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Ratgeber
Batterie oder Akku - Conrad hilft bei der Entscheidung
Batterien und Akkus begleiten uns überall im Alltag. Wir nutzen Sie zur Energieversorgung im Büro, in Werkstätten, zu Hause oder unterwegs. Batterien und Akkus liefern den Strom für Handys, Taschenlampen, Digitalkameras, MP3-Player, Fernsteuerungen, Uhren, Waagen, Rauch- und Gefahrenmelder und vielem mehr.
Oft stellt sich dabei die Frage, ob für ein bestimmtes Gerät besser Batterien oder doch Akkus verwendet werden sollen.
Batterien (Primärzellen):
Einweg-Batterien
Batterien haben eine Spannung von 1,5 V/pro Zelle und sind für den einmaligen Gebrauch vorgesehen. Aus diesem Grund werden sie auch Einweg-Batterien genannt. Sie dienen zur Stromversorgung von Geräten, die eher selten oder nur kurzzeitig genutzt werden und einen geringen Strombedarf haben.
Vorteile:
- Sofort einsatzbereit
- Geringe Selbstentladung bei Nichtgebrauch (max. 4%/Jahr)
- Günstiger als Akkus in der Anschaffung
Nachteile:
- Verbrauchen bei der Herstellung 50 bis 400x mehr Strom als sie liefern
- Nicht wieder aufladbar
- Keine hohen Stromstärken
Akkus (Sekundärzellen):
Wiederaufladbare Akkus
NiMH-Akkus haben eine Spannung von 1,2 V/Zelle, können hohe Ströme liefern und sind für den mehrfachen Gebrauch vorgesehen. Aus diesem Grund werden sie für Geräte verwendet, die einen hohen Strombedarf haben und regelmäßig oder auch für längere Zeit im Einsatz sind.
Vorteile:
- Bis zu 1000 Mal wieder aufladbar
- Kein Nachkauf erforderlich
- Hohe Strombelastbarkeit
Nachteile:
- Müssen vor dem Gebrauch geladen werden
- Hohe Selbstentladung bei Nichtgebrauch (ca. 30%/Monat)
- Teurer als Batterien in der Anschaffung
Die neue Akkugeneration mit geringer Selbstentladung
Durch die Verwendung neuer Materialien gehört das bekannte Selbstentladungsproblem bei normalen NiMH-Akkus endlich der Vergangenheit an.
Mit dieser neuen Akkugeneration bekommen Sie die Vorteile von Batterien und Akkus in perfekter Kombination.
Beachten Sie bitte, dass unterschiedliche Hersteller auch unterschiedliche Namen nutzen: z.B. ENDURANCE, eneloop, ready2use, usw.
Entladungskurven von Akkus und Einweg-Batterien.
In der Abbildung sind Entladungskurven von Akkus und Einwegbatterien zu sehen.
Grüne Kurve: Entladung eines Akkus bis zur vollständigen Entleerung.
Rote Kurve: Entladung eines Akkus bei geringer Stromentnahme. Die Kurve zeigt, dass die Selbstentladung wesentlich schneller erfolgt als bei einer Einwegbatterie.
Gelbe Kurve: Entladung einer Einwegbatterie bei geringer Stromentnahme.
Im Vergleich der Energiebilanzen von Einwegbatterien und Akkus werden große Unterschiede deutlich: Batterien verbrauchen für ihre Herstellung zwischen50 und 400x soviel Strom, wie sie für den Gebrauch bereitstellen. Das macht Batteriestrom sehr teuer. Diese Kosten werden vom Anwender jedoch kaum bemerkt, da sie sich über einen entsprechend langen Zeitraum der Nutzung erstrecken.
Dagegen haben die vergleichsweise teuren Akkus eine sehr günstige Energiebilanz. Zwar wird für ihre Herstellung auch Energie benötigt, aber diese verteilt sich auf die während der gesamten Lebensdauer eines Akkus genutzte Energie. Die Lebensdauer wird bestimmt durch Akkukapazität und die Anzahl der Zyklen. Diese Zahl kann bei richtiger Ladung und Pflege (z.B. Tiefentladungen vermeiden) mit dem passenden Ladegerät über 1000 Zyklenerreichen.
Das schlägt sich dann auch im Kapazitätsvergleich von Akku und Einwegbatterie nieder. Dort liegt eine Alkaline-Batterie (2700 mAh) im direkten kurzfristigen Vergleich vor einem NiMH-Akku (1600 mAh). Aber bereits nach 500 Ladezyklen hat der Akku eine nutzbare Kapazität von 800 000 mAh zur Verfügung gestellt.
Auflistung der Batterie-/Akkukosten bei verschiedenen Verbrauchern
Diese Aufstellung vergleicht lediglich die Anschaffungskosten. Die zusätzlichen Kosten für das Laden der Akkus bzw. für den Nachkauf der Batterien wurden nicht berücksichtigt. Es wurden ausschließlich Produkte der Marke Conrad energy für den Vergleich herangezogen. Für die unterschiedlichen Batteriegrößen wurden unterschiedliche Verbraucher getestet.
PMR-Funkgerät
Stromversorgung 4 Micro-Batterien
Strombedarf Ø ca. 150 mA (Empfang/Senden = 50/250 mA)
| Conrad energy | Kapazität | Betriebszeit ca. | Preis für ein 4er Set | Mehrkosten im Vergleich zu Akkus ab: | Kosten: 50 Betriebsstunden |
|---|---|---|---|---|---|
| Alkaline-Batterie 658017 |
610 mAh | 4,07 h /Batteriesatz |
3,69 €* | 2,15 Batteriesätzen 8,73 Betriebsstunden |
45,33 € |
| NiMH-Akku 250400 |
700 mAh | 4,66 h /Ladung |
9,99 €* | 9,99 € |
RC-Modellauto
Stromversorgung 4 Mignon-Batterien
Strombedarf ca. 300 mA
| Conrad energy | Kapazität | Betriebszeit ca. | Preis für ein 4er Set | Mehrkosten im Vergleich zu Akkus ab: | Kosten für 50 Betriebsstunden |
|---|---|---|---|---|---|
| Alkaline-Batterie 658018 |
1600 mAh | 5,33 h /Batteriesatz |
3,79 €* | 3,34 Batteriesätzen 17,8 Betriebsstunden |
35,55 € |
| NiMH-Akku 250526 |
2400 mAh | 8,0 h /Ladung |
14,99 €* | 14,99 € |
Taschenlampe
Stromversorgung 4 Mono-Batterien
Strombedarf ca. 800 mA
| Conrad energy | Kapazität | Betriebszeit ca. | Preis für ein 4er Set | Mehrkosten im Vergleich zu Akkus ab: | Kosten für 50 Betriebsstunden |
|---|---|---|---|---|---|
| Alkaline-Batterie 658021 |
10050 mAh | 12,56 h /Batteriesatz |
8,98 €* | 4,45 Batteriesätzen 55,92 Betriebsstunden |
35,75 € |
| NiMH-Akku 250306 |
5000 mAh | 6,25 h /Ladung |
39,98 €* | 39,98 € |
*Preisstand Mai 2019
Zusammenfassung:
- Auch wenn ein Akku mit 1,2 V eine geringere Spannung als eine Batterie (1,5 V) aufweist, sind fast alle Geräte für den Batteriebetrieb ohne nennenswerte Leistungseinbußen auch mit Akkus zu betreiben.
- Unabhängig vom Verbraucher und der Größe der Akkus tritt bei allen Geräten früher oder später ein Spareffekt ein. Je länger die Betriebszeit des Verbrauchers, umso größer ist der Spareffekt.
- Bei Geräten mit langen Betriebszeiten, hohem Strombedarf und somit auch hohem Batterieverbrauch wird durch den Einsatz von Akkus die Entstehung von Sondermüll in Form von Altbatterien im großen Maße vermieden.
Weitere Vorteile von Akkus:
- Bei voll geladenen Akkus ist eine genau definierte Betriebszeit des Verbrauchers gewährleistet. Beim Betrieb mit bereits gebrauchten Batterien gibt es keine Information über die Restkapazität und niemand kann genau vorhersagen, wie lange die Batterien noch halten werden.
- Sollte ein Verbraucher nach dem Einsatz versehentlich nicht ausgeschaltet werden, brauchen Akkus nur wieder aufgeladen werden. Bei Batteriebetrieb muss der komplette Satz erneuert werden.
- Wenn ein Gerät nur zeitweise zum Einsatz kommt, können die dafür verwendeten Akkus zwischenzeitlich auch in anderen Geräten genutzt werden.
Hier ist die perfekte Mischung aus Batterie und Akku. Mit dem Akkutyp Conrad energy Endurance ist es uns gelungen, die Vorteile von Batterien und Akkus zu kombinieren.
- Sofort einsatzbereit
- Minimale Selbstentladung: Lange Lagerfähigkeit ohne große Energieverluste
- Hohe Strombelastbarkeit für leistungsstarke Verbraucher
- Gute Leistungsfähigkeit auch bei niedrigen Temperaturen
- Umweltfreundlich und günstig in der Anwendung durch Wiederaufladbarkeit
- Bis zu 1000 Mal wieder aufladbar
- In allen gängigen Größen (Micro, Mignon, Baby, Mono, 9V Block) erhältlich
- Günstiger Anschaffungspreis
- Können mit jedem handelsüblichen NiMH-Ladegerät geladen werden
Conrad energy Endurance
Die Ursachen der Nachteile von Akkus (vor Inbetriebnahme erst aufladen, lange Ladezeiten) sind vor allem auf die Selbstentladung zurückzuführen. Mit Conrad energy Endurance gelang es, diesen Prozess deutlich zu verlangsamen und so auf Einwegbatterie-Niveau zu bringen.
Nach 6 Monaten stehen dem Anwender einer Conrad energy Endurance noch 90%, nach einem Jahr immer noch 85% des Energieanfangsniveaus zur Verfügung. Zum Vergleich: Ein Qualitätsakku besitzt nach 6 Monaten noch 75% und nach einem Jahr 0%. Nicht nur diese Zahlen verdeutlichen, wie neuartig und vorteilhaft Conrad energy Endurance ist: Entlädt und lädt man eine Conrad energy Endurance einmal pro Woche, hätte sie theoretisch eine Lebensdauer von 19 Jahren.
Somit decken Conrad energy Endurance die meisten Einsatzgebiete von Batterien und Akkus gleichermaßen ab.
Viele Geräte benötigen zum Betrieb unbedingt Alkaline-Batterien mit einer Spannung 1,5 V/Zelle. Wenn nun anstelle der Batterien (mit einer Spannung von 1,5 V/Zelle) Nickel-Metallhydrid-Akkus (mit einer Spannung von 1,2 V/Zelle) verwendet werden, ist eine ordnungsgemäße Funktion nicht immer gewährleistet. Aufgrund der Unterversorgung von 20% wird der Einsatz von NiCd- bzw. NiMH-Akkus von einigen Geräteherstellern kategorisch abgelehnt oder sogar verboten.
Abhilfe schaffen in diesem Fall neuartige NiZn-Akkus, die eine Spannung von 1,6 V pro Zelle aufweisen. Dieser Akku-Typ wurde bereits vor über 100 Jahren von Thomas Alva Edison patentiert. Allerdings überlebten die ersten Akkus nur eine geringe Anzahl von Ladezyklen. Die Zinkelektrode wurde durch Passivierung sehr schnell unwirksam.
Erst in den letzten Jahren haben findige Akku-Techniker das Kunststück geschafft und den Akkus die erforderliche Zyklenfestigkeit “eingehaucht”.
Die sonst mit Batterien betriebenen Verbraucher werden nun dank der cleveren Akku-Technologie ausreichend mit Spannung versorgt und weil nicht ständig neue Batterien nachgekauft werden müssen, werden Umwelt und Geldbeutel gleichermaßen spürbar entlastet.
Übrigens: Bei korrekter Behandlung stehen die NiZn-Akkus im Bezug auf nutzbarer Kapazität und Zyklenfestigkeit den 1,2 V-Akkus in nichts nach. Allerdings benötigt man zum Laden ein spezielles NiZn-Ladegerät.
Vorteile der Nickel-Zink-Akkus:
- Extrem langlebig – über 1000 Ladezyklen
- Nennspannung 1,6 V
- Problemloses Einsetzen in Kleingeräte
- Hohes Potential in industriellen Anwendungen dank niedriger Fertigungskosten
Verbraucher sind gesetzlich zur Rückgabe aller gebrauchten Batterien und Akkus verpflichtet. Eine Entsorgung über den Hausmüll ist untersagt! Informieren Sie sich zu gesetzlichen Verpflichtungen und Hilfestellungen zur fachgerechten Entsorgung von Batterien und Akkus, sowie einen Entsorungshinweis für Starterbatterien und Angaben zur Pfandpflicht und Rückgabe.
Akkus und Batterien sind aus unzähligen Bereichen des Lebens nicht mehr wegzudenken. Doch so selbstverständlich der alltägliche Umgang mit den mobilen Stromspeichern einerseits ist, so weit verbreitet sind andererseits auch die Mythen und das Halbwissen rund um die Energiezellen. Ob Berichte zu Behandlung, Pflege und Entsorgung, kursierende Internet-Meldungen über giftige Substanzen und explodierende Zellen oder vermeintlich clevere „Expertentipps“ für ein längeres Leben: Über Akkus und Batterien machen oft sehr widersprüchliche oder schlichtweg falsche Hinweise die Runde. Was ist wirklich dran an den hartnäckigsten Gerüchten?
Der „Memory-Effekt“
Der Mythos-Klassiker schlechthin ist die Geschichte vom sogenannten „Memory-Effekt“. Dieser besagt, dass ein NiCd-Akku einen Teil seiner Kapazität verliert und sich nicht mehr vollständig aufladen lässt, wenn er nicht komplett entladen und somit zu früh wieder aufgeladen wurde. Befindet sich im Akku also zu Beginn des Aufladevorgangs noch eine Restladung von 25 %, wird er sich beim nächsten Mal nur bis zu dieser 25-Prozent-Grenze entladen. In diesem Beispiel würde der Akku schließlich ein Viertel seiner Gesamtkapazität einbüßen. Was zugegeben früher noch beim Einsatz von Nickel-Cadmium-Akkus (NiCd) zu beobachten war, stimmt heute nicht mehr. Längst sind Nickel-Metall-Hydrid-Zellen (NiMH) Standard und diese kennen keinen „Memory-Effekt“. Auch Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Akkus sind davon nicht betroffen. NiMH- und Lithium-Akkus reagieren vielmehr auf Über- und Tiefentladung empfindlich. Daher sollte man für diese Akkutypen immer intelligente Ladegeräte verwenden, welche den Ladestrom automatisch regeln.
Keller statt Kühlschrank
Zudem verhindern moderne Ladestationen eine Überhitzung der NiMH-Akkus, die den Energiezellen gar nicht gut bekäme. Denn grundsätzlich mögen es Akkus eher kühler. Jedoch sollte man seine Stromspeicher keineswegs wie verderbliche Lebensmittel lagern und dem sehr beliebten Tipp der Kühlschranklagerung Glauben schenken. Abgesehen davon, dass sich Akkus bei ca. 15 bis 17 °C ohnehin „am wohlsten“ fühlen, sorgen die sehr tiefen Temperaturen oder Minusgrade im Kühl- und Gefrierschrank für den Verlust der elektrischen Spannung. Ferner ist hier die Gefahr einer Kondenswasserbildung groß – und diese würde den Akku letztlich zerstören. Ergo ist ein trockener Keller der beste Lagerort für einen Akku
Lebensverlängernde Maßnahmen
Kühl gelagerte Akkus haben nachweislich tatsächlich eine höhere „Lebenserwartung“. Obwohl jede Energiezelle unabhängig von der Temperatur mit jedem Ladezyklus altert und an Leistung verliert, beschleunigen höhere Temperaturen diesen „Alterungsprozess“ zusätzlich. Das erklärt auch den wohl bereits von jedem Nutzer beobachteten Leistungsabfall eines typischen Notebook-Lithium-Akkus. Lagert dieser bei 25 °C, besitzt er nach einem Jahr nur noch 80% seiner ursprünglichen Ausgangsleistung. Dass gewöhnliche Betriebstemperaturen von etwa 45 °C die Lebensdauer dann nicht gerade verlängern, liegt auf der Hand. Daher sollte man z. B. zu Hause so oft wie möglich auf Netzbetrieb umschalten und dem Akku bis zum nächsten mobilen Einsatz eine kühle Ruhepause gönnen.
