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Ratgeber Powerstationen
Dieser Ratgeber informiert umfangreich über Powerstationen.
Inhaltsverzeichnis
Sicherheit & Anwendungen ↓ Leistung & Gewicht ↓ Lademöglichkeiten ↓ Anschlüsse & LED-Licht ↓ Akkus, Display & Lagerung ↓ Überspringen - zu allen Powerstationen ↓
Die Sicherheit einer Powerstation steht an oberster Stelle!
Wir raten von dem Kauf einer billigen Powerstation ab, da die Sicherheit der Batterien durch die Bauart und das "Batterie-Management (BMA)" sowie durch "Akkus mit sog. Sollbruchstellen" nur bei einer guten Marken-Powerstation tatsächlich gewährleistet ist. Das BMA-Batterie-Management-System überwacht den Akku wie einen "Intensivpatienten" auf einer "Intensivstation" und schaltet in kritischen Situationen wie Überhitzung, Überstrom, Überspannung usw. ab. Sollte eine Überhitzung dennoch eintreten, so verfügt jede Zelle über eine "Sollbruchstelle", an welcher diese bei "Überhitzung kontrolliert aufbricht". Dadurch werden Explosionen mit Brandfolge vermieden. Aufgrund von Garantie, Support und Produkthaftung ist es zu empfehlen, bei einem deutschen Anbieter die Powerstation zu kaufen.
Das Bild zeigt ein Batteriemanagement-System BMA zum Akkuschutz von Powerstationen.
Anwendungen – der Sinn einer Powerstation
Häufig gibt es die Behauptung, das eine Powerstation nutzloses und überteuertes Elektronikspielzeug ist. Insbesondere wird der hohe Preis pro kW kritisiert sowie die Tatsache das Akkus, Ladegerät und Wechselrichter einzeln genauso funktionieren und dabei nur die Hälfte kosten.
Richtig ist, das eine Powerstation im Vergleich zu den Einzelkomponenten tatsächlich höhere Kosten versursacht. Allerdings bieten Powerstationen auch entsprechende Mehrwerte, wie extrem kompakte und transportable Bauformen bei geringem Gewicht. Zahlreiche Spannungsausgänge über 230V hinaus wie USB, Niederspannung DC 12 / 24 V, LED-Licht mit SOS-Blinkfunktion sowie verschiedene Lademöglichkeiten über 230V hinaus wie Kfz- und Solar realisieren mannigfaltige Einsätze. Vergleichsweise sind einzelne Komponenten wie Akkus, Ladegeräte und Wechselrichter weder kompakt noch transportabel und bieten die genannten Anschluss-und Lademöglichkeiten nicht.
Lebenszeit einer Powerstation und deren bewährte Komponenten
Die Lebenszeit beträgt ca. 10 – 15 Jahre. Eine Powerstation besteht aus bewährten Komponenten. Die Akkus inkl. Ladetechnik und Schutzsysteme haben sich bereits ca. 25 Jahre lang in Laptops sowie 10 Jahre lang in Elektro-Autos (Tesla) bewährt. Die Wechselrichter in Solaranlagen bereits 30 Jahre lang. Bei normalen Betrieb begrenzt nicht der Akku die Lebenszeit der Powerstation, sondern deren andere Komponenten wie Gehäuse und Anschlüsse (Verschleiß).
Die Leistungsklassen von Powerstationen
Powerstation bis 500 Watt
Powerstationen bis 500 Watt sind besonders leicht, klein und transportabel. Diese verfügen jedoch nur über geringes Leistungs- und Speicherverhalten und eignen sich hauptsächlich zum Aufladen von Kleinverbrauchern wie Smartphones, Tablets, Drohnen, Laptops, kleinen Musikboxen, Zahnbürsten, Rasierapparate usw.. Powerstationen mit ca. 0,5Kw/h eignen sich bereits zum Notbetrieb entsprechend kleiner medizinischer Geräte wie z. B. Beatmungs- und Dialysegeräte.
Die Bilder zeigen die Powerstations-Anwendungen Beatmungsgerät bei Stromausfall, Drohne aufladen, Tablet und Laptop.
