Akkus der Zukunft

Unterwegs arbeiten ist heutzutage kein Problem mehr. Mit dem Notebook ist auf Reisen oder im Hotel nahezu alles machbar, und für die Kommunikation hat man ja auch noch das Handy. Doch wer seinen Arbeitsplatz längere Zeit nach draußen verlegen möchte, braucht Strom. Und der ist bei Notebooks meist nach zwei bis drei Stunden zu Ende. Der Akku ist daher Schwachpunkt Nummer eins beim mobilen Arbeiten. Akkus, dünn wie ein Blatt Papier und versehen mit Nanotechnologie, wurden zwar in Laboren schon entwickelt, sind aber derzeit noch Zukunftsmusik.

Moderne Notebook-Akkus bestehen im Moment noch aus Lithium-Ionen-Zellen. Vorteile sind unter anderem das geringe Gewicht und die hohe Dichte. Letzteres ist bei vielen Anwendungen, etwa im Notebook, sehr wichtig. Diese wird in Wattstunden pro kg (Wh/kg) angegeben. Je schwerer also ein Akku ist, desto mehr Energie kann er speichern. Gerade bei Notebooks muss man hier allerdings den goldenen Mittelweg finden, soll doch das Gerät auch noch tragbar sein. Lithium-Ionen-Akkus haben eine Energiedichte von etwa 120 bis 140. Das ist doppelt so viel wie die älteren Nickel-Methallhydrid-Akkus. Zum Vergleich: Die alten Bleiakkus haben eine Energiedichte von etwa 30.

Kein Memory-Effekt
Ein weiterer Vorteil der Lithium-Ionen-Akkus ist, dass es den so genannten „Memory-Effekt“ nicht gibt. Dieses Phänomen gab es bei alten Akkumodellen: War der Akku etwa nur halb entladen und wurde dann wieder geladen, war der Akku nach kürzester Zeit nicht mehr oder nur eingeschränkt zu gebrauchen. Bekannt ist der Memory-Effekt bereits seit den 60er Jahren. Damals wurden in Satelliten Nickel-Cadmium-Akkus (NiCd) genutzt. Bei jedem Umlauf wurden die Akkus über Solarzellen aufgeladen. Nach einiger Zeit passten sich die Akkus so an den Laderhythmus an, dass die Kapazität nur bis zum nächsten Ladezyklus reichte, obwohl die Kapazität deutlich größer ausgelegt war.

Das bedeutet aber nicht, dass man einen Lithium-Ionen-Akku immer wieder aufladen kann. Auch solche Akkus haben eine begrenzte Anzahl von Lade- und Entladezyklen. Je nach Qualität liegen diese bei etwa 500 bis 1500 Entladungen. Ist die Zahl der maximalen Entladungen erreicht, ist der Akku verbraucht. So haben solche Akkus zwar keinen Memory-Effekt, man sollte jedoch trotzdem versuchen, den Akku immer komplett zu entladen, bevor man ihn wieder auflädt. Denn auch wenn er nur zu 80 Prozent entladen ist und wieder geladen wird, gilt das als Ladevorgang.

Viel Forschung
Forscher arbeiten in ihren Laboren in allen Richtungen. Kleiner sollen die Akkus werden und natürlich sollen sie eine höhere Kapazität und Laufzeit haben. Selbstverständlich sollen sie auch billig sein. Denn was nützt ein Akku, der zwar lange läuft, den aber keiner bezahlen kann? Der Preis wird sich – wie bei allen elektronischen Geräten – irgendwann selbst regulieren. Ist erst einmal die Serienreife erreicht und die Nachfrage groß genug, sinkt auch der Preis.