Modul 10 — GPS, Antennen, Batterien und Notstromversorgung
1Die Lektion in einfachen Worten
Prüfe Position, UTC, Antennen, Kennungen und Stromversorgung. Eine lebensrettende Alarmierung darf nicht auf Positionskorrektur oder Protokollierung warten. Bei manueller Eingabe fordert MSC.511(105) eine Warnung nach 4 h und Löschung nach 23,5 h. Die Funkreserve ist unabhängig von Haupt- und Notstrom: SOLAS verlangt 1 h bei vollständig ausreichender vorschriftsmäßiger Notstromversorgung, sonst 6 h. A1/A2 benötigen mindestens eine zugelassene Instandhaltungsmethode, A3/A4 mindestens zwei.
Mit den verfügbaren Informationen beginnen
Ein Notalarm ist nur so nützlich wie die Position darin. Die Retter fahren zu der Position, die du sendest; eine alte Position schickt sie an den falschen Ort. Rechne aus, wie falsch: Ein Schiff mit 15 Knoten, dessen Position seit 4 Stunden nicht mehr aktualisiert wurde, kann 60 sm davon entfernt sein. Das ist ein Gebiet, größer als ein Hubschrauber in einem Einsatz absuchen kann.
Trotzdem ist eine veraltete Position weit besser als gar kein Alarm. Sende sofort die beste verfügbare Information mit ihrer UTC-Zeit, damit die RCC weiß, wie alt sie ist. Gib dann so bald wie möglich die aktuelle Position per Sprechfunk. Identität, Position, Zeit und Verlässlichkeit sind vier getrennte Fakten, und jeder kann für sich falsch sein.
Den Weg der Positionsinformation verfolgen
Artikel 32.5B der ITU Radio Regulations verlangt, dass ein GMDSS-Funkgerät, das seine Position senden kann, aber keinen eigenen GNSS-Empfänger hat, mit dem Navigationsempfänger des Schiffs verbunden sein muss, damit die Position automatisch einläuft. Diese Verbindung kann ohne deutliche Anzeichen ausfallen: ein lockerer Stecker, ein GNSS-Gerät, das auf einen anderen Ausgang umgestellt wurde, ein Datensatzformat, das das Funkgerät nicht annimmt. Das Funkgerät zeigt dann weiter die letzte gute Position, manchmal ohne jede Warnung.
Fällt die Einspeisung aus, verlangt SOLAS während der Fahrt die Handeingabe von Position und Zeit in Abständen von höchstens 4 Stunden. Vier Stunden sind das Äußerste, was die Regel zulässt, kein Ziel. In einem Verkehrstrennungsgebiet bei 18 Knoten würdest du mindestens stündlich aktualisieren und die Einspeisung reparieren.
| Anzeige zeigt | Was sie dir sagt | Was sie nicht beweist |
|---|---|---|
| Eine Position mit heutiger UTC-Zeit, wenige Minuten alt | Die Einspeisung hat kürzlich funktioniert | Dass der GNSS-Fix selbst genau ist |
| Eine Position mit einer 5 Stunden alten Zeit | Die Einspeisung ist ausgefallen | Irgendetwas darüber, wo das Schiff jetzt ist |
| Überhaupt keine Position | Der Alarm ginge ohne Position hinaus | Dass das Funkgerät nicht alarmieren kann: Es kann es weiterhin |
| Die MMSI des Schiffs | Welche Identität gesendet wird | Dass die Registrierungsdatenbank aktuell ist |
Strom ist eine Kette, keine einzelne Zahl
Die Funkanlage läuft am Hauptnetz des Schiffs, fällt auf die Notstromquelle zurück und hat darunter eine Reserveenergiequelle, meist eine Batteriebank, die den Not- und Sicherheitsfunk aufrechterhalten muss, wenn beide ausfallen. SOLAS IV/13 legt die Größe fest: mindestens 1 Stunde, wenn eine vorschriftsmäßige Notstromquelle die Funkanlage vollständig versorgt, sonst mindestens 6 Stunden. Die Zahl hängt von der Notstromquelle ab, nicht vom Seegebiet.
