Ein Akkumulator – auch kurz Akku – ist ein wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie, zumeist auf der Basis eines elektrochemischen Systems. Das Prinzip ist bei sämtlichen Akkus gleich: Sie wandeln beim Aufladen elektrische Energie in chemische Energie um. Sobald der Akku dann zum Einsatz kommt, findet der umgekehrte Prozess statt und aus der chemischen wird wieder elektrische Energie.
Akkutypen: Lithium-Ionen, Lithium-Polymer und Nickel-Metallhydrid
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Bei PCs, Smartphones und Tablets kommt am häufigsten ein Lithium-Ionen-oder ein Lithium-Polymer-Akku zum Einsatz. Sie haben eine niedrige Selbstentladung von lediglich zwei bis acht Prozent pro Monat. Dazu ist der Temperaturbereich, in dem die Akkus eingesetzt werden, mit 20 Grad bis +60 Grad Celsius recht groß.
Auch größere Geräte wie etwa Akkurasenmäher oder Mähroboter setzen auf die Lithium-Ionen-Technologie.
Bei den klassischen, von Batterien her bekannten AA-und AAA-Formaten, die in vielen Haushaltsgeräten wie Fernbedienungen oder Zahnbürsten genutzt werden, ist der Nickel-Metallhydrid-Akku (NiMH) am weitesten verbreitet. Sein wichtigster Vorteil ist sicherlich die im Vergleich zu den Lithium-Varianten noch geringere Selbstentladung. Sie beträgt bei Standardakkus gerade einmal 15 Prozent pro Jahr bei Raumtemperatur, bei hochwertigen Modellen sogar lediglich drei Prozent. Der Temperaturbereich, in welchem NiMH-Akkus zum Einsatz kommen, liegt dabei zwischen 1 und 50 Grad Celsius. Abhängig von der Qualität des Akkus kann dieser zwischen 500 und 2000 Ladezyklen durchführen.
Tipp: So verlängern Sie die Akku-Leistung bei Smartphone und Notebook
Wesentliche Kennzahlen: Kapazität und Entladespannung
Die zentralen Kennzahlen eines Akkus sind neben den bereits genannten Angaben die Kapazität und die Entladespannung. Bei der Kapazität handelt es sich um die Ladungsmenge, die ein Akku speichern kann. Diese wird normalerweise in Milliampère-Stunden (mAh) oder Ampère-Stunden (Ah) angegeben. Damit Sie die Leistungsfähigkeit des Akkus einschätzen können, ist des Weiteren Entladespannung notwendig. Diese beträgt bei typischen NiMH-Zellen 1,0 Volt. Deswegen sind diese Akkus auch nur für kleinere, genügsamere Geräte einsetzbar. Ein Roboter-Rasenmäher benötigt in der Regel eine Akkuspannung von 18 Volt, ein Notebook meist gut 11 Volt.
Auf die Gesamtlaufzeit des Akkus kommen Sie bei konstanter Leistungsaufnahme des Verbrauchers mit der folgenden Formel:
((Nennkapazität Akku * Spannung Akku) / Leistungsaufnahme Verbraucher) * 60 Ein Notebook mit einer Leistungsaufnahme von 30 Watt und einem Akku mit 7,2 Ah sowie 11,1 Volt kann somit knapp 160 Minuten betrieben werden. Normalerweise gelingt es aktuellen Notebooks allerdings, durch eine Verringerung der Leistungsaufnahme bei Inaktivität die Laufzeit noch zu verlängern. Mehr dazu später.
Mythen rund um die Akkupflege: Was stimmt, was stimmt nicht?
Der richtige Umgang mit einem Akku beschert diesem eine längere Haltbarkeit und Laufzeit. Dies ist besonders wichtig, wenn der Akku fest im Gerät verbaut ist, wie das heutzutage bei den meisten Smartphones, Tablets und vielen Notebooks der Fall ist.
In Bezug auf die Akkupflege gibt es verschiedene Mythen. Wir erläutern, welche davon tatsächlich stimmen und welche die Lebensdauer Ihres Akkus gefährden.
· Laden über Nacht schadet der Batterielebensdauer: Seit Langem hält sich das Gerücht, dass nächtliches Laden die Gefahr der Überladung und Überhitzung des Akkus mit sich bringt. Dies war sicherlich bei älteren Geräten der Fall. Die Steuerung moderner Akkus erkennt jedoch, wenn er vollständig geladen ist. Durch das lange Laden kann der Akku an Ladestrom verlieren. Dies macht sich aber in den meisten Fällen nicht bemerkbar. Als Faustregel können Sie sich trotzdem merken: Der Akku hält am längsten, wenn Sie den Ladezustand immer zwischen 30 und 80 Prozent halten.
· Ladegeräte von Drittherstellern gefährden den Akku: USB-Ladegeräte sind normiert, ein Akku kann somit auch bedenkenlos mit dem Gerät eines Drittherstellers geladen werden. Diese sind normalerweise nicht schlechter, sie verfügen teils sogar über die bessere Technologie und sind oftmals deutlich günstiger als die Originale.
Trotz allem sollten Sie darauf achten, ein Gerät zu verwenden, das den deutschen Richtlinien entspricht, TÜV-geprüft ist und ein CE-Kennzeichen besitzt. Achten Sie zudem bitte auf die richtige Ausgangsspannung zum Aufladen des Geräts – moderne Ladegeräte bieten hier eine Bandbreite zwischen 3,6 und 12 Volt.
· Ein Akku sollte immer vollständig entladen werden: Dies hat für ältere Akkutypen wie Nickel-Kadmium-und betagtere Nickel-Metallhydrid-Varianten tatsächlich der Wahrheit entsprochen. Denn sie hatten einen sogenannten Memory Effekt: Wurde ein Akku, der nicht vollständig entladen war, an das Ladegerät gehängt, „merkte“ er sich die verbrauchte Leistung und gab mit der Zeit auch nur mehr diese aus (auch, wenn er eigentlich mehr Kapazität hatte). Neuere Generationen von Akkus haben diesen Memory-Effekt jedoch nicht mehr.
· Schnelles Laden gefährdet die Akkus: Viele Dritthersteller von Ladegeräten bieten Schnellladefunktionen wie etwa Quick Charge an. Dabei soll aufgrund des höheren Ladestroms die Temperatur des Akkus gefährliche Werte erreichen.
Dies wurde in vielen Tests unterschiedlicher Labore widerlegt. Zwar ist der Ladestrom beim Schnellladen bis zu dreimal so hoch. Die Temperatur des Akkus nimmt allerdings nur um zwei bis drei Grad zu. Es besteht somit keine Gefahr für den Akku.
Tipp: Die besten Akku-Apps für Android
· Kabelloses Laden ist gefährlich: Beim kabellosen Laden wird der Ladestrom per Induktion (meist Qi) übertragen. Angeblich soll dabei, abhängig von der Lage des Geräts, eine Überhitzung des Akkus stattfinden und der Überhitzungsschutz das weitere Laden unterbinden.
Generell besitzen nahezu alle Smartphones und Tablets einen Überhitzungsschutz, der bei einer Akkutemperatur von 45 Grad Celsius einsetzt und das Gerät herunterfährt. Beim Laden in einer Qi-Induktionsschale erwärmt sich der Akku aber nur unwesentlich stärker als beim Laden über das Ladekabel. Somit setzen Sie den Akku Ihres Smartphones keinen Gefahren aus.
Kommt es allerdings zu einer Verkettung verschiedener Faktoren wie etwa Sonneneinstrahlung und einem gleichzeitigen starken Stromverbrauch durch eine App, besteht für den Akku ein Überhitzungsrisiko. In diesem Fall kann es zu einer Selbstabschaltung des Smartphones kommen.
· Gefahr der Tiefenentladung: Wenn ein Smartphone bereits einen sehr niedrigen Akkustand hat, so schaltet es automatisch ab. Sie haben dann zwar noch ein paar Mal die Möglichkeit, das Smartphone wieder zu starten. Tun Sie dies allerdings zu oft, kann es zu einer Tiefenentladung kommen.
Das ist kein Mythos. Deswegen sollten Sie Ihr Smartphone bei niedrigem Akkustand zuerst an ein Ladegerät hängen, bevor Sie es wieder einschalten. Damit verhindern Sie, dass der Akku Schaden nimmt und im schlimmsten Fall getauscht werden muss.
· Jeder Ladevorgang schwächt den Akku: Dieser Mythos stimmt teilweise, jedoch schwächt nicht jedes Anstecken an ein Ladegerät Ihren Akku. Ein Akku ist für eine bestimmte Anzahl von Ladezyklen ausgerichtet. Dabei zählt jedoch der vollständige Ladevorgang. Dieser kann sich bei modernen Akkus auch aus mehreren Teilladezyklen zusammensetzen.
Hat Ihr Akku also fast keinen Strom mehr und wird nun wieder auf hundert Prozent geladen, so ist dies ein Ladezyklus. Laden Sie Ihren Akku mehrmals kürzer auf, dann zählt die Summe: Beim ersten Laden von 20 auf 60 Prozent, beim zweiten Laden von 50 auf 80 Prozent und beim dritten von 10 auf 40 Prozent ergibt auch 100 Prozent und damit einen Ladezyklus.
Mehr über den Akku erfahren: Informationen auslesen
Insbesondere wenn Sie ein gebrauchtes Gerät kaufen möchten, ist der Akku immer eine nicht wirklich kalkulierbare Größe. Bei Smartphones ist der Austausch mittlerweile nur noch über Fachbetriebe möglich, bei manchen Geräten sogar komplett ausgeschlossen. Aus diesem Grund ist es vor einem Kauf umso wichtiger, mehr über den Akku und die bereits absolvierten Ladezyklen zu erfahren. Wir haben für Sie Windows-Programme und Android-Apps zusammengestellt, die Ihnen dabei helfen.
Achtung: Nicht bei allen Geräten lassen sich Akkuinformationen wie zum Beispiel Ladezyklen und verbliebene Leistungsfähigkeit auslesen. Deshalb können wir nicht garantieren, dass die vorgestellten Programme auch bei Ihnen funktionieren. Da aber alle Tools kostenfrei sind, gehen Sie mit einem Versuch kein Risiko ein.
Windows 10: Bei einem PC oder Notebook mit Windows 10 benötigen Sie nicht einmal ein Zusatzprogramm, um die Akkuinformationen zu ermitteln. Microsoft stellt Ihnen dazu das Programm Battery Report zur Verfügung. Starten Sie hierfür mit der Tastenkombination Windows-Taste+X eine Eingabeaufforderung als Administrator, danach geben Sie folgende Befehlszeile ein:
powercfg /batteryreport /output „C:battery_report.html“Die Anwendung liest daraufhin die verfügbaren Daten des Akkus aus und gibt sie in einer HTML-Datei aus. Beim Aufrufen sehen Sie, welche Informationen verfügbar waren. Neben dem Hersteller sind dies unter anderem auch die Kapazität des Akkus sowie die Anzahl der Ladezyklen. Letzteres gibt allerdings nicht jeder Akku preis. Wir haben Battery Report auf mehreren Computern getestet und konnten bei keinem Akku die Ladezyklen auslesen.
Windows 7: Falls Sie noch Windows 7 einsetzen, stehen Ihnen verschiedene Anwendungen für das Auslesen des Akkuzustands zur Verfügung. Weit verbreitet ist BATExpert , das unter anderem verschiedene Leistungsparameter der Batterie ausliest. Darunter findet sich theoretisch ebenfalls die Anzahl der Ladezyklen, wir konnten diese auf den verfügbaren Windows-7-Notebooks jedoch nicht auslesen.
Android: Auch unter Android stehen Ihnen verschiedene Anwendungen zur Verfügung, welche versuchen, die Akkuladezyklen zu ermitteln. Dies hat bei unseren Tests allerdings nicht funktioniert. Die Apps ermitteln lediglich den Gesundheitszustand des Akkus. Des Weiteren zählen Sie ab dem Zeitpunkt der Installation die Ladezyklen. Eine weit verbreitete Applikation in diesem Umfeld ist beispielsweise Akku Battery .
Je nach Smartphone-Hersteller zeigt Ihnen Android 9 die ungefähre Nutzungsdauer des Akkus bei vollständiger Ladung unter „Einstellungen / Akku“ an. Dies gibt Ihnen zumindest einen groben Anhaltspunkt, wie lange der Akku im Normalfall durchhält.
Siehe auch: So laden Sie Ihr Smartphone ohne Kabel
Längere Akkulaufzeit: Android-Bordmittel nutzen
Natürlich gibt es auch verschiedene Möglichkeiten, um die Laufzeit Ihres Android-Smartphones deutlich zu erhöhen. Dazu ist noch nicht einmal eine zusätzliche App erforderlich. Android liefert Ihnen die wichtigsten Werkzeuge frei Haus mit. Sie finden diese in den Einstellungen unter „Akku“.
