Richtig geladen? Der (neue) Akku-Knigge

Strenge Grundsätze zur richtigen Pflege von Akkus, die vielleicht gestern noch galten, sind heute – vorausgesetzt der Handwerker verwendet eine moderne Akku-Technologie – so nicht mehr haltbar. Am Beispiel  des schwäbischen Herstellers Metabo trennt der vorliegende Beitrag Mythen von aktuellen Regeln.

Schluss mit dem Memory-Effekt

Der wohl hartnäckigste Mythos im Zusammenhang mit der korrekten Ladung von Akkus betrifft den sogenannten Memory-Effekt. Dieser besagt, dass Akkus einen Kapazitätsverlust erleiden, wenn der Anwender sie wieder auf das Ladegerät aufsteckt bevor sie komplett „leer gearbeitet“ wurden. Es heißt der Akku „merke“ sich die Energiemenge, die er bei der Ladung aufnimmt und speichere bei der nächsten eben wieder nur diese – auch wenn der Akku ursprünglich höhere Kapazitäten hatte.

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) stellte bereits 2001 fest, dass der Memory-Effekt, beziehungsweise der Verlust der Zellspannung, der für den Effekt verantwortlich ist, bei Nickel-Akkus zwar auftritt, jedoch bei weitem nicht mehr in dem Maße, wie bei den ersten Akku-Generationen der 1980er-Jahre. Darüber hinaus ließ sich der Effekt wieder rückgängig machen, nachdem der Akku einmal komplett entladen und dann wieder voll aufgeladen wurde. Bei Lithium-Ionen-Akkus die viele Hersteller in mobilen Maschinen nutzen, haben die Wissenschaftler gar keinen Verlust der Zellspannung beobachtet. Den Memory-Effekt ist also getrost als ausgestorben zu betrachten – und das bereits seit vielen Jahren. Das bedeutet: Es ist erstens kein Problem, den Akku bereits dann wieder aufzuladen, wenn er noch nicht komplett leer ist. Und es ist zweitens auch absolut unschädlich für den Akku, ihn aus dem Ladegerät zu nehmen, bevor er voll geladen ist. Einziger Effekt hierbei: Der Akku wird insgesamt öfter ge- und entladen. Und die Anzahl der Ladezyklen hat bei einigen Herstellern einen Einfluss auf die Garantie. Metabo hingegen gewährt eine Dreijahres-Garantie auf alle Lithium-Ionen-Akkupacks – unabhängig vom Ladezyklus.

Schädliche Tiefentladung

Ganz und gar kein Mythos ist die Schädigung des Akkus durch Tiefentladung. Es kann tatsächlich erheblichen Schaden – sogar eine vollständige Zerstörung – anrichten, den Akku bis zur absoluten Erschöpfung der Kapazität zu entladen. Bei Akkus ohne entsprechende Schutzfunktion kann das passieren, wenn der Anwender, obwohl der Akku leer ist, immer wieder versucht, die Maschine erneut einzuschalten, beispielsweise um einen Arbeitsgang mit den letzten Reserven des Akkus noch abzuschließen. Deshalb setzt Metabo bei allen Lithium-Ionen-Akkupacks auf die eigens entwickelte Ultra-M-Technologie mit Tiefentladeschutz. Das heißt, dass die Spannung des Akkus dank der optimalen Abstimmung und Kommunikation zwischen Maschine, Akkupack und Ladegerät nie unter die kritische Grenze sinkt, ab der die Zellen Schaden nehmen. Der Tiefentladeschutz schützt den Akku in jeder Situation – egal, ob er einzeln aufbewahrt wird oder sich in der Maschine oder dem Ladegerät befindet. Bei Akkus ohne Tiefentladeschutz kann es passieren, dass der Akku sich nicht nur beim Arbeiten, sondern auch durch Selbstentladung tiefentleert. Metabo-Akkus sind dagegen gefeit. Hinzu kommt, dass die Selbstentladung von Lithium-Ionen-Akkus lediglich etwa ein Prozent monatlich beträgt. Im Vergleich dazu entlädt sich ein NiCd- oder ein NiMH-Akkupack pro Monat zu rund einem Viertel selbst. Das heißt im Klartext: Ein voller NiCd-Akku ist nach rund vier Monaten leer, ein Li-Ionen Akku dagegen theoretisch erst nach acht bis zehn Jahren.

Akku im Ladegerät vergessen?

Wer den Akkupack nach dem vollständigen Aufladen in der Ladestation stecken lässt, muss bei manchen Geräten befürchten, dass das Ladegerät den Akku aufgrund des geschlossenen Energiekreislaufs auf die Dauer wieder entlädt. Die Lithium-Ionen-Akkupacks von Metabo können Anwender hingegen getrost aufgesteckt im Ladegerät lassen. Denn wenn das Netzkabel eingesteckt ist, wird der Akkupack vollständig geladen und das Ladegerät geht anschließend in den so genannten „Erhaltungsmodus“, um den Ladezustand konstant bei 100 Prozent zu halten. Bei diesem Vorgang wird nur sehr wenig Energie verbraucht. Ist der Netzstecker des Ladegerätes ausgesteckt, wird der Akkupack auch nicht über das Ladegerät entladen. Somit kann der Handwerker den Akku in beiden Fällen bedenkenlos aufgesteckt in seinem Ladegerät lassen.

Schnellere Ladezeit – kürzere Lebensdauer?

Das Gerücht macht die Runde, dass Schnell-Ladegeräte dem Akku schaden könnten. Hier kommt es drauf an: Bei dem richtigen Lademanagementsystem, sprich dem perfekten Zusammenspiel von intelligentem Batteriemanagement, Einzelzellenüber­wachung und prozessorgesteuertem Lade- und ­Entlademanagement, wie es zum Beispiel die Ultra-M-Technologie von Metabo bietet, hat eine schnelle Ladung keine Auswirkung auf die Lebensdauer des Akkupacks. Wichtig ist dabei, dass der Ladestrom des Ladegeräts maximal etwa das zweifache des Akku-Kapazitätswerts beträgt, denn ein zu hoher Ladestrom kann den Zellen schaden. Ein Akku mit 4,0 Amperestunden sollte also mit höchstens 8 bis 9 Ampere geladen werden. Wegen der ständig wachsenden Akku-Kapazitäten gewinnen schnelle Ladegeräte heute immer stärker an Bedeutung. Metabo setzt mit seinem neuen Schnell-Ladegerät ASC Ultra auf ein optimal abgestimmtes Lademanagement, das den Akku schützt und gleichzeitig innerhalb kürzester Zeit wieder einsatzbereit macht: Die 18-Volt-Akkupacks mit 5,2 Amperestunden lädt es in nur 45 Minuten komplett auf. Für das Laden von 3,0 Ah-Akkus braucht das ASC Ultra nur 27 Minuten. Beim Laden der Li-Power Compact Akkus mit 1,5 Amperestunden reduziert das ASC Ultra den Ladestrom automatisch von 6,5 auf 3 Ampere, um die Zellen zu schonen.

Hohe Kompatibilität

Bei der Entwicklung in den vergangenen Jahren stand auch die Kompatibilität im Fokus: Alle 14,4-, 18- und 36-Volt Lithium-Ionen-Akkusysteme von Metabo sind mit dem Schnell-Ladegerät kompatibel. Die Akkupacks einer Voltklasse kann der Anwender zudem völlig frei mit den zahlreichen Maschinen der jeweiligen Klasse kombinieren. So passen etwa alle Lithium-Ionen-Akkus mit 18 Volt auf die inzwischen fast 40 Maschinen des breiten 18-Volt-Programms – vom Winkelschleifer über den Bohr- und Schlagschrauber bis hin zu Stich- und Handkreissägen. Sogar die Akkupacks, Elektrowerkzeuge und Ladegeräte der ersten Lithium-Ionen-Generation aus dem Jahr 2009 lassen sich mit den neuesten Entwicklungen kombinieren. Mit Pick+Mix bietet Metabo im Handel deshalb ein System, bei dem Anwender innerhalb der 18-Volt-Klasse die freie Wahl haben zwischen beliebigen Kombinationen aus Elektrowerkzeug, Akkupacks, Transportlösung und Ladegerät. So kann sich jeder sein individuelles Set zusammenstellen und bezahlt nur das, was er tatsächlich haben möchte.