Hier eine durchgerechnete Prüfung für ein 6-Stunden-Schiff. An 24 V zieht das UKW-Gerät (VHF) 1,5 A beim Empfang und 5 A beim Senden, die GW/KW-Anlage (MF/HF) 2 A beim Empfang und 20 A beim Senden, das Satellitenterminal 1,5 A und die Funkraumbeleuchtung 1 A. Die übliche Bemessungsregel rechnet mit dem halben Strom jedes Senders (2,5 A + 10 A) plus Empfängern und übrigen Verbrauchern. Zusammen sind das etwa 18,5 A oder 111 Ah über 6 Stunden. Batterien in einem kalten Raum liefern vielleicht 70 % ihrer Nennkapazität, du brauchst also mindestens 111 / 0,7 ≈ 159 Ah. Eine 150-Ah-Bank reicht knapp nicht; eine 200-Ah-Bank gibt eine vernünftige Reserve.
Die Unterscheidung anwenden
Um 1210 UTC zeigt die DSC-Anzeige 41° 22,4' N, 008° 43,1' W mit einer 18 Minuten alten Zeit; das Schiff läuft 10 Knoten, die Position kann also etwa 3 sm danebenliegen. Ein Brand ist jetzt außer Kontrolle. Sende den Alarm sofort mit dieser Position. Gib im folgenden MAYDAY per Sprechfunk die aktuelle Position vom Kartenplotter mit ihrer Zeit. Trage danach ein, dass die automatische Einspeisung ausgefallen war, und lass sie reparieren. Die Position kannst du per Sprechfunk in Sekunden aktualisieren, aber Zeit, die vor dem Alarm verloren ging, holst du nicht zurück.
Quellen: ITU Radio Regulations 2024, Artikel 32.5B und 32.9–32.10; SOLAS IV/13, MSC.496(105).
Amtliche Quellen · 2026-09-09
2Kernpunkte
- 1
Sende sofort die beste verfügbare Position mit ihrer UTC-Zeit und korrigiere sie danach per Sprechfunk. Bei 15 Knoten kann eine 4 Stunden alte Position 60 sm danebenliegen.
- 2
Fällt die GNSS-Einspeisung aus, gib Position und Zeit während der Fahrt spätestens alle 4 Stunden von Hand ein, in belebten Gewässern viel öfter.
- 3
Die Reserveenergiequelle muss mindestens 1 Stunde reichen, wenn eine vorschriftsmäßige Notstromquelle die Funkanlage versorgt, sonst mindestens 6 Stunden.
- 4
Bemesse die Reserve aus dem halben Strom jedes Senders plus Empfängern und übrigen Verbrauchern und rechne dann Kälte und Alter ab: etwa 18,5 A für 6 Stunden brauchen rund 160 Ah.
3Häufige Fehler
Einen Alarm zurückzuhalten, um einen perfekten Fix zu bekommen.
4 Stunden als normalen Aktualisierungsabstand zu behandeln oder 1 bzw. 6 Stunden nach dem Seegebiet statt nach der Notstromquelle zu wählen.
Einer Ladeleuchte oder der Leerlaufspannung als Beweis zu vertrauen, dass die Reserve durchhält.
4Vertiefung: GOC-Prüfungsniveau
Die Details hinter jedem Schritt für das General Operator's Certificate: Vorschriften, Funktechnik und durchgerechnete Fälle.
- 1. Stabantenne
- 2. Automatisches Abstimmgerät (ATU) am Fuß
- 3. HF-Erdungsband zum Rumpf
- 4. Koaxialkabel
- 5. MF/HF-Sender/Empfänger mit DSC-Steuergerät
- 6. Reservebatterien
Die Reserveenergiequelle
Solange das Schiff in See ist, muss genügend Strom zur Verfügung stehen, um die Funkanlagen zu betreiben und die Batterien zu laden, die die Reserve bilden. Zusätzlich muss eine Reserveenergiequelle vorhanden sein, unabhängig vom Antrieb und vom Hauptstromnetz, die den Not-, Dringlichkeits- und Sicherheitsfunk aufrechterhalten kann, wenn Haupt- und Notstromquelle ausfallen.