Heißes Gerücht
Angesichts der Tatsache, dass es Akkus und Batterien eher unterkühlt mögen, dürfte sich ein weiteres hartnäckiges Gerücht von ganz allein entlarven: Denn natürlich lassen sich leere Batterien nicht wieder auf einer Heizung „fit“ machen. Statt die letzten minimalen Reserven aus dem kleinen Stromspeicher zu „kitzeln“, besteht vielmehr die Gefahr einer Überhitzung sowie des Aufreißens der Hülle. Und da Einwegbatterien in der Regel mit Nickel- und Alkalilösungen befüllt sind, könnten ätzende Stoffe und entzündbare Gase freiwerden. Finger weg von diesem „explosiven Tipp!“
Explosive Geschichten
Explosionen werden vielmehr mit Lithium-Akkus in Verbindung gebracht. Immer wieder gibt es „glaubwürdige“ Berichte aus dem Bekanntenkreis oder „Live-Mitschnitte“ auf Videoportalen im Internet, die diese explodierenden Mobiltelefon- und Notebook-Akkus angeblich belegen wollen. Doch Vorsicht: Sicherlich kann es aufgrund von Produktionsmängeln bei ungeprüften Billigprodukten oder Manipulationen zu beschädigten Akkuzellen und damit theoretisch zu einer Explosion kommen. Jedoch ist diese mehr als unwahrscheinlich, da moderne Akkus über eine Temperaturkontrolle verfügen, die eine Überhitzung oder gar Schlimmeres verhindert.
Akkus oder Batterien?
Zum Abschluss noch eine wahre Geschichte: Es ist durchaus richtig, dass Akkus – so umweltfreundlich und leistungsstark sie auch sein mögen – nicht in jedem Fall bzw. in jedem Gerät Batterien vorzuziehen sind. Denn überall dort, wo nur kurzzeitig Energie verbraucht wird, wie z. B. in Fernbedienungen, Uhren, Rauchmeldern oder Taschenlampen, ist das Einwegprodukt die bessere Wahl. Da NiMH-Akkus immer etwas Strom abgeben, auch wenn sie nicht benutzt werden und sich dadurch im Laufe der Zeit selbst entladen (bis zu 60% in einem Monat), müssten sie sehr viel häufiger ausgetauscht werden als eine Batterie. Die neuen NIMH-Akkus in LSD-Technik (Low Self Discharge) bilden aber hier eine Ausnahme. Bei diesen Akkugenerationen liegt die Selbstentladung ähnlich niedrig wie bei Primärbatterien.
Die Anforderungen an Akkus sind mittlerweile enorm. Kein Wunder, dass ihre Entwicklung immer weiter voranschreitet und so ständig neue Technologien den Markt erobern. Waren vor Jahren vornehmlich Blei- und NiCd-Akkus verbreitet, gibt es heute eine Vielzahl von unterschiedlichen Akku-Technologien, die auf spezielle Anwendungsgebiete perfekt optimiert sind.
Doch was nützt der beste und modernste Akku, wenn er nicht richtig geladen wird? Er kann sein Leistungspotential nicht im vollen Umfang ausspielen. Doch nicht nur das. Waren ältere Akkugenerationen noch verhältnismäßig unproblematisch, was suboptimale Ladevorgänge oder auch extreme Tiefentladung angeht, wollen die Akkus der neuesten Generation richtig geladen werden.
Besonders Lithium-Akkus legen größten Wert auf die Einhaltung der maximalen Ladespannung, damit sie nicht frühzeitig den Dienst quittieren. Im schlimmsten Fall können diese Akkus auch mit drastischer Rauchentwicklung und offenem Feuer auf falsche Ladevorgänge reagieren.
Aus diesem Grund ist es zwingend erforderlich, für jede Akkutechnologie die passende Ladetechnik einzusetzen. Das trifft für Rundzellen in den klassischen Bauformen wie z.B. Micro, Mignon, Baby, Mono oder auch 9 V Block ebenso zu wie für die scheinbar unüberschaubare Anzahl von Geräteakkus und Akkupacks für die unterschiedlichsten Anwendungen.
Moderne Ladegeräte können aber noch weitaus mehr als nur Akkus aufladen. Mit entsprechenden Lade- und Entlade-Programmen werden müde Akkus im Handumdrehen wieder fit gemacht und dabei die nutzbaren Kapazitäten ermittelt. Die cleveren Geräte überwachen dabei die unterschiedlichsten Parameter. Außerdem können sie dank einer Vielzahl von Sicherheitsschaltungen und einer präzisen Erkennung, wann der Akku voll ist, auch mit hohen Strömen zuverlässig laden. Als krönendes Sahnehäubchen können bei manchen Geräten die Ladekurven auch am Computer ausgewertet werden.