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Akkus

Lebensverlängernde Maßnahmen für Ihren Akku 

Es gibt wenige Bereiche im Umgang mit Energie, in denen das Nutzerverhalten eine so große Rolle spielt, wie bei der Handhabung von Akkus. Sie erreichen oft bei weitem nicht ihre Möglichkeiten, weil wir Nutzerinnen und Nutzer vergessen oder nie gewusst haben, wie man sie richtig behandelt – obwohl wir sie gerne und immer häufiger einsetzen. Und das zu Recht, denn richtig verwendete Akkus schneiden gegenüber herkömmlichen Batterien sowohl in ökonomischer als auch in ökologischer Hinsicht wesentlich besser ab.

Im Übrigen ist es in der Regel noch wirtschaftlicher und umweltfreundlicher, Geräte im Betrieb direkt über das Stromnetz mit Energie zu versorgen. Die Verwendung von normalen, nicht wieder aufladbaren Batterien ist mindestens 300 mal teurer, als der Bezug von Strom aus der Steckdose. Wobei zur Herstellung einer Batterie bis zu 500 mal mehr Energie benötigt wird, als sie speichern kann. Und eben hier können durch oft und richtig verwendete Akkus hohe Einsparungen erzielt werden.

Die folgenden Informationen beschränken sich auf die gängigsten Gerätebatterien, die im Haushalt üblicherweise verwendet werden.

Was sind Akkus?

Akkumulatoren (Akkus) sind wiederaufladbare Batterien. Handys, Laptops und Tablets sind fast immer mit einem Akku versehen. Bei anderen Geräten, wie zum Beispiel Digitalkameras oder Taschenlampen, hat man dagegen oft die Wahl, ob ein Akku oder eine normale Batterie genutzt werden soll. Der Vorteil des Akkus ist, dass bei regelmäßiger Benutzung das ständige Neukaufen von Batterien entfällt

Eignung und scheinbar frühzeitige Erschöpfung

Herkömmliche Einmal-Batterien des Typs AA (Mignon) liefern normalerweise eine Spannung von 1,5 Volt, die entsprechenden AA NiMH-Akkus dagegen nur 1,0 bis 1,2 Volt. Daher kann es passieren, dass Geräte, die eine 1,5 Volt Spannungsquelle für den Betrieb erfordern, auch mit frisch geladenen Akkus nicht oder nur kurz funktionieren. So entsteht der Eindruck, deren Kapazität wäre schnell erschöpft – die Akkus wären bereits wieder entladen. Nur für Geräte, die mit 1,2 Volt (oder weniger) betrieben werden können, eignet sich dann der Akkueinsatz (Alternative Akkus mit 1,5 Volt Nennspannung: RAM). Aufgrund der Selbstentladung einiger Akkus kann die Situation entstehen, dass herkömmliche Batterien ein ganzes Jahr halten, während die Akkus alle paar Monate neu geladen werden müssen.

Systemübergreifende Tipps

Bei der lebensdauerverlängernden Behandlung unterscheiden sich die verschiedenen Akkusysteme teilweise. Akkus aller Systeme erreichen ihre volle Lebensdauer bei Lagerungs- und Betriebstemperaturen von 10 bis 25Grad Celsius. Solche Temperaturen sind in aufgeheizten Autos schnell überschritten, genauso wie beim Arbeiten am Laptop mit eingestecktem Akku, wenn das Gerät am Stromnetz angeschlossen ist.

Fast alle Systeme bieten über ihre gesamte Lebensdauer bis zu 1.000 Ladezyklen. Ein Ladezyklus umfasst dabei eine vollständige Ladung und Entladung, die aber auf mehrere Ladevorgänge verteilt sein kann. Wird der Akku bei einem Ladezustand von 50 auf 100 Prozent geladen, entspricht das einem halben Ladezyklus. Wird der Akku dann noch mal bei 50 Prozent komplett aufgeladen, ist der Ladezyklus vollständig. Hohe Zyklentiefen (Tiefenentladungen) sollten generell vermieden werden. Die Lebensdauer eines Akkus endet übrigens definitionsgemäß, wenn nur noch 60% der ursprünglichen Kapazität vorhanden ist

Beispiel für Akkus mit ihren Abmessungen

Formen und Typen von Akkus

Akkus gibt es in unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen. Sie unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Spannung, Kapazität und ihres Wirkungsgrades sowie in der optimalen Behandlung.