| Lage (SOLAS IV) | Mindestkapazität der Reserve |
|---|---|
| Die Notstromquelle erfüllt SOLAS II-1/42 oder 43 vollständig und versorgt die Funkanlagen | Mindestens 1 Stunde |
| Keine solche vorschriftsmäßige Notstromquelle | Mindestens 6 Stunden |
Die Reserve muss das UKW-Gerät (VHF) und die für das Seegebiet vorgeschriebene Ausrüstung – GW (MF), GW/KW (MF/HF) oder die Schiffserdfunkstelle – gleichzeitig versorgen können, zusammen mit ihren Pflichtverbrauchern wie dem Positionseingang und der Notbeleuchtung. Sie muss nicht zwei unabhängige GW- und KW-Anlagen gleichzeitig speisen, es sei denn, die Vorschrift verlangt es.
Bemessungsregel. Die Batteriekapazität der Reserve wird aus dem halben Senderstrom plus dem vollen Empfangsstrom und den zusätzlichen Verbrauchern berechnet, multipliziert mit den vorgeschriebenen Stunden (1 oder 6), mit einem Zuschlag für Temperatur und Alter.
Batterien: warum das Voltmeter lügen kann
Die nutzbare Kapazität hängt von der Nennkapazität in Ah, der Temperatur, dem Alter, dem Ladezustand, dem Entladestrom und der Zellchemie ab. Eine Batterie, die ohne Last die richtige Spannung zeigt, kann unter Sendelast zusammenbrechen.
- Prüfe Ladegerät, Alarme und Anzeigen täglich.
- Prüfe unter Last nach den Verfahren des Schiffs.
- Trage das Ergebnis in das Funktagebuch ein.
Elektrische Grundlagen für die Funkstelle
| Regel | Was sie dir liefert |
|---|---|
| Ohmsches Gesetz: V = I × R | Spannungsabfall an einem Kabel oder einer korrodierten Klemme |
| Leistung: P = V × I | Stromaufnahme eines Geräts (eine Last von 400 W an 24 V zieht etwa 17 A) |
| Zellen in Reihe | Spannungen addieren sich, die Kapazität bleibt gleich (zwei 12 V 100 Ah → 24 V 100 Ah) |
| Zellen parallel | Kapazitäten addieren sich, die Spannung bleibt gleich (zwei 12 V 100 Ah → 12 V 200 Ah) |
Batterietypen. Geschlossene Blei-Säure-Batterien mit flüssigem Elektrolyt brauchen Elektrolytkontrollen und Nachfüllen mit destilliertem Wasser; ein Säureheber misst ihre Dichte, etwa 1,28 bei voller Ladung und etwa 1,12 im entladenen Zustand. Verschlossene Gel- und AGM-Batterien werden weder nachgefüllt noch mit dem Säureheber gemessen: Prüfe stattdessen ihre Spannung unter Last, die Temperatur und das Ladegerät.
Positionseingang und die Vier-Stunden-Regel
Zweiwege-Geräte, die die Position automatisch in einen Notalarm aufnehmen, müssen sie von einem internen oder externen Navigationsempfänger erhalten. Fällt dieser Empfänger aus, verlangt SOLAS während der Fahrt eine manuelle Aktualisierung von Position und Zeit in Abständen von höchstens 4 Stunden.
Antennen: Länge, Resonanz und das ATU
Arbeitsformeln: λ (m) ≈ 300 / f (MHz); Viertelwelle L ≈ 75 / f (MHz); Halbwelle L ≈ 150 / f (MHz). Reale Antennen brauchen Korrekturen für Endeffekte, Aufbauten, Durchmesser, Radom, Gegengewicht und Anpassnetzwerke.
| Frequenz | Viertelwelle | Was an Bord geschieht |
|---|---|---|
| VHF Kanal 16, 156,8 MHz | ≈ 0,48 m | Eine kompakte Stabantenne |
| KW 8291 kHz | ≈ 9,05 m | Machbar, aber nur für ein Band |
| GW 2182 kHz | ≈ 34,4 m | Zu lang; eine kürzere Antenne plus ATU |
| NAVTEX 518 kHz | ≈ 145 m | Nur Empfang; eine kurze Aktivantenne wird verwendet |
| Seenotfunkbake (EPIRB) 406 MHz | ≈ 18,5 cm | In die zugelassene Bake eingebaut |
Eine GW/KW-Schiffsantenne muss auf vielen Frequenzen arbeiten und kann nicht auf allen in Resonanz sein. Das ATU (automatisches Antennenabstimmgerät) transformiert die Impedanz, die der Sender sieht, damit er die Leistung wirksam und sicher abgeben kann.
VSWR und reflektierte Leistung
Das VSWR (Stehwellenverhältnis) misst die Fehlanpassung. 1:1 ist ideal; höhere Werte bedeuten, dass mehr Energie zum Sender zurückreflektiert wird. Moderne Sender verringern bei starker Fehlanpassung die Leistung, um die Endstufe zu schützen; „das Gerät schaltet ein“ heißt also nicht „die Antenne funktioniert“.
VSWR = (1 + |Γ|) / (1 − |Γ|), wobei Γ der Reflexionsfaktor ist; der Anteil der reflektierten Leistung ist |Γ|².
| VSWR | Γ | Reflektierte Leistung |
|---|---|---|
| 1,5:1 | 0,20 | 4 % |
| 2:1 | 0,33 | 11 % |
| 3:1 | 0,50 | 25 % |
Dezibel, SNR und Empfänger
Das Dezibel drückt ein Verhältnis auf logarithmischer Skala aus. Für Leistung: dB = 10 log₁₀(P₂/P₁); für Spannung an derselben Impedanz: dB = 20 log₁₀(V₂/V₁). Faustregeln: +3 dB ≈ doppelte Leistung, +10 dB = ×10, −3 dB ≈ halbe Leistung.
In einer Verbindung multiplizieren sich Gewinne und Verluste physikalisch, in dB aber werden sie addiert: Sendeleistung + Antennengewinn − Kabelverlust − Streckendämpfung + Gewinn der Empfangsantenne. Deshalb werden Streckenbilanzen in dB geschrieben.
Das SNR (Signal-Rausch-Verhältnis) zählt oft mehr als das absolute Signal: Ein S5-Signal über S0-Rauschen kann verständlicher sein als S9 über S8. Filter, Antenne, Bandwahl und das Beseitigen von Störquellen an Bord verbessern das SNR ohne mehr Sendeleistung.
Empfindlichkeit ist die Fähigkeit, schwache Signale in einer bestimmten Qualität zu empfangen; Trennschärfe das Unterdrücken benachbarter Signale; Dynamikbereich die Fähigkeit, sehr starke und sehr schwache Signale gleichzeitig zu verarbeiten. Auf einer Brücke voller Elektronik können Intermodulation und Blockierung ebenso wichtig sein wie das schwache Signal.
Selbst rechnen: Beispiele mit Zahlen
- 1Viertelwelle für 6215 kHz. 75 / 6,215 ≈ 12,1 m.
- 2Betriebsdauer. Eine Reservebatteriebank mit 24 V und 150 Ah versorgt eine mittlere Funklast von 300 W. Energie ≈ 24 × 150 = 3600 Wh; 3600 / 300 = 12 h in der Theorie. Bei etwa 70 % nutzbarer Kapazität in der Kälte plane mit rund 8 h: deutlich über einer Anforderung von 6 Stunden.
- 3Alter der Position. Die DSC-Position ist 3 h alt und das Schiff läuft 14 Knoten: Der Alarm könnte bis zu 42 sm danebenliegen.
- 4Reflektierte Leistung. Ein VSWR von 2:1 ergibt |Γ| = (2 − 1) / (2 + 1) ≈ 0,33, also werden etwa 11 % der Leistung reflektiert.
Sicherheit an Funkanlagen
STCW A-IV/2 verlangt von jedem GOC-Inhaber, die Hochfrequenz- und elektrischen Gefahren der Funkstelle zu kennen.
- HF-Strahlung. Eine GW/KW-Antenne und ihr Abstimmgerät führen beim Senden sehr hohe HF-Spannungen. Berühre sie nie und halte Personen fern. Für Satelliten- und Radarantennen legt der Hersteller Sicherheitsabstände fest.
- Arbeiten in der Höhe. Bevor jemand in der Nähe von Antennen arbeitet, schalte Sender und Radargeräte aus, trenne sie und bringe Warnschilder an den Bedienpulten an.
- Elektrik. Batteriebänke speichern viel Energie und geben beim Laden Wasserstoff ab: lüften, keine offene Flamme, isoliertes Werkzeug. Trenne die Versorgung, bevor du Geräte öffnest.
- Blitzschlag. Erde die Antennen und nutze den Erdungsschalter oder trenne die Verbindung, wo die Anlage das vorsieht.
Fehlersuche vor Ort
Der GOC-Inhaber ist kein Reparaturtechniker, muss aber einfache Fehler finden und eine Funkstelle betriebsbereit halten.
| Symptom | Zuerst prüfen |
|---|---|
| Gerät tot | Versorgungsschalter, Sicherungen oder Schutzschalter, Batteriewahlschalter, Steckverbinder |
| Anzeige zeigt keine Position | GNSS-Einspeisung, Kabel, Ausgang des Navigationsempfängers; Position manuell eingeben |
| VHF sendet, aber die Reichweite ist schlecht | Antenne, Koaxkabel, Steckverbinder, Leistungseinstellung, VSWR |
| ATU stimmt nicht ab | Antennenisolatoren, Speiseleitung, Erdungsband, Versorgung des ATU |
| Starkes Rauschen auf allen Bändern | Störungen an Bord: Verdachtsgeräte nacheinander ausschalten |
| Satellitenterminal nicht angemeldet | Abschattung der Antenne, Verkabelung, Alarme, Position, Status des Abonnements |
| Batteriealarm | Funktion des Ladegeräts, Anschlüsse, Elektrolyt oder Temperatur, Last |
Trage jeden Fehler und jede Reparatur in das Funktagebuch ein und melde, was an Bord nicht behoben werden kann.
GOC-Prüfungscheck
Die Notstromquelle deines Schiffs erfüllt SOLAS II-1/42 oder 43 für die Versorgung der Funkanlagen nicht. Welche Mindestkapazität der Reserve ist vorgeschrieben?
- Mindestens 1 Stunde
- Mindestens 4 Stunden
- Mindestens 6 Stunden
- Hängt vom Seegebiet ab
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C. Mindestens 6 Stunden
Warum: Ohne vorschriftsmäßige Notstromquelle muss die Reserve mindestens 6 Stunden reichen; 1 Stunde gilt nur, wenn eine vorschriftsmäßige Quelle die Funkanlage speist. Die Zahl hängt nicht vom Seegebiet ab.
Die GNSS-Einspeisung in das DSC-Gerät fällt während der Fahrt aus. Welches ist der Höchstabstand für manuelle Aktualisierungen von Position und Zeit?
- 1 Stunde
- 4 Stunden
- 6 Stunden
- 12 Stunden
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B. 4 Stunden
Warum: SOLAS legt 4 Stunden als Höchstabstand fest. Das ist eine Obergrenze, kein Ziel: sofort aktualisieren und die Einspeisung reparieren.
Wie lang ist mit L ≈ 75 / f (MHz) ungefähr eine Viertelwellenantenne für 6215 kHz?
- Etwa 12,1 m
- Etwa 24,1 m
- Etwa 48,3 m
- Etwa 9,1 m
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A. Etwa 12,1 m
Warum: 75 / 6,215 ≈ 12,1 m. Etwa 24 m ist die Halbwelle (150 / f), etwa 48 m die volle Wellenlänge.
Eine Antennenanlage zeigt ein VSWR von 2:1. Etwa wie viel der Leistung wird reflektiert?
- 4 %
- 25 %
- 50 %
- 11 %
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D. 11 %
Warum: Bei 2:1 ist |Γ| ≈ 0,33 und der reflektierte Anteil |Γ|² etwa 11 %. 4 % gehört zu 1,5:1 und 25 % zu 3:1.
Nach einer Reparatur zeigt das ATU ein perfektes VSWR von 1:1, doch Küstenfunkstellen melden weiter ein schwaches Signal. Was ist der richtige Schluss?
