Stecker rein und fertig? So einfach kann man sich das Laden über USB im Wohnmobil zwar machen, muss sich dann aber vielleicht auch mit längeren Ladezeiten oder anderen Nachteilen von suboptimalen USB-Ladeoptionen zufriedengeben.

Dieser Artikel ist für dich gedacht, wenn du lieber die maximale Leistung aus deinem mobilen Stromversorgungssystem herausholen willst. Hier tauchen wir in die technischen Aspekte des USB-Ladens ein. Du erfährst, welche Voraussetzungen erfüllt sein müssen, um optimal zu laden und wie du selbst einen leistungshungrigen Laptop am 12V Bordnetz via USB zufriedenstellen kannst.

Bereit? Dann Power ON!

Grundlagen des USB-Ladens im Wohnmobil

Das 12V Bordnetz in einem Wohnmobil bietet eine zuverlässige Stromversorgung für eine Vielzahl von Geräten. Das Laden über USB ist dabei eine bequeme und einfache Möglichkeit Geräte zu laden, ohne einen Wechselrichter oder Landstrom zu verwenden.

In den meisten modernen Wohnmobilen sind USB-Anschlüsse deshalb inzwischen Standardausstattung. Nichts desto trotz, gibt es einige Unterschiede und technische Grundlagen, die beachtet werden müssen, damit alles so läuft wie man es erwarten würde.

Allgemeine Arbeitsweise eines USB-Ladegeräts im 12V Wohnmobil-Netz

Ein USB-Ladegerät, das an das 12V-Netz eines Wohnmobils angeschlossen ist, funktioniert, indem es die in der Fahrzeugbatterie gespeicherte Gleichspannung in eine für elektronische Geräte geeignete Form bringt.

Es arbeitet dafür mit einem Spannungswandler, der die Eingangsspannung in die (meist) für USB-Geräte benötigten 5V Gleichspannung transformiert.

Die im Ladegerät hergestellte, stabile 5V-Gleichspannung, wird an die USB-Steckplätze des Ladegeräts weitergeleitet, um angeschlossene Geräte sicher und effizient aufzuladen.

Welche Geräte kann ich über USB im Wohnmobil laden?

USB-Anschlüsse bieten normalerweise eine Ausgangsspannung von 5 Volt bei bis zu 2,4 Ampere (12 Watt). Dies ist ausreichend, um viele der gängigen Geräte im Wohnmobil zu laden, darunter Smartphones, Tablets, Kameras, tragbare Lautsprecher oder Akkus, zum Beispiel für die Drohne usw.

Welche Geräte kann ich nicht oder nur eingeschränkt laden?

Einige moderne Geräte wie Smartphones und Tablets verfügen über Schnellladefunktionen, die höhere Leistungsanforderungen haben. Diese Geräte sind in der Regel mit Schnelllade-Standards wie Quick Charge oder Power Delivery kompatibel. Leistungsstarke Laptops stellen ebenfalls eine besondere Herausforderung dar und lassen sich nur über Wechselrichter und Netzteil oder einen speziellen Adapter im Wohnmobil laden.

Um auch Laptops und Geräte mit Schnellladeprotokollen im Wohnmobil (schnell) über USB zu laden, benötigst du ein Ladegerät, das diese Standards unterstützt. Wie weiter oben bereits angesprochen, wandeln USB-Ladegeräte 12V Spannung in 5V um – in diesem Fall werden allerdings Spannungen von weit über 12V benötigt.

Um die 12V nun nicht runter, sondern hoch zu regeln, brauchst du ein USB-Ladegerät mit Buck-Boost Technologie. Wir werden weiter unten darauf noch ausführlicher zu sprechen kommen.

Welche USB-Anschlüsse gibt es überhaupt?

Es gibt verschiedene Arten von USB-Anschlüssen bzw. Stecker-Typen, die im Laufe der Zeit entwickelt wurden, um den Bedürfnissen verschiedener Geräte und Technologien gerecht zu werden. Für das Laden via USB im Wohnmobil sind vor allem die folgenden Anschlüsse relevant:

USB-A

Dies ist der klassische USB-Anschluss, den die meisten Menschen kennen. Er hat eine rechteckige Form und wird oft als Host-Anschluss verwendet, um Geräte wie Computer, Laptops oder USB-Hubs mit anderen Geräten zu verbinden, Daten und elektrische Energie zu übertragen.

Der USB-A Anschluss liefert in der Regel eine recht begrenzte Leistung. Bei 5V Spannung liegt die Stromstärke im 12V Netz bei 0,5 Ampere, das heißt wir kommen auf 2,5 Watt Leistung.

USB-C

USB-C ist ein moderner, universeller Anschluss, der in vielen aktuellen Geräten zu finden ist. Er hat eine symmetrische Form, was bedeutet, dass er keinen „richtigen“ oder „falschen“ Stecker hat und er kann in beiden Richtungen eingesteckt werden.

USB-C-Anschlüsse unterstützen hohe Datenübertragungsraten, schnelles Laden und sind vielseitig einsetzbar. Sie sind in Laptops, Smartphones, Tablets, Monitoren und anderen modernen Elektronikgeräten weit verbreitet.

USB-C Anschlüsse können im Gegensatz zu USB-A bis zu 100 Watt Leistung liefern.

Micro USB und andere

Ist kleiner und flacher als USB-A und wurde in der Vergangenheit häufig für Mobiltelefone und Tablets verwendet. Sie haben sich jedoch weniger verbreitet, da sie schnell von USB-C abgelöst wurden. Auch Mini USB-C ist inzwischen weniger gebräuchlich.

Neben diesen für uns wichtigsten USB-Anschlüssen, gibt es außerdem noch einige weitere wie USB-B, USB 3.x oder USB On-The-Go. Sie helfen uns beim Thema „laden via USB“ allerdings nur begrenzt weiter, da es sich hierbei vor allem um Anschlüsse zur Datenübertragung handelt.

USB-Ladekabel – Mehr als ein einfacher Stromleiter

Die Rolle des Kabels wird häufig unterschätzt – neben dem Gerät, das z.B. eine Schnellladung anfordert und der entsprechenden Ladedose, die diese liefern könnte, muss auch das Kabel diese unterstützen.

Es gibt verschiedene Faktoren, die zu erheblichen Unterschieden in der Leistung und der Kompatibilität von USB-Kabeln mit bestimmten Geräten führen können. Das kann soweit gehen, dass ein bestimmtes Kabel ein Gerät super schnell lädt, während es bei einem anderen Gerät überhaupt gar nicht erst funktioniert. Zu diesen Faktoren gehört z.B. eine herstellerabhängige, unterschiedliche Codierung, aber auch die Qualität der Kabel und die unterstützten USB-Standards. Folgende Faktoren führen hier häufig zu Problemen:

Herstellerspezifische Standards

Verschiedene Hersteller implementieren eigene Standards und Protokolle für das Laden und die Datenübertragung über USB-Kabel. Apple verwendet beispielsweise den Lightning-Anschluss und das MFi-Programm (Made for iPhone/iPad), während Android-Geräte USB-C und verschiedene Schnelllade-Standards wie Quick Charge oder Power Delivery unterstützen.

Dies führt zu Inkompatibilitäten zwischen Kabeln und Geräten unterschiedlicher Hersteller.

Schnellladen

Wenn du Schnellladen nutzen möchtest, muss sichergestellt werden, dass alle drei Komponenten, also Endgerät, Ladegerät UND das Kabel diese Funktion unterstützen.

Ein Schnellladekabel kann mit einem herkömmlichen Ladegerät langsamer arbeiten und umgekehrt.

Qualität

Günstige, minderwertige USB-Kabel können anfälliger für Beschädigungen und Leistungsprobleme sein. Verwende lieber hochwertige Kabel, um eine zuverlässige Verbindung und eine längere Lebensdauer zu gewährleisten.

Verwendung von USB-Adaptern und -Konvertern

Manchmal ist es notwendig, USB-Adapter oder -Konverter zu verwenden, um verschiedene USB-Steckertypen miteinander zu verbinden. Dies kann die Kompatibilität zwischen Geräten und Kabeln verbessern, erfordert jedoch auch die Auswahl geeigneter Adapter.

DAS USB-Kabel gibt es nicht

Aufgrund der zahlreichen Unterschiede und Codierungen der verschiedenen Hersteller gibt es tatsächlich nicht „DAS USB-Kabel“. Es ist entscheidend zu verstehen, dass USB-Kabel nicht universell austauschbar sind, und es kommt immer darauf an, genau das Kabel zu verwenden, das ein spezielles Endgerät optimal mit einem speziellen Ladegerät verbindet.

Aufgrund des mehrfachen Nutzungszwecks von USB-Kabeln (Übertragung von (Lade)energie und Übertragung von Daten), gibt auch die Stärke des Kabels keinen Rückschluss darauf, ob mit diesem z.B. schnell geladen werden kann, oder nicht.

USB-Ladegeräte für Wohnmobile

Im 12V-Netz eines Wohnmobils können verschiedene Formen von USB-Ladegeräten verwendet werden. Gängige Arten von USB-Ladegeräten sind unter anderem:

Zigarettenanzünderadapter

Dies sind kleine Geräte, die in die Zigarettenanzünderbuchse oder andere 12V-Steckdosen im Wohnmobil gesteckt werden. Sie verfügen normalerweise über USB-Ausgangsanschlüsse, an die USB-Kabel angeschlossen werden, um Geräte aufzuladen.

Zigarettenanzünderadapter sind einfach zu installieren und bieten oft mehrere USB-Anschlüsse. Ein bereits vorhandener Zigarettenanzünder, etwa im Fahrerbereich kann so leicht und ohne neue Verkabelung oder Installation zum Aufladen von Geräten verwendet werden.

12V USB-Steckdosen

USB-Steckdosen bieten die Möglichkeit, Geräte direkt über USB-Kabel aufzuladen, ohne zusätzliche Adapter zu benötigen.

Diese Art Ladedosen, wie etwa unsere USB-Steckdosen aus der tigerexped power parts Serie, können in die Fahrzeugausstattung integriert werden und bieten eine saubere, professionelle Optik.

Besonderheit – USB Steckdose mit Buck-Boost (Laptop über USB laden / mit 12V betreiben)

Wie weiter oben bereits beschrieben, ist das Laden von leistungsstarken Laptops, Tablets oder das Laden mit Protokollen wie PD3.0 oder Quick Charge im 12V System ein Problem.

Solche Geräte erfordern häufig eine höhere elektrische Leistung, sowohl in Bezug auf die Spannung als auch den Strom, als ein Standard-12V-Bordnetz normalerweise liefern kann. Hier kommen in der Regel dann Wechselrichter und Netzteile oder klobige Adapter zum Einsatz, die die Elektroinstallation unter Umständen unnötig aufwändig und teuer machen.

Unsere USB-C Steckdose mit Buck-Boost Technologie löst dieses Problem ohne den Umweg über die Umwandlung in Wechselstrom. Mit einer intelligenten Ladetechnologie ausgestattet, passt sie die Ladeleistung an das jeweilige Gerät an, um es optimal zu laden. So erhöht sie bei entsprechender Anforderung über Gerät und Kabel die 12V Eingangsspannung auf bis zu 20V / 5A (100W max.) am USB-C-Ausgang. Damit werden die Schnelladeprotokolle endlich auch im 12-V System problemlos nutzbar.

Das Vermeiden eines Inverters spart außerdem wertvolle Stromreserven, denn dieser verbraucht nicht nur Energie im Standbybetrieb, sondern auch einen gewissen Prozentsatz der abgerufenen Leistung zur Transformation in den benötigten Wechselstrom. Manch ein Van-Ausbauer kann sich damit möglicherweise den Wechselrichter sogar komplett sparen.

Rechenbeispiel: Laden mit Wechselrichter vs. Buck-Boost USB-C

Der Standby-Verbrauch der USB-Dose liegt im vernachlässigbar kleinen Bereich, nämlich bei 3,12Wh pro 24h. Sie kann damit problemlos immer einsatzbereit sein.

In einen Handy-Akku passen ungefähr 10-15Wh. Lädst du also dein Handy mit der USB-Dose sind das also ca. 15-20Wh incl. Standby der Dose für 24h. Verwendest du aber einen Inverter und schaltest ihn nicht ganz brav nur zum Laden an und danach sofort wieder aus, dann sind das nach 2h Laden 22h Leerlauf mit 10-20W Standby – also 220-440Wh verschwendet für 15Wh im Akku.

Bist du sehr diszipliniert und schaltest den Inverter immer nur dann an, wenn du wirklich lädst, dann ergeben sich am Ende 15Wh die in den Akku passen + ca. 5-10% für die Transformation des Stroms + den vermutlich noch anfallenden Standby von 2h, also noch mal 20-40Wh – macht 15Wh vs. ca. 55Wh. Das tut nicht mehr ganz so weh – aber mal ehrlich: Wer macht das schon so diszipliniert?

Was heißt diese Differenz in der Praxis für dich?

In einem 12V 100Ah LiFePo4 Akku sind 1280Wh Energiemenge enthalten. Mit 100Wp Solar auf dem Dach schafft man pro Tag im Juni in Deutschland ca. 430Wh Ladung – im September noch 250Wh. Das heißt man braucht im Juni schon 50-100W Solar nur für den 24h Standbybetrieb des Inverters. Im September brauch man schon 100-200W dafür – und hat noch kein Gerät geladen!

Mit einem 30A Ladebooster muss man 1-2h pro Tag fahren, um das wieder aufzuladen!

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Klare Vorteile also beim Laden über USB.

Unser USB Buck-Boost Ladegerät convertiger 100 passt außerdem in das bei vielen Herstellern beliebte Inprojal 20.000 Einbausystem und fügt sich somit auch noch nahtlos in die Optik des Fahrzeugausbaus ein. Das System bietet außerdem den Vorteil eines Distanzrahmens, mit dem die Einbautiefe in der Wand reduziert werden kann.

Lade Laptops usw. mit bis zu 20V / 5A (100W max.) bei 12V Bordnetzspannung!

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Geräte mit USB-Ausgängen (z.B. Solarladeregler)

Es gibt Geräte wie Solarladeregler mit integrierten USB-Ausgängen. Ob der Montageort auch ein geeigneter Platz ist, an dem Du deine Geräte laden möchtest, ist allerdings wieder eine andere Frage.

Da das Laden über USB direkt von der Sonne allerdings generell eine gute Idee ist (denn Solarzellen erzeugen Gleichstrom) bieten wir auch an unserer Solartasche big tiger 160 integrierte USB-A Anschlüsse, direkt im Griff der Tasche an. So kann man Geräte sogar direkt von der Sonne und völlig ohne Umweg über das Fahrzeug laden.

GaN-Ladegeräte mit USB-Anschüssen

GaN Ladegeräte nutzen Galliumnitrid (GaN) als Halbleitermaterial, was dazu beiträgt, die Effizienz und Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-basierten Ladegeräten zu verbessern. Sie werden allerdings vor allem Wechselstromseitig (an 230V) eingesetzt, wofür man also erst einmal einen Inverter im Fahrzeug benötigt oder das Fahrzeug mit einer entsprechenden „Durchschaltung“ an Landstrom anschließen muss. Mit einem internen Wandler erzeugen die GaN Ladegeräte dann wieder den von den Bordbatterie eigentlich bereits erzeugten Gleichstrom.

Ihr Vorteil ist, dank des Galliumnitrids besonders effizient und verlustfrei auf die benötigte Energieform umwandeln zu können. Sie sind dabei besonders klein und können Geräte mit hoher Leistungsanforderung, wie Laptops, Gaming-Laptops und andere High-End-Elektronikgeräte, bei denen schnelles und effizientes Aufladen wichtig ist, laden.

Fazit und Schlüsselerkenntnisse zum Laden über USB in Wohnmobil

Die Auswahl der richtigen USB-Ladeausrüstung und die Beachtung von Kompatibilitätsanforderungen sind entscheidend, um die Leistung und Effizienz beim Laden von Geräten in einem Wohnmobil zu maximieren.

Die meisten Geräte wie Smartphones und Tablets können über USB-Anschlüsse im Wohnmobil aufgeladen werden, da die USB-Ladegeräte die Fahrzeugbatterie-Gleichspannung in passende 5V-Gleichspannung umwandeln.

Leistungsstarke Laptops oder Geräte mit Schnellladefunktionen erfordern allerdings spezielle USB-Ladegeräte, die sowohl mehr Leistung bereitstellen, als auch entsprechend mit den anfordernden Geräten und Kabeln kommunizieren können.

Am wichtigsten ist in jedem Fall die Verwendung kompatibel codierter Komponenten. Für eine optimale Ladung müssen Ladegerät, Kabel und Endgerät die „gleiche Sprache sprechen“.