Mythos und Wahrheit: Was dem Akku wirklich hilft

Hält der Akku länger, wenn Sie ihn im Kühlschrank aufbewahren? Wir antworten auf diese Frage und beleuchten andere Akku-Mythen. [...]

Sollen Sie den Akku immer ausbauen, wenn Sie das Notebook an der Steckdose hängt? Und dann am besten in den Kühlschrank legen? Lebt der Akku länger, wenn Sie ihn immer vollständig entladen und aufladen? Wir geben Antworten auf die wichtigsten Akkufragen.
SIE NUTZEN DAS NOTEBOOK NUR AN DER STECKDOSE. SOLLTEN SIE DEN AKKU DANN AUS DEM GERÄTE NEHMEN?
Die Kapazität des Akkus sinkt mit der Zeit durch die Anzahl der Ladezyklen, die er hinter sich hat. Außerdem wirkt sich hohe Temperatur negativ auf den Akku aus, zum Beispiel wenn er ständig in einem aufgeheizten Notebookgehäuse steckt. Beides können Sie verhindern, wenn Sie den Akku aus dem Notebook nehmen – vorausgesetzt, das geht überhaupt. Denn bei vielen flachen Notebooks ist der Akku fest eingebaut oder lässt sich nur entfernen, wenn Sie das Notebookgehäuse komplett öffnen.
Wohin mit dem ausgebauten Akku? Ins Kühlfach oder in den Keller?

Kühl und trocken lagern – diese Empfehlung gilt nicht nur für viele Lebensmittel, sondern auch für einen ausgebauten Akku. Kühl heißt aber keinesfalls Eisfach oder selbst Kühlschrank. Dort kann nämlich Kondenswasser den Akku beschädigen. Die ideale Lagertemperatur liegt bei 10 bis 15 Grad – daher kommt beispielsweise der Keller als Lagerort in Frage.
Soll der ausgebaute Akku entleert gelagert werden?

Nein, ansonsten kann sich der Akku tiefentladen und dauerhaft Schaden nehmen. Wie hoch der optimale Ladestand fürs Lagern ist, hängt vom Akku ab. Je nach verbautem Material liegt er zwischen 20 und 40 oder 50 bis 80 Prozent. Wenn Sie keinen Hinweis des Akkuherstellers haben, sollten Sie den Akku auf rund 40 Prozent Kapazität laden – viele Akkuhersteller nutzen diesen Ladestand für die Produktauslieferung. Laden Sie ihn auch regelmäßig nach – etwa alle zwei bis drei Monate, denn der Akku altert auch, wenn er nicht benutzt wird.

MÜSSEN SIE DEN AKKU IMMER VOLLKOMMEN AUF- UND ENTLADEN?
Nein. Dieser Ratschlag geht auf den Memory-Effekt von Nickel-Cadmium-Akkus zurück, die bei nur teilweiser Entladung rasch an Kapazität verloren. Aktuelle Lithium-Ionen-Akkus in Notebooks und Smartphones zeigen diesen Effekt nicht. Da aber dennoch jeder Ladevorgang den Akku belastet, sollten Sie ihn trotzdem nur dann laden, wenn es notwendig ist.

Allerdings muss er dann nicht immer komplett voll sein: Es ist sogar besser, ihn nur bis rund 80 Prozent zu laden: Bis dahin geht der Ladevorgang mit stetig steigender Spannung schnell vor sich. Die restlichen 20 Prozent wird der Akku mit gleichbleibend hoher Spannung langsam geladen – dies belastet den Akku und kann die Lebensdauer verringern. Einige Notebook-Hersteller bieten eine entsprechende Ladeoption auf 80 Prozent im Bios oder in Windows-Tools.

WANN WIR DER AKKU ZUM GARANTIEFALL?
Ein Akku ist ein Verschleißteil: Das heißt, seine Kapazität reduziert sich schon dadurch, dass er in Gebrauch ist – daran ändert auch die pfleglichste Behandlung nichts. Aus diesem Grund geben Notebook- und Smartphone-Hersteller üblicherweise eine kürzere Garantie auf den Akku als auf das Gerät. Der Garantiefall tritt nicht erst ein, wenn der Akku gar nicht mehr funktioniert, sondern bei vielen Herstellern schon, wenn er innerhalb des Garantiezeitraums übermäßig an Kapazität verliert. Erkundigen Sie sich beim Hersteller, welcher Schwellenwert für die Akkukapazität Ihres Gerätes gilt. Apple und andere Hersteller geben die Haltbarkeit der Akkus in Ladezyklen an – was nicht unbedingt ein vollständiges Ent- und Aufladen bedeuten muss. Die Anzahl der erfolgten Ladezyklen steht beispielsweise bei Macbooks im Systembericht.

WOHER WISSEN SIE, WIE SEHR IHR AKKU ABGEBAUT HAT?
Viele Notebook-Hersteller installieren Tools, die den Zustand des Akkus anzeigen. Häufig bekommen Sie dabei aber nur Aussagen wie „Gut“ oder „Kritisch“. Wie sehr der Akku an Kapazität eingebüßt hat, verrät dagegen der Windows-Energieeffizienzdiagnose-Bericht. Dort steht unter Akkuinformationen die ursprüngliche Akku-Kapazität unter „Vorgesehene Akkukapazität“. Wie viel Ladung der Akku aktuell noch schafft, finden Sie unter „Letzte vollständige Aufladung“. Unter Windows 8 nutzen Sie den übersichtlicheren Battery-Report: Dort steht die Original-Kapazität unter „Design Capacity“, die aktuelle unter „Full charge capacity“. Auch das Windows-Tool Batterymon bietet diese Info unter „Info -> Battery Information“.

DRITT-ANBIETER-AKKUS: DARAUF MÜSSEN SIE BEIM KAUF ACHTEN
Natürlich müssen Sie einen Ersatz-Akku nicht beim Notebook-Hersteller kaufen. Auch Händler bieten Original-Akkus für Ihr Notebookmodell an. Daneben gibt es auch meist deutlich günstiger Akkus von Drittanbietern. Eine grundsätzliche Aussage darüber, welcher Akku besser ist, ist schwer möglich. Die technischen Daten sollten mindestens mit dem Original übereinstimmen, also die Werte für Spannung in Volt (V) und Kapazität in Milliamperestunden mAh.

Wie lange die Akkus im Notebook dann funktionieren, hängt davon ab, wie gut sie auf die Ladelektronik des Gerätes angepasst sind – stimmt es hier nicht, kann sich auch ein vermeintlich größerer Drittanbieter-Akku schneller leeren als ein kleinerer Original-Akku. Allerdings sollten Sie bei extrem günstigen Angeboten misstrauisch sein. Qualitätssicherung kostet Geld, auch bei der Akkuherstellung. Das bedeutet aber vor allem, dass minderwertige Akkus schneller kaputt gehen: Nur sehr selten ziehen sie auch das Gerät in Mitleidenschaft in dem sie stecken: Zwar ließen einige der spektakulären Fälle brennender oder explodierender Notebooks auf die schlechte Qualität von Drittanbieter-Akkus zurückführen. Allerdings gab es auch viele Fälle, in denen Akkus von bekannten Herstellern Schuld waren.

AKKUWECHSEL IM EIGENBAU: WANN SIE SELBST HAND ANLEGEN SOLLTEN
Schmale, elegante Gehäuse liegen bei Notebooks und Smartphones voll im Trend. Doch sie haben meist einen großen Nachteil: Sie lassen sich vom Anwender nur schwer oder gar nicht öffnen – das erschwert beispielsweise den Austausch des Akkus. Im Internet finden Sie zwar zahlreiche Anleitungen, um auch die unzugänglichsten Gehäuse zu öffnen. Bevor Sie loslegen, lohnt sich aber eine Kostenanalyse: Denn der Akkutausch im Eigenbau kostet nicht nur Zeit. Sondern Sie brauchen neben dem Ersatzakku häufig noch Spezialwerkzeug – und ein feines Händchen: Wenn Sie selbst am Gehäuse hantieren, verlieren Sie natürlich den Garantieanspruch und müssen anschließend eventuell nicht nur den Akkuwechsel, sondern auch eine Reparatur bezahlen.

Beim Macbook Air 13 von Apple kostet der Akkutausch beim Hersteller zum Beispiel 129 Euro. Im Eigenbau zahlen Sie rund 90 Euro für einen Original-Ersatzakku plus rund 10 Euro für einen speziellen Schraubendreher, um die Pentalobe-Schrauben des Air-Gehäuses zu öffnen – der Preisvorteil schrumpft auf rund 30 Euro. Allerdings gibt es schon Dritt-Anbieter-Akkus ab rund 50 Euro. Außerdem ist der Akkuwechsel beim Macbook Air nicht besonders aufwändig: Sie öffnen zehn Schrauben am Gehäuse beim 2012-Modell und lösen die Unterseite, indem Sie unter dem Display zugreifen und die Rückseite nach oben heben. Anschließend ziehen Sie die Batteriekabelverbindung an ihrem Plastikgriff zur Frontseite des Air hin. Schließlich müssen Sie noch fünf Torx-Schrauben am Akku selbst lösen.