So gibt es auch entsprechend unterschiedlich sinnvolle Einsatzgebiete. Etwa Lithium-Ionen-Akkus, die im Hochstrombereich (Handys, Notebooks, Digitalkameras) eingesetzt werden und meist sehr flach oder blockartig aufgebaut sind. Oder runde, sogenannte AA-(Mignon) und AAA-(Micro) Akkus – meist NiMH-Akkus –, die für den Niederstrombereich (Uhren, Fernbedienungen) sehr gebräuchlich sind.


Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Akkus

Nickel-Cadmium-(NiCd-)Akkus waren lange verbreitet, sind aber aufgrund des giftigen Cadmiums inzwischen weitgehend verboten. Die nun in Deutschland vorwiegend zu erhaltenen Mignon- und Micro-Akkus sind Nickel-Metallhydrid-(NiMH-)Akkus, mit einer Nennspannung von 1,2 Volt.

NiCd-Akkus unterliegen dem sogenannten Memory-Effekt. NiMH-Akkus dagegen dem Batterieträgheitseffekt. Beide Effekte verringern die Spannung und die Kapazität der Stromspeicher. Sie treten auf, wenn die Akkus aufgeladen werden, bevor sie komplett entladen wurden. Durch vollständiges Entladen und anschließendes Wiederaufladen (circa alle drei Monate oder nach Bedarf) können diese Effekte rückgängig gemacht werden.

Zur Verlängerung der Lebensdauer von NiMH-Akkus sind, trotz Batterieträgheitseffekt, kurze Ladezyklen empfohlen. Das bedeutet, dass NiMH-Akkus nur teilweise entladen werden sollten. Wiederholt hohe Zyklentiefen, also tiefe Entladungen, verringern die Lebensdauer unwiderruflich. Das heißt auch, dass keine Restentladung durch das Ladegerät erfolgen sollte.

Nicht genutzte NiMH-Akkus und NiCd-Akkus haben bei Raumtemperatur eine hohe Selbstentladungsrate von etwa 20 bis 25 Prozent im Monat. Anders verhält es sich bei speziellen LSD-NiMH-Akkus. LSD steht in diesem Fall für „low self discharge“, also eine geringe Selbstentladung von circa vier Prozent im Monat. Generell sollten die Speicher nicht komplett entladen gelagert werden (ab und zu aufladen und Selbstentladung beachten!). Und noch ein Hinweis: Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien oder NiCd-Akkus sind NiMH-Akkus bei Minusgraden nicht brauchbar.

Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Akkus

Diese Akkus findet man zum Beispiel in Flachbatterien von Handys. Sie können einen hohen Energieverbrauch decken, sind dabei kleiner, leichter, langlebiger und liefern eine höhere Spannung (bis vier Volt) als andere Akkus. Sie entladen sich ähnlich wie LSD-NiMH-Akkus kaum selbst und unterliegen nicht dem Memory- oder Batterieträgheitseffekt. Aufgrund der möglichen chemischen Reaktionen dürfen sie nicht geöffnet sowie großer Hitze oder Wasser ausgesetzt werden.

Auch hier gilt: Li-Ion-Akkus halten länger, wenn Sie sie nur teilentladen und dann wieder aufladen. Tiefentladungen bis hin zur Komplettentladung, beispielsweise durch längere Nichtbenutzung, sollten Nutzerinnern und Nutzer vermeiden.

Dasselbe gilt auch in die andere Richtung: Ist das Gerät geladen, sollten Sie es vom Netz nehmen werden, um eine Überladung zu vermeiden. Manche Geräte und Ladegeräte verhindern eine Über- oder Tiefenentladung sogar automatisch.

