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Wir erklären Ihnen, was sich hinter dem sogenannten Memory-Effekt verbirgt und ob er bei modernen Lithium-Ionen-Akkus noch auftritt.

WAS STECKT HINTER DEM MEMORY-EFFEKT?
Oft hört man, dass grundsätzlich alle Akkus von dem sogenannten „Memory-Effekt“ betroffen sind und durch zu frühzeitiges Aufladen Energiekapazität verlieren. Nimmt die Leistung des Akkus ab, verringert sich automatisch die Einsatzzeit des akkubetriebenen Geräts. Das Resultat: In der Praxis muss der Akku immer häufiger geladen werden. Im schlimmsten Fall wird er frühzeitig unbrauchbar. Aber sind wirklich alle Akkus von diesem Kapazitätsverlust betroffen? Nein: Bei modernen Li-Ionen-Akkus ist der Memory-Effekt nicht mehr feststellbar. Für Anwender hat das den großen Vorteil, dass der Akku jederzeit aufgeladen werden kann – unabhängig von seinem Ladezustand.

MEMORY-EFFEKT: ENTDECKT IN DEN 60ER JAHREN
Der ursprüngliche Akku-Mythos hat einen wahren Ursprung und stellte in der Vergangenheit zum Teil eine ernsthafte Herausforderung dar. Der Memory-Effekt wurde bereits in den 1960er Jahren von Ingenieuren der NASA entdeckt. Diesen fiel auf, dass die in einem Satelliten verbauten Akkus über die Zeit an Kapazität verloren. So stellten die Akkus nach wiederholten Teilentladungen nur noch so viel Energie bereit, wie zuvor aufgeladen wurde. 

Der Memory-Effekt bezeichnet damit eine negative Veränderung des Speichervermögens, die durch wiederholtes Teilentladen auftritt. Der Akku „merkt“ sich hierbei den Stand der Teilentladung und stellt im weiteren Gebrauch nur noch diese „gemerkte“ Menge an Energie zur Verfügung. Sie können sich das wie bei einem Gefäß vorstellen, bei dem Sie einen Zwischenboden einziehen – Ihnen steht dann im Gefäß weniger Raum zu Verfügung, den Sie füllen können. Der Memory-Effekt äußert sich elektrisch in einem Spannungsabfall. Der Akku wird unbrauchbar, wenn die Spannung durch den Spannungsabfall unter den Mindestbedarf des zu nutzenden Gerätes sinkt.

MEMORY-EFFEKT: WELCHE AKKUS SIND BETROFFEN?
Vorwiegend tritt der Memory-Effekt bei Nickel-Cadmium-Akkus (NiCd) auf, die häufig in kabellosen Werkzeugen verbaut wurden. Hervorgerufen wird der Effekt durch Kristallbildung an der aus Cadmium bestehenden Kathode. Wird der Akku nicht vollständig entladen, begünstigt dies die Kristallbildung im nicht entladenen Bereich. Dabei gilt, dass mit zunehmender Kristallgröße die Spannung sinkt, da die Leitfähigkeit des Materials negativ beeinflusst wird. In etwas geringerem Ausmaß ist ein ähnlicher Effekt auch bei Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH) zu beobachten, allerdings spricht man hier vom Lazy-Battery-Effekt. Akkus, die der gängigen Batteriegröße AA oder auch AAA entsprechen, sind oft noch NiMH-Akkus. Das gilt auch für die Akkus, die fest in kleinen Elektrogeräten verbaut sind. Sonst sind Ni-MH- wie auch NiCd-Akkus heute nur noch selten zu finden.

WIE KOMMT ES ZUM MEMORY-EFFEKT?
Der Memory-Effekt beruht nach aktuellem Stand der Forschung auf zwei Prozessen.

Wird ein NiCd-Akku aufgeladen, bilden sich Cadmium-Mikrokristalle. Wird der Akku nur bis zu einem bestimmten „über die Ladevorgänge hinweg gleichbleibenden“ Grad entladen, begünstigt dies die Bildung größerer Kristalle aus Mikrokristallen in nicht entladenen Bereichen. Weil die größeren Kristalle im Vergleich mit den kleineren Kristallen bei gleicher Masse eine kleinere Gesamtoberfläche haben, reagieren sie beim Entladen schlechter: Die Spannung bricht ein.

KEIN MEMORY-EFFEKT MIT LITHIUM-IONEN-AKKUS VON STIHL
STIHL verwendet ausschließlich moderne Lithium-Ionen-Akkus. Diese sind nicht nur leichter und leistungsstärker als ihre Vorgänger, sondern auch so gut wie frei vom oben erklärten Memory-Effekt. So weisen sie auch nach wiederholter Teilentladung keinen nennenswerten Spannungsrückgang auf. Gewährleistet wird dies durch die in den Akku-Zellen verbauten Materialien und modernste Technologie. Das Aufladen von STIHL Li-Ionen-Akkus ist zu jedem Zeitpunkt bedenkenlos möglich. Es ist also nicht wichtig, dass Sie den Akku immer bis zur vollständigen Entladung nutzen. Auch das kurze Zwischenladen in Arbeitspausen stellt kein Problem dar.

Was bedeutet der Memory-Effekt bei Akkus?
Werden früher häufig verwendete Nickel-Cadmium-Akkus (NiCd) oder Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH) häufig nur teilentladen, tritt ein Kapazitätsverlust auf. Dieser Effekt wird als Memory-Effekt bezeichnet. Durch die häufige Teilentladung „merkt“ der Akku sich den Energiebedarf der letzten Ladevorgänge und lädt nur noch diese „gemerkte“ Energiemenge, statt der ursprünglich zur Verfügung stehenden Kapazität. Das führt zu einem frühen Spannungsabfall, der den Akku auf lange Sicht unbrauchbar macht.

ZUSAMMENFASSUNG: DER MEMORY-EFFEKT
Kein Memory-Effekt bei Lithium-Ionen-Akkus in STIHL Produkten
Der Memory-Effekt tritt nur bei „alten“ Akkus, wie bspw. NiCd-Akkus, auf.
Der Memory-Effekt entsteht durch das zu frühe Aufladen noch nicht (vollständig) leerer Akkus.
Der Memory-Effekt verringert die Energiekapazität teilweise oder sogar ganz.

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Jeder kennt Knopfzellen: die schmalen, kreisförmigen Batterien in Uhren, Taschenrechnern oder auch Taschenlampen. Ist die mitgelieferte Knopfzelle Ihres Gerätes leer, gibt es die benötigte Batterie von dem richtigen Hersteller und in der passenden Größe meist nicht mehr. Kein Grund zur Verzweiflung: Knopfzellen werden von etlichen Herstellern angeboten, sie heißen nur jeweils unterschiedlich. 

Was sind Knopfzellen und wie unterscheiden sie sich?
Namensgebend für Knopfzellen, die größtenteils als Uhrenbatterien eingesetzt werden, ist ihre Form – sie ähnelt einem Kleidungskopf. Es handelt sich dabei um kompakte Energiespeicher, die in ihrem Durchmesser größer sind als in ihrer Höhe. Eingesetzt werden die Batterien vorwiegend in kleineren elektronischen Geräten mit geringem Stromverbrauch.

Knopfzellen sind in zahlreichen verschiedenen Größen und mit unterschiedlichen Zellspannungen zwischen 1,35 und 3,6 Volt erhältlich. Sie unterscheiden sich hauptsächlich in ihrer Haltbarkeit und ihrem Spannungsverlauf voneinander. Sollen sie besonders lange einsatzfähig bleiben, greifen Hersteller bevorzