler abschaltet. Um das Auto wieder zu starten, muss die 12-V-Bordbatterie mit einem 12-V-Autoladegerät geladen werden, bevor ein Aufladen an einer Wallbox möglich ist. Dies tritt jedoch erst nach mehreren Tagen intensiver Nutzung auf.
• Abschalten der Spannung
  Bei Tesla bleibt der DC-DC-Wandler aktiv, bis die Energiestation vollständig geladen ist. Bei anderen E-Autos kann es vorkommen, dass der Wandler abschaltet und die 12-V-Bordbatterie durch das Laden der Energiestation entladen wird. Dies sollte getestet werden. Alternativ kann das E-Auto eingeschaltet bleiben (z. B. im Campingmodus, Hundemodus oder Überwachungsmodus), um dies zu verhindern.
• Gesamteffizienz von ca. 80 %
  Die Komponenten haben folgende Wirkungsgrade:
  • DC-DC-Wandler: ca. 95 %
  • MPPT-Laderegler: ca. 90 %
  • LiFePO₄-Batterie: ca. 92 % (Ladeverluste)
  • 230-V-Inverter: ca. 95 %

Die Gesamteffizienz beträgt etwa 80 %. Diese Werte sind Schätzungen und wurden nicht nachgemessen. Effizienz ist bei allen Lösungen eine Herausforderung, aber die Energiestation ist vor allem darauf ausgelegt, zuverlässig mobilen Strom für viele Situationen bereitzustellen.

8. Kosten und Aufwand?

Die Bauteile inklusive Gehäuse kosten ca. 500,- €. Der Aufbau dauert etwa 20 Stunden, abhängig von der Erfahrung. Als Mitglied des Arduino Hannover LeineLab können die Holzwerkstatt und der Lötplatz genutzt werden. Die Beschreibung enthält alle wichtigen Hinweise sowie eine vollständige Bauteilliste mit Bezugsquellen.

Glossar:

DC-DC-Wandler
E-Autos haben eine Hochvoltbatterie (400-800 V) für Antriebsmotor, Klimaanlage und Heizung sowie eine Bordbatterie (meist 12 V, bei Tesla 15,5 V) für Licht, Türöffner oder Radio. Der DC-DC-Wandler wandelt die Hochvoltspannung in die Bordspannung um (80-120 A bei 12 V, je nach Hersteller). Beim Ausschalten des E-Autos (Verschließen) deaktiviert sich der Wandler, aber die Bordbatterie versorgt weiterhin Funktionen wie Alarmanlage oder Türöffnung. Sie überprüft regelmäßig ihre Spannung und aktiviert bei Bedarf die Hochvoltbatterie zum Laden.

LiFePO₄-Batterie
LiFePO₄-Batterien (Lithium-Ferrophosphat, auch LFP) sind zyklenfest und vertragen deutlich mehr Lade-/Entladezyklen als Lithium-Ionen-Batterien. Sie können problemlos zu 100 % geladen oder auf 0 % entladen werden und sind weniger brandgefährlich, dafür etwas schwerer. Im Deutschen sagt man oft „Akku“, hier verwenden wir den Begriff „Batterie“.

BMS
Das BMS (Batterie-Management-System) überwacht die Zellen eines Batteriesystems und schützt vor Überladung, Tiefentladung, Überhitzung oder Kurzschluss. Es gleicht die Zellspannungen aus (Balancing), um die volle Leistung zu gewährleisten. Ein BMS ist bei Reihenschaltung mehrerer Batterien erforderlich.

Q & A

• Kann ich damit ein E-Auto laden?
  Ja, mit einem E-Auto-230-V-Ladeadapter (niedrigen Strom einstellen) können ca. 1,2 kWh ins Auto geladen werden, was für 5-7 km Reichweite reicht.
• Wie lange kann ich die Energiestation ausgeschaltet lagern?
  Über Monate hinweg, wenn sie zweimal jährlich nachgeladen wird.
• Funktioniert die Energiestation bei -20 °C im Winter?
  Ja, bei Lagerung über 0 °C ist sie sofort uneingeschränkt nutzbar. Bei -20 °C sollte ein kleiner Verbraucher (50-100 W) für 30 Minuten betrieben werden, um die Batterie auf Temperatur zu bringen, bevor höhere Ströme genutzt werden.
• Wie viel Kapazität liefert die 1280-Wh-Batterie wirklich?
  Tests zeigen, dass die Batterie etwas mehr als 1.280 Wh liefert, etwa 2-5 % über der Angabe.
• Mit welchem Ladezustand lagere ich die Batterie am besten?
  50-60 % sind optimal für lange Lagerung. Nach zwei Monaten im Keller war kein Kapazitätsverlust messbar. Eine leere Batterie sollte vor der Lagerung leicht geladen werden.
• Kann ich die Energiestation ans Hausnetz anschließen (bei Stromausfall)?
  Nein, das ist lebensgefährlich, da der Inverter ins Stromnetz einspeisen könnte. Zudem funktionieren die Fehlerstromschutzschalter (FI) im Haus nicht korrekt, und dreiphasige Systeme oder große Verbraucher (z. B. Kochplatten) sind nicht kompatibel. Die mobile Energiestation ist die beste Lösung: Verbraucher direkt anschließen oder die Station zum Verbraucher tragen.
• Kann ich die Energiestation erweitern?
  Ja, eine zweite 100-Ah-GoKWh-Batterie kann parallel geschaltet werden oder eine 200-Ah-Batterie verwendet werden.
• Ist eine 24-V-Batterie statt 12 V möglich?
  Grundsätzlich ja, mit einem 24-V-Inverter und einem kompatiblen Laderegler. Dies muss jedoch getestet werden. Die 12-V-Variante ist praktisch, da sie weit verbreitet ist.
• Wie sicher ist die Energiestation?
  Das BMS schützt vor Kurzschluss und Überhitzung, im Gegensatz zur Lithium-Ionen-Batterie ist ein LiFePO₄-Batterie nicht brennbar. Der Laderegler ist kurzschlussfest, und die 80-A-Sicherung schützt das E-Auto. Der Schalter ermöglicht eine komplette Abschaltung. Alle Kabel müssen fest angeschlossen sein, um Übergangswiderstände zu vermeiden.
• Kann ich eine EcoFlow verwenden?
  Ja, aber EcoFlow-Geräte laden über den Zigarettenanzünder nur mit 8 A (ca. 100 W), was dreimal länger dauert, und das Auto muss eingeschaltet bleiben. EcoFlow-Batterien sind weniger zyklenfest und bieten geringere Spitzenleistung.
• Mit welchen E-Autos wurde die Energiestation getestet?
  • Tesla Model S (15,5-V-Lithium-Bordbatterie)
  • Tesla Model 3 (15,5-V-Lithium-Bordbatterie)
  • Mercedes eVito 112 (12-V-Bleibatterie) … aktuell im Test
  • Audi e-tron (12-V-Bleibatterie, Modell in Test) … aktuell im Test

Nachricht an die Maker

Seit Jahren habe ich überlegt, wie eine leistungsfähige Energiestation mit Ladeverbindung zum E-Auto sicher und einfach realisiert werden könne. Alle Komponenten wurden mit Bedacht ausgewählt und umfangreich getestet. Das Ergebnis ist eine durchdachte, stabile Lösung, die zuverlässig funktioniert. Ich teile die vollständige Anleitung in diesem Artikel und wünsche allen interessierten Makern viel Erfolg beim Nachbauen!