- Die Antenne ist in Ordnung, also liegt es an der Ausbreitung
- Anpassung ist nötig, beweist aber keine gute Abstrahlung
- Der Sender muss auf volle Leistung gestellt werden
- VSWR 1:1 bedeutet eine perfekte Erdverbindung
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B. Anpassung ist nötig, beweist aber keine gute Abstrahlung
Warum: Auch ein Abschlusswiderstand zeigt 1:1 und strahlt fast nichts ab; Verluste in ATU, Erdung und Aufbauten bleiben. Wer zuerst die Ausbreitung beschuldigt, überspringt die Antennenprüfungen.
Die Ausgangsleistung eines Senders wird von 50 W auf 100 W erhöht. In Dezibel sind das etwa:
- +6 dB
- +10 dB
- +3 dB
- +2 dB
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C. +3 dB
Warum: Doppelte Leistung entspricht etwa +3 dB. +10 dB wäre die zehnfache Leistung, und +6 dB ist eine Verdopplung der Spannung, nicht der Leistung.
Ein Techniker steigt auf, um in der Nähe der GW/KW-Antenne (MF/HF) zu arbeiten. Was muss zuerst geschehen?
- Sender und Radargeräte aus- und freischalten, Warnschilder
- Den GW/KW-Sender für die Arbeit auf Kleinleistung stellen
- Nur die Radargeräte ausschalten, GW/KW ist ungefährlich
- Zuerst das ATU abstimmen, damit die Spannung niedrig ist
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A. Sender und Radargeräte aus- und freischalten, Warnschilder
Warum: Sender und Radargeräte werden ausgeschaltet und getrennt, mit Warnschildern an den Bedienpulten. GW/KW-Antennen führen beim Senden sehr hohe HF-Spannungen.
Das ATU stimmt auf Bändern, die früher funktionierten, nicht mehr ab. Was prüfst du zuerst?
- Die Ausbreitungsvorhersage für diese Bänder
- AGC und Störaustaster des Empfängers
- Den GNSS-Eingang des DSC-Steuergeräts
- Antennenisolatoren, Speisung, Erdung und ATU
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D. Antennenisolatoren, Speisung, Erdung und ATU
Warum: Fehlende Abstimmung deutet auf Antenne, Speiseleitung, HF-Erdung oder das ATU selbst. Die Ausbreitung hindert ein ATU nicht an der Anpassung.
Der Notgenerator der MV BOREAL erfüllt SOLAS II-1/42 oder 43 für die Funkanlage nicht. Die GW/KW-Anlage zieht 30 A beim Senden und 2 A beim Empfang, das UKW-Gerät 6 A und 1 A, Positionseingang und Notbeleuchtung 2 A. Für welchen Strom bemisst du die Reservebatterie?
- 41 A, jede Last mit ihrem vollen Strom
- 20 A, halber Sendestrom plus nur 2 A Lasten
- 18 A, die Hälfte beider Sendeströme zusammen
- 23 A, halber Sendestrom, Empfang und Lasten
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D. 23 A, halber Sendestrom, Empfang und Lasten
Warum: Die Regel lautet: halber Senderstrom plus voller Empfangsstrom plus übrige Verbraucher: 18 + 3 + 2 = 23 A. 41 A ist die verlockende Überschätzung, die jeden Sender mit vollem Strom zählt; 20 A vergisst die Empfänger.
Gleiches Szenario: Wie lange muss die Reserve diesen Strom liefern, und welche Kapazität ergibt das vor jedem Zuschlag?
- 6 Stunden, etwa 138 Ah
- 1 Stunde, etwa 23 Ah
- 6 Stunden, etwa 246 Ah
- 1 Stunde, etwa 41 Ah
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A. 6 Stunden, etwa 138 Ah
Warum: Ohne vorschriftsmäßige Notstromquelle muss die Reserve 6 Stunden reichen, also 23 A × 6 h ≈ 138 Ah vor Zuschlägen für Temperatur und Alter. 1 Stunde gilt nur, wenn die Notstromquelle II-1/42 oder 43 erfüllt, und 246 Ah stammen aus der falschen Zahl von 41 A.
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Wenn du sie gelesen hast, ordne die Begriffe zu und beantworte dann drei Fragen. Ist alles richtig, schließt du die Einheit ab; nur die Seite zu öffnen zählt nicht.
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