Cool down: vor dem Laden runterkühlen

Wer sein Elektrowerkzeug bei der täglichen Arbeit im Dauereinsatz hat, der weiß, wie warm Maschine und Akkupack gerade bei schweren Anwendungen werden. Bevor ein Akkupack geladen werden kann, muss er auf rund 50 Grad Celsius abgekühlt werden. Bei Metabo übernimmt das das Ladegerät: Die Air Cooled-Technologie kühlt den Akku mit Hilfe eines Lüfters im Ladegerät besonders schnell ab, minimiert so lästige Wartezeiten und macht den Akku schnellstmöglich wieder einsatzfähig. Das neue Schnell-Ladegerät ASC Ultra passt die Leistung des Lüfters dabei automatisch der jeweiligen Akkutemperatur an. Air Cooled hält die Temperatur des Akkupacks zudem während des gesamten Ladevorgangs konstant auf dem optimalen Level, was die Ladezeit reduziert und gleichzeitig die Lebensdauer des Akkupacks verlängert. Während der Anwender bei Temperaturen bis minus 15 Grad Celsius mit einem Akku zwar noch arbeiten kann, lassen sich „gefrorene“ Akkupacks generell nicht laden. Wer also einen leeren Akku bei Minusgraden beispielsweise über Nacht im Auto lässt, muss ihn am nächsten Tag erst aufwärmen, bevor er ihn laden kann. Wenn der Akku noch nicht komplett leer ist, ist ein kurzer Arbeitseinsatz genau das richtige „warm up“-Programm.

Gemäßigte Temperaturen – höchste Leistung

Wie bei der Ladung ist die Temperatur auch beim Einsatz ein Thema, was jedoch in unseren Breitengraden mit gemäßigtem Klima von geringerer Brisanz ist. Denn voll funktionsfähig ist ein geladener Akkupack bei einer Umgebungstemperatur von minus 15 bis plus 50 Grad Celsius. Das bedeutet, dass Handwerker sowohl im Winter bei Minusgraden als auch im Hochsommer in der prallen Sonne ohne Leistungseinbußen arbeiten können. Erreicht die Temperatur im Akku 80 Grad Celsius, schalten die Akkupacks von Metabo zum Selbstschutz ab. Bei Kälte müssen Anwender ab Temperaturen unter minus 15 Grad Celsius mit Leistungseinbußen rechnen. Ab minus 20 Grad kommt dann schließlich jedes Akku-Elektrowerkzeug an seine Grenzen. Denn im Temperaturgrenzbereich fällt die Spannung ab und insbesondere bei nicht komplett geladenen Akkus greift dann der Tiefentladeschutz früher und der Handwerker kann seine Arbeit nicht fortsetzen.

Richtige Akkulagerung

Für Akkus gilt: am besten trocken und ohne direkte Sonneneinstrahlung lagern. Dabei ist beispielsweise eine leicht erhöhte Luftfeuchtigkeit unproblematisch. Lediglich extreme Nässe sollten die Anwender am Lagerungsort ihrer Maschinen und Akkus meiden. Denn auftretende Kriechströme können zur Selbstentladung führen und im Extremfall sogar Korrosion an den Kontakten verursachen.

Lichtempfindlich sind die Akkupacks von Metabo nicht. Dennoch sollten Anwender sie vor direkter Sonneneinstrahlung schützen, damit die Packs nicht zu heiß werden. Der optimale Temperaturbereich des Aufbewahrungsorts liegt zwischen 10 und dreißig Grad Celsius. Je wärmer die Umgebungstemperatur, desto schneller altert der Akku. Gegenüber Erschütterungen und Stößen sind die Metabo-Akkupacks völlig unempfindlich, weil die Akkuzellen schwimmend gelagert sind. Es ist also absolut unproblematisch, die Akkus im Transporter aufzubewahren.

Autor

Martin Egenrieder ist Leiter des „Kompetenz-Center Akku“ im Produktmanagement bei Metabo.