Wenn Sie das Gerät einmal längere Zeit nicht benötigen, empfiehlt sich eine Lagerung bei 30 bis 40 Prozent der Akkuleistung. Trotzdem verlieren Li-Ion-Akkus durch eine Lagerung an Kapazität, wodurch die Lebensdauer nach etwa fünf Jahren endet. Sie sollten also beim Kauf auf das Herstellungsdatum achten und nicht auf Vorrat kaufen.

Alkali-Mangan-Batterien

Die wieder aufladbaren Alkali-Mangan-Batterien (Rechargeable Alkaline Manganese, RAM) gelten als ökologisch erste Wahl. Sie bieten eine Spannung von 1,5 Volt, wie die LSD-NiMH-Akkus, und sind als bisher einziges Akkusystem mit dem Umweltzeichen „Blauer Engel“ ausgezeichnet, weil sie wieder aufladbar und schadstoffarm sind. Auch diese Akkus sollten immer nur teilentladen und nur im Niedrigstrombereich eingesetzt werden (Uhren, Fernbedienungen), um eine optimale Lebensdauer zu erreichen. Bei entsprechender Behandlung können sie einige hundert Ladezyklen erreichen.

Ladegerät für zu Hause.

Ladegeräte

Für viele Geräte gibt es das passende Netzteil beziehungsweise Ladegerät beim Kauf dazu. Alle anderen Akkus benötigen ein Universalladegerät. Wichtig ist, dass es zum Akkusystem passt. Ladegeräte für NiCd-/NiMH- oder LSD-NiMH-Akkus (oder auch RAM) sind oft nicht zum Laden von Li-Ion-Akkus geeignet, und umgekehrt. Die Betriebsanleitung gibt darüber Auskunft.

Ladegeräte, die sowohl NiCd/NiMH- als auch Li-Ion-Akkus laden können sind besonders dann vorteilhaft, wenn man im Besitz verschiedener Akkusysteme ist. Solche Geräte erkennen das Akkusystem entweder automatisch oder es besteht eine manuelle Einstellfunktion. Gute Geräte haben auch einen (sehr zu empfehlenden) Überladungsschutz. Manche bieten auch eine Schnellladefunktion, bei der die Ladung in der halben Zeit erfolgt. Doch Vorsicht: Hierfür dürfen Sie nur speziell gekennzeichnete Akkus verwenden. Sind die Akkus erfolgreich aufgeladen, sollen Sie die Ladegeräte aus der Steckdose ziehen, da diese sonst häufig weiterhin Strom verbrauchen.

Ladungs- und Energiemenge

Genau wie herkömmliche Batterien wandelt der Akku chemische Energie in elektrische Energie um. Das Aufladen von Akkus geschieht auf umgekehrten Weg, wobei elektrische Energie wieder in chemische Energie umgewandelt wird. Die Kapazität einer Batterie, und auch eines Akkus, wird zumeist in Milli-Ampere-Stunden (mAh) angegeben. Das ist die im voll geladenen Zustand abrufbare Ladungsmenge.

Verfügt ein Akku über 2000 mAh Kapazität, so kann diese Batterie bspw. eine Stunde lang die Stromstärke von 2000 mA abgeben – oder auch 2000 Stunden lang 1 mA. Berechnet wird die speicher- und abrufbare Energiemenge durch Multiplikation der Kapazität mit der abgegebenen Spannung. So kann bspw. ein AA NiMH-Akku mit 2000 mAh und 1,2 V Spannung eine Energiemenge von
2000 mAh x 0,001 Ah/mAh x 1,2 V x 3600 s/h = 8640 Ws =2,4 Wh = 0,0024 kWh abgeben.

Entsorgung

Noch ein Hinweis zur sachgerechten Entsorgung: Batterien und Akkus gehören nicht in den Hausmüll. Bitte entsorgen Sie sie zum Beispiel in den speziellen grünen Sammelboxen in Einzelhandelsgeschäften, die auch Batterien verkaufen, oder bei anderen Annahmestellen.