Beim iPhone 5 ist der Kostenvorteil des Selbsttausches noch größer: In der Werkstatt kostet der Akkutausch 60 Euro bis 70 Euro. Einen Ersatzakku bekommen Sie für rund zehn Euro, ein Werkzeugset aus passenden Schraubendrehern, Saugnapf und Hebelstiften kostet nochmal fünf bis zehn Euro. Allerdings ist das Zerstörungspotential beim Eigentausch sehr hoch. Denn nachdem Sie die zwei Pentalobe-Schrauben neben dem Lightning-Anschluss entfernt haben, müssen Sie mit einem Saugnapf das Display vorsichtig anheben, gleichzeitig die Gehäuserückseite mit einem Hebelstift auf den Boden pressen und anschließend damit die Halteclips von der Vorderseite lösen. Bevor Sie das Display wegheben, müssen Sie drei Schrauben des Kabelhalters lösen und anschließend vorsichtig die drei Kabelverbindungen für Kamera, LCD-Panel und den Touch-Digitizer lösen. Nun können Sie die Vorderseite abnehmen: Der Kabelhalter für den Akku ist mit zwei Schrauben fixiert, anschließend heben Sie ihn von der Platine. Den Akku dürfen Sie nur an drei Stellen lösen – unten rechts, oben rechts und ganz oben. Nun erst können Sie den Akku entnehmen.

AKKU-TECHNIK: SO FUNKTIONIEREN DIE EINERGIESPENDER IN SMARTPHONE UND NOTEBOOK
In Notebooks und Smartphones kommen Lithium-Ionen oder Lithium-Polymer-Akkus zum Einsatz. Die Technik ist sehr ähnlich: Allerdings benötigt die Zellen im Li-Ion-Akku ein festes Gehäuse, während sich bei Li-Polymer die Zellen übereinanderstapeln lassen und damit die Form des Akkus besser ans Notebook- oder Smartphone-Gehäuse angepasst werden kann. Im Akku werden mehrere Zellen zusammengeschaltet, um eine höhere Kapazität und höhere Spannungen zu erreichen. Ein Notebook-Akku enthält meist vier bis acht Zellen, ein Smartphone- oder Tablet-Akku üblicherweise zwei Zellen.

In der Akkuzelle sind zwei Metall-Elektroden in einer leitenden Flüssigkeit (Elektrolyt) durch eine poröse Wand (Separator) getrennt. Stromfluss und damit Energie für das akkubetriebene Gerät entsteht durch die Bewegung von Elektronen und Lithium-Ionen zwischen den Elektroden. Beim Aufladen des Akkus pumpt das Netzteil Elektronen wieder zurück. Damit Sie unter Windows über den Ladestand und die Anzahl der Ladezyklen informiert sind, muss der Akku den Smart-Battery-Standard entsprechen, damit er diese Infos über den SMBus dem Betriebssystem mitteilen kann.
Akku-Zukunft: Womit Smartphones morgen laufen

Smartphone und Notebooks werden immer kompakter und leistungsfähiger – aber die Akkutechnologie hält damit nicht Schritt. Dass die Akkulaufzeiten der Mobilgeräte in den letzten Jahren nicht erheblich gesunken sind, liegt vor allem an sparsamer Hardware und energieeffizienter Software, weniger an verbesserten Akkus. Eine praktische Alternative zur bestehenden Lithium-Ionen-Technologie gibt es derzeit nicht: Die lange Zeit hoch gehandelte Brennstoffzellen auf Basis von Wasserstoff oder Methanol kamen nicht übers Prototypen-Stadium hinaus – zu teure Fertigung, zu geringer Wirkungsgrad und zu hohe Wärmeabgabe machten sie für Akkuproduzenten und Gerätehersteller unattraktiv. Auch Solarzellen plagt ein zu geringer Wirkungsgrad – es dauert sehr lange, einen Akku damit zu laden, sodass Solar-Ladegeräte höchstens als Zubehör für Outdoor-Fans interessant sind. Auch das Aufladen durch Muskelkraft oder Bewegungen des Gerätes reicht höchstens für den Notstrom aus, damit Sie noch ein letztes Telefonat absetzen können.

Deshalb forschen Wissenschaftler vor allem daran, den Lithium-Ionen-Akku effizienter zu machen: Verbessertes Material für die Elektroden der Akkuzellen sowie höhere Ladespannungen sollen die Energiedichte erhöhen und Ladezeiten verkürzen – so ließe sich aus immer kleineren Akkus die gleiche Laufzeit oder mehr Laufzeit aus Akkus gleicher Größe herausholen. Forscher an der Stanford-Universität haben beispielsweise eine Elektrode aus purem Lithium entwickelt statt des heute üblichen Graphits, das die Lithium-Ionen umgibt.

Das Startup Amprius liefert angeblich bereits Akkus an Smartphone-Hersteller: In seinen Akkus wird das Graphit durch Silizium-Nanopartikel ersetzt und damit eine 20 bis 50 Prozent höherer Energiedichte erzielt. Auch an Lithium-Schwefel-Akkus und Lithium-Luft-Akkus wird geforscht – deren Marktreife liegt allerdings noch in weiter Ferne.
*Thomas Rau ist Leiter des Hardware- und Testcenter bei der pcwelt.de