Powerstation 1000 Watt bis 3000 Watt
Powerstationen bis 3000 Watt ermöglichen entsprechend hohe Leistungs- und Speicherverhalten. Mit einer 1000 Watt Powerstation können bereits übliche Schlagbohrmaschinen auf Baustellen betrieben werden, weiterhin ermöglichen diese die Notöffnung von Garagentoren und Rollläden. Powerstationen mit 2000 Watt ermöglichen den Betrieb von Wasserkocher, Mikrowellen, Kaffeemaschinen, Föhnen, Waschmaschinen (nur Ökowaschgänge mit ca. 1,5 kW/h Verbrauch) und sogar schon Herdplatten (Induktion). Allerdings sollten solche Geräte nur kurz und als gezielte Luxusanwendung betrieben werden.
Im Notfall sollten diese Geräte nicht betrieben werden um die gespeicherte Energiemenge für ausschließlich Lebensnotwendige Anwendungen vorzuhalten.
Zu notwendiger Erhitzung von Lebensmittel, z. B. für Babynahrung, wird ausschließlich die Mikrowelle bzw. falls nicht vorhanden der Wasserkocher mit der nötigsten Wassermenge empfohlen. So werden wasserhaltige Lebensmittel (Mikrowelle) bzw. Wasser (Mikrowelle oder Wasserkocher) am effizientesten erhitzt, so dass diese Geräte nur einige wenige ca. 20 – 240 Sekunden an einer 2000 Watt Powerstation betrieben werden müssen. Dieser kurzzeitige Betrieb mit geringer Leistung senkt den Akkustand nur um ein paar wenige Prozentpunkte. Die Wassererhitzung vergleichsweise über eine Herdplatte würde in vielfaches der Zeit und somit Energie kosten und könnte eine 2000 Watt Powerstation bereits um ca. 20 – 50% entladen.
Das Bild zeigt einen Toaster (gerade fertig getoastet) und 2000 Watt Wasserkocher (kocht) an einer 2000 Watt Powerstation bei Stromausfall. An der Powerstation können beide Geräte gleichzeitig angesteckt werden, allerdings müssen diese nacheinander betrieben werden, da deren Gesamtleistung weit über 2000 Watt liegt.
Kann die gewünschte Anwendung mit einer Powerstation überhaupt realisiert werden?
Powerstationen eigenen sich für den regelmäßigen Betrieb, je nach Größe auch über mehrere Tage zum Bespiel von Fernsehgeräten, Kühlboxen, Radios, Smartphones, Rasierer, Lampen, Laptops u. ä. Sie können ebenso als Notstromversorgung für relevante elektrische Geräte vorgehalten werden. Kurzzeitig können bei entsprechend leistungsfähigen Geräten auch Wasserkocher, Herdplatten und andere Küchengeräte sowie Schlagbohrmaschinen, Sägen und Kärcher usw. betrieben werden. Powerstationen sind jedoch nicht für jede Anwendung geeignet.
Das Bild zeigt einen Föhn an einer 2000 Watt Powerstation bei Stromausfall.
Es ist nicht möglich eine Powerstation bei Minusgraden aufzuladen. Ein vollständiges Entladen und somit die komplette Nutzung der Akkukapazität bei Minusgraden oder bei extremer Hitze ist nicht möglich. Sie wird in diesen Extremfällen bei Frost etwas sowie bei tiefen Minusgraden deutlich eingeschränkt.
Zum klimatisieren und heizen können sie nicht verwendet werden. Für Langzeitanwendungen, selbst mit sehr geringem Energiebedarf, z. B. einer Überwachungskamera oder Wettermessstation, sind sie ebenfalls vollkommen ungeeignet. Der Betrieb eines Kühlschrankes ist jedoch möglich. Zudem kann an einer Station ab ca. 2000 Watt kurzzeitig ein Wasserkocher, Schlagbohrer, Kreissäge, Föhn (ca. 1 – 10 Minuten) oder eine Herdplatte (je nach Leistung 5 – 20 Minuten) betrieben werden.
Das Bild zeigt eine Waschmaschine und eine kleine Heimkinoanlage mit 5000 Watt Spitzenlast bei Stromausfall an einer 3000 Watt Powerstation.
Der 230 V Ausgang jeder Powerstation ist durch den Eigenverbrauch des Wechselrichters nicht für die permanenten tagelangen Verbraucher geeignet. Weichen sie für solche Anwendungen wie zum Beispiel bei dem Betrieb einer Kühlbox auf den 12Volt Anschluss aus.
Powerstationen sind nicht zum langen Betrieb von Verbrauchern mit hoher Leistung geeignet, auch wenn sie diese Leistung an sich abgeben können. Dazu zählen beispielsweise klimatisieren, heizen längeres kochen usw.
Das Bild zeigt Camping mit einer 3000 Watt Powerstation.
Die richtige Steckdose – eine deutsche Steckdose ist keine Pflicht!
Eine deutsche Schutzkontaktsteckdose ist keine Pflicht, da KEINE Powerstation einen Schutzleiter (PE) erzeugen kann. Es kommt nur darauf an, dass die Steckdose der Powerstation in der Lage ist, einen europäischen Stromstecker aufzunehmen. Dies ist bei Euro- und weltweiten Steckdosen der Fall. Nur eine USA-Steckdose entsprechend der nordamerikanischen sowie der baugleichen japanischen Steckdosen-Variante ist falsch. Mit nur 110 Volt anstatt 230 Volt wäre zudem auch noch deren Spannung falsch!
Sonderfall Kühlbox
Oft werden Powerstationen zum Betrieb einer Kühlbox eingesetzt. Es sollte ausschließlich eine Kompressor-Kühlbox verwendet werden , da diese am effizientesten sind. Zudem sollte sie über 12 Volt betrieben werden, da dazu der Wechselrichter in der Powerstation nicht arbeiten muss, welcher je nach Güte über ca. 5 – 20% Wandler-Verluste verursacht.
Kfz starten mit einer Powerstation?
Powerstationen sind nicht zum Starten von Autos geeignet, da der 12 V Anschluss auf ca. 10 Amper, das entsprechen 120 Watt, begrenzt ist. Autos benötigen zum Start ca. 400 Amper, dies entspricht den 40 Fachen.
Hier kann alternative ein Auto-Ladegerät an die Power Station angeschlossen werden um die Auto-Batterie ca. eine Stunde lang aufzuladen.
Passen Lademöglichkeiten und Ladezeiten zum Einsatz?
Die Powerstation muss an der zur Verfügung stehenden Spannungsquelle innerhalb der gewünschten Zeit aufladbar sein. Falls nicht, empfehlen wir den Wechselbetrieb von zwei Powerstationen.
Sind alle Anschlüsse und LED-Licht an der Station vorhanden?
Powerstationen können neben der 230V Steckdose über viele weitere Anschlussmöglichkeiten zum Laden bzw. Entladen verfügen. Es sollte über Solar-, Kfz,- Niederspannungs- und USB-Anschlüsse in verschiedenen Ausführungen und Leistungsstufen sowie über LED-Licht und SOS-Blinkfunktion verfügen. Es ist darauf zu achten, dass alles gewünschte vorhanden ist.
Je größer und schwerer eine Powerstation desto leistungsstärker ist sie auch
Die maximal abgegebene elektrische Leistung (Watt) und Kapazität (kw/h) steigen beide parallel mit der Größe, dem Gewicht und dem Preis. Größe und Gewicht begrenzen somit die Leistung und Kapazität. Wenn das Gewicht und die Größe keine Rolle spielen, dann sollte die Leistung so groß wie möglich gewählt werden. Man kann somit die größte Powerstation kaufen. Je mehr Leistung zur Verfügung steht, desto länger können elektrische Geräte daran betrieben werden (Kühlbox) und umso stärker dürfen deren Energieaufnahme sein (Föhn, Wasserkocher, einzelne Herdplatte). Hochpreisige Powerstationen mit Li-Ion-Akkus haben mit ca. 35% weniger Gewicht die gleichen Leistungsdaten wie die schwereren Stationen mit üblichem Li-Po-Akku.
Kapazität und elektrische Leistung
Die Speicherkapazität von Powerstationen wird in Kilo- oder Wattstunden angegeben. Beispiel: Eine Kilowattstunde bedeutet dass man gleich eine Stunde lang 1000 Watt entnehmen kann oder 2000 Watt eine halbe Stunde lang.
Zur Auswahl der richtigen Powerstation ermittelt man den Leistungsbedarf der elektrischen Geräte in Watt. Diese Leistung sollte die Powerstation dauerhaft abgeben können und es ist eine Leistungsreserve von ca. 30% zu empfehlen. Werden in der Summe 1700 Watt benötigt, so sollte eine Station mit 2000 Watt gewählt werden.
Bewegt man sich mit dem Verbraucher bereits an der Leistungsgrenze oder überschreitet man diese etwas, so ist es sinnvoller diesen durch eine Version mit niedriger Leistung zu ersetzen. Beispiel Wasserkocher: Eine Powerstation wiegt ca. 18 kg und kann 2000 Watt leisten und kostet dabei ca. 2000 Euro. Handelsübliche Wasserkocher nehmen 2200 Watt auf und erhitzen die komplette Wassermenge in ca. 1 min. Für diesen Wasserkocher würde man allerdings eine 3000 Watt Powerstation benötigen, welche ca. 30 kg wiegt und ca. 3500 Euro kostet. Anstatt nun die große Powerstation zu kaufen kann man auch einfach einen Wasserkocher mit deutlich geringerer Leistungsaufnahme ca. 800 Watt beschaffen. Das Wasser wird dabei genauso kochend heiß, benötigt dazu aber etwa 2,5 min. Das gleiche gilt für Herdplatten. Hier sollte man eine Induktionskochplatte mit entsprechender geeigneter Leistung auswählen. Induktionskochplatten haben die beste Effizienz und mit geringerer Leistung dauert der Kochvorgang nur etwas länger..
Zur Auswahl der richtigen Kapazität ermittelt man die gewünschte Einsatzzeit, also wie lange die durchschnittliche Leistung entnommen werden soll. Darauf werden noch ca. 20 % Reserve aufgeschlagen, wobei es sich um die Differenz zwischen der Brutto und Netto Kapazität handelt, welche durch die Wandler-Verluste der Powerstation von ca. 5 – 10% sowie Temperaturverhältnisse bedingt sind. Unter Wandler-Verluste versteht man den Energieverlust durch Umwandlung der Akkugleichspannung, z. B. 48 Volt in 230 V Wechselspannung.
Kapazität und Einsatztemperaturen einer Powerstation
Bei extremen Temperaturen wie Kälte unter null oder Hitze über 30 Grad kann der Akku nicht seine volle Kapazität abgeben. Diese Energie geht jedoch nicht verloren, sie kann nur nicht bei diesen extremen Temperaturen abgerufen werden und bleibt im Akku der Powerstation quasi „gefangen“. Sollten Powerstationen innerhalb dieser Bereiche benutzt werden, so empfehlen wir einen Aufschlag der Kapazität von 50 – 100%.
Lademöglichkeiten einer Powerstation
Steckdose 230 V laden
Die schnellste Möglichkeit zum Laden einer Powerstation ist über 230 Volt. Es muss darauf geachtet werden, dass die Ladezeit zu Ihrer Anwendung passt. Falls nicht, können auch zwei gleiche Powerstationen im Wechsel betrieben werden. Also eine Station hängt am Stromnetz zum Aufladen, die andere wird benutzt.
Zum einen gibt es Geräte mit einem externen Netzteil für 230 Volt. Der Vorteil ist, dass die Powerstation mit dem Gewicht und der Größe des Netzteiles nicht zusätzlich belastet wird. Zum anderem gibt es Powerstationen mit integriertem Netzteil, welche sich also in der Powerstation eingebaut befinden. Das bedeutet, man muss das Netzteil nicht mit sich führen. Die Powerstation ist deshalb zwar etwas schwerer und geringfügig größer, aber die 230 V – Lademöglichkeit ist somit immer dabei.
Fahrzeug 12 V laden
Die meisten Powerstationen lassen sich auch über das Fahrzeug mit 12 Volt laden. Nachteilig ist dabei jedoch die lange Ladezeit. Zum vollen Aufladen benötigt man lange Autofahrstrecken zwischen dem Gebrauch der Powerstation.
Solar laden - Inselbetrieb
Fast alle Powerstationen können per Solar geladen werden. Ein gleichzeitiges Entladen ist dabei möglich, sodass fast jede Powerstation als Solargenerator benutzt werden kann. Dabei sollten zum Inselbetrieb die durchschnittlich eingehenden und entnommenen Leistungen übereinstimmen, damit die Powerstation nicht entladen wird. Die eingehende Leistung ist durch die Powerstation begrenzt und fällt deutlich geringer aus, als die abgegebene Leistung.
Unter dem Begriff Inselbetrieb ist eine vom Stromnetz autarke Energieversorgung zu verstehen. Der richtige Anschluss muss beachtet werden, folgende Varianten sind gängig: 8 mm Rundstecker, XT60 Stecker, MC4 Stecker, Anderson.
Das Bild zeigt verschiedene Ladeadapter Solar, 230V, KfZ.
Es muss auf den richtigen Eingangs-Spannungsbereich geachtet werden. Die abgegebene Spannung der Solarpanels muss innerhalb des Eingangs-Spannungsbereich der Powerstation zzgl. 30% Reserve bzgl. der maximalen Spannung entsprechen. Die Reserve ist wichtig, da die Spannung von Solarzellen bei Minustemperaturen um bis zu 30% höher ist, als die angegebene maximale Nennspannung betragen kann.
Temperaturbereiche zum Laden – unmöglich bei Frost
Fast alle Powerstationen können erst oberhalb Null bis 10 Grad aufgeladen werden. Ein Entladen, also die Benutzung, ist wie oben beschrieben auch unterhalb dieser Temperaturen nur mit eingeschränkter Kapazität möglich.
Anschlüsse einer Powerstation
Neben einem 230 Volt Anschluss verfügen Powerstationen noch über weitere Anschlüsse. Je nach Bedarf, z. B. zum Aufladen von Handys oder zum Betrieb für 12 Volt Kühlboxen, sollte man auf diese Anschlüsse und deren Leistungsabgabe achten.
Beispiele für Anschlüsse:
- USB Anschlüsse mit kleiner Leistung bis 12 Watt
- USB Anschlüsse mit mittlerer Leistung bis 18 Watt
- USB C mit 45 bis 100 Watt
- Zigarettenanzünder Anschluss mit 12 V
Der 12 Volt Anschluss hat in der Regel 120 Watt. Dieser sollte bei dem Betrieb von Kühlboxen kurzzeitig überlastfähig sein, um deren kurzzeitigen Anlaufstrom stand zuhalten.
LED-Licht, SOS-Blinken und Stroboskop an einer Powerstation
Die meisten Powerstationen verfügen über ein eingebautes LED-Licht, welches für Notfälle auch SOS-Blinken kann. Manche können als Besonderheit für „Outdoor-Partys“ zudem noch als Stroboskop benutzt werden. Einige Stationen werden mit einer ansteckbaren und dabei justierbaren LED-Lampe ohne Blinkfunktion geliefert.
Akku Typen
Powerstationen haben in der Regel preiswerte LiPo-Akkus. Sie können aber auch über leichtere und teurere Li-Ion-Akkus verfügen.
Der Li-Ion Akku ist ein ca. 25 Jahre lang bewährter Akku-Typ aus Laptops und Handys. Dieser Akku hat den Vorteil, im Verhältnis zum Gewicht die beste Energiedichte zu verfügen. Der Nachteil ist, dass er bereits nach ca. 800 – 1000 vollständigen Zyklen nur noch 80 % der Kapazität durch den Prozess der chemischen Alterung zur Verfügung hat, welche sodann noch weiter fortschreitet. Allerdings sollte man berücksichtigen, dass beim wöchentlich zweimaligen Aufladen der Powerstation dieser Alterungsprozess erst nach ca. sieben Jahren eintritt. Unter einem Zyklus versteht man das Aufladen von 0 auf 100%. In der Praxis lädt man aber meistens nur von ca. 20 auf 90%, was nur einen dreiviertel Zyklus entspricht. In den wenigsten Fällen werden Powerstationen von 0 auf 100% geladen, sodass der Effekt erst nach 10 Jahren oder später eintritt, welche der gesamten Lebenszeit der restlichen Elektronik in der Powerstation entspricht. Bei durchschnittlicher Nutzung muss man sich also keine Sorgen um den vorzeigten Verschleiß des Akkus machen, obwohl sich 700 – 1000 Ladezyklen zunächst wenig anhören. Ein weiterer Nachteil ist der höhere Preis.
Der Li-Po Akku bewährt sich erfolgreich in modernen Elektroautos. Er hat den Vorteil des geringeren Preises und verfügt zudem bis über 2000 – 3000 Ladezyklen. Powerstationen mit Li-Po Akkus eignen sich somit hervorragend für die intensive Dauernutzung Allerdings hat der Li-Po Akku den Nachteil, dass er schwerer ist.
Das Bild zeigt einen Akku für eine Powerstation, bestehend aus mehreren Zellen. Das Batteriemanagement-System BMA (Akkuschutz) ist daran noch nicht installiert.
Display einer Powerstation
Displays verfügen über sinnvolle Anzeigen wie Restlaufzeit, Restkapazität und Verbrauch.
Lagerung einer Powerstation
Wenn Powerstationen lange nicht benutzt werden, sollte der Akku ca. 50% Ladezustand haben. Dadurch ist nahezu kein Verschleiß vorhanden. Bei Lagerungen über ein Jahr sollte dazu die Powerstation durch vollständiges Entladen und laden einmal benutzt werden.
Das Bild zeigt ein Lager mit 33 Stück 3000 Watt Powerstationen im Rollkoffergehäuse.
Überwachungskameras an einer Powerstation?
Topsicherheit.de führt auch ein umfangreiches Sortiment an Überwachungskameras. Daraus ergibt sich die Frage, ob an einer Powerstation eine Überwachungskamera angeschlossen werden kann. Dies wird jedoch nicht empfohlen, da die Einsatzzeit je nach Größe der Powerstation nur ein paar Tage bzw. max. ein paar Wochen beträgt. Zudem haben Powerstationen einen Eigenverbrauch. Überwachungskameras werden in der Regel dauerhaft eingesetzt, sodass die Powerstation dazu regelmäßig gewechselt werden müsste.
Mehr Informationen über Überwachungskameras finden Sie auf der Überwachungskamera-Ratgeberseite ->
Powerstation als USV-Anlage
Eins vorweg. Wird eine Powerstation als USV-Anlage benutzt, so beträgt die mögliche Leistung dabei nur ca. 1/10 der Nennleistung. Eine 1000 Watt Powerstation kann somit nur mit 100 Watt im USV-Betrieb verwendet werden.
Unter einer USV-Versorgung ist zu verstehen, dass die Powerstation vor einem sehr wichtigen 230V Verbraucher geschalten wird, wie z. B. vor eine Beatmungsmaschine oder einen Datenserver. Im Falle eines Stromausfalles wird von der Station die Energieversorgung ohne Unterbrechungen übernommen. Das angeschlossene Gerät wird ständig vom Wechselrichter der Powerstation gespeist, welcher mit dem Akku der Powerstation verbunden ist. Der Akku wird dabei aus dem Stromnetz wiederum ständig geladen. Fällt das Stromnetz aus, läuft der Wechselrichter (Erzeuger) der Powerstation einfach weiter. Grundsätzlich sind fast alle Powerstationen dazu geeignet, da diese eigentlich zum Solarbetrieb zeitgleich Energie abgeben und über die Ladefunktion aufnehmen können. Allerdings gibt hier die zur Verfügung stehende Leistung zum USV-Betrieb die Ladeleistung der Powerstation vor. Und nicht deren Nennleistung. Also die Leistung, mit welcher die Powerstation über 230V lädt, begrenzt die für den USV-Betrieb zur Verfügung stehende Leistung. Beispiel. Eine 1000 Watt Powerstation mit 1 kw/h Kapazität hat 8 Stunden Ladezeit. Damit kommt man zunächst auf eine Netto-Leistungsaufnahme von 120 Watt. Bei einer USV-Funktion darf der Akku aber nicht entladen werden. Das heißt, man kann mit einem Sicherheitsabschlag von ca. 20% nur 100 Watt entnehmen, da diese nur nachgeladen werden können. Es entspricht somit ca. nur 1/10 der möglichen abgegeben Leistung der Powerstation.
Der Vergleich zur Badewanne. Möchte man eine Wanne als Puffer voller Wasser halten, so darf der Ablauf nicht stärker sein, als der Zulauf. Daher begrenzt der Zulauf die mögliche Wassermenge im Ablauf. Der Zulauf ist bei einer Powerstation die Ladeleistung. Der Ablauf die entnommene Leistung.
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Probeaufnahmen