An dieser Stelle bekommen Sie dann angezeigt, ob es Apps gibt, die den Akku Ihres Smartphones übermäßig beanspruchen. Wenn dies der Fall sein sollte, schlägt Ihnen das Betriebssystem entsprechende Gegenmaßnahmen vor.
Seit Android 9 gibt es auch noch die Funktion „Intelligenter Akku“: Damit wird die Akkunutzung selten verwendeter Apps eingeschränkt. Dies ist sehr hilfreich, denn Sie müssen nicht mehr zwingend darauf achten, wie viel Akkuleistung die installierten Apps im Hintergrund verbrauchen. Das regelt Android eigenständig.
Sollte Ihr Akku unterwegs trotzdem einen niedrigen Ladestand erreichen, steht Ihnen der Energiesparmodus zur Verfügung. Diese Einstellung deaktiviert weniger benötigte Gerätefunktionen und schränkt die Benutzung der Apps ein, damit Sie bis zum nächsten Aufladen noch erreichbar bleiben.
Am meisten Akku benötigt in den allermeisten Fällen übrigens das Display des Smartphones. Stellen Sie dies am besten in den Einstellungen unter Display auf „Automatische Helligkeit“, damit es immer nur so hell leuchtet wie unbedingt notwendig.
Akkueinstellungen: Mehr Akkulaufzeit unter Windows 10
Deutlich stärkeren Einfluss können Sie auf die Akkulaufzeit Ihres Notebooks oder PCs unter Windows nehmen. Die Grundeinstellungen finden Sie unter „System / Akku“.
An dieser Stelle sehen Sie den aktuellen Ladestand des Akkus und können des Weiteren festlegen, nach welcher Inaktivitätsdauer das Display und der Rechner in den Standby-Modus gehen sollen.
Wenn sich der Rechner im Akkubetrieb befindet, stellen Sie über das Batteriesymbol in der Windows-Statusleiste den Energiestatus ein. Dieser geht von „Beste Leistung“ bis hin zu „Stromsparmodus“, bei dem der Schwerpunkt auf lange Akkulaufzeit liegt.
Damit können Sie komfortabel regeln, wie viel Leistung Sie gerade für die Nutzung unterwegs benötigen, und Sie sehen überdies direkt, wie lange Sie Ihr Notebook unter diesen Voraussetzungen bis zum nächsten Aufladen nutzen können.
Powerbank: Der kompakte Ersatzakku für unterwegs
Sollte der Akku trotz allem einmal unterwegs zur Neige gehen, so hilft ein mobiler Akku, um das Gerät wieder aufzuladen. Für Smartphones und Tablets gibt es diese Powerbanks bereits seit längerer Zeit. Aktuelle Modelle starten bei einer Kapazität von 5000 mAh, was für die zweimalige Ladung eines aktuellen Spitzen-Smartphones oder die einmalige Ladung eines Tablets ausreicht.
Die aktuell leistungsfähigsten Powerbanks kommen mit einer Kapazität von knapp 27.000 mAh und einer Ausgangsspannung von 30 W. Sie sind somit in der Lage, auch Notebooks mit USB-C-Anschluss oder eine Nintendo Switch aufzuladen. Dies war bis vor Kurzem noch nicht möglich. Die Preise für diese Powerbanks liegen, je nach Hersteller, zwischen 60 und 80 Euro. Zum Laden dieser externen Akkus benötigen Sie ein spezielles Ladegerät, welches die erforderliche Leistung bereitstellt. Dies ist in der Regel nicht im Lieferumfang enthalten und kostet zusätzlich rund 20 Euro. Mit einem solchen Akku sind Sie dann für alle Eventualitäten gerüstet und können unterwegs auch ohne Steckdose länger arbeiten.
Fazit
Dank ihrer integrierten Intelligenz verzeiht die heutige Akkutechnologie die meisten Fehler im Umgang. Auch die Hersteller der Betriebssysteme haben sich darauf eingestellt und sorgen ohne großes Zutun Ihrerseits für eine optimale Akkulaufzeit. Achten Sie vor allem bei Smartphones und Tablets darauf, den Akku der Geräte im optimalen Fall zwischen 30 und 80 Prozent zu halten. In diesem Bereich fühlt sich der Akku am wohlsten und dankt es Ihnen mit einer langen Lebensdauer bei optimaler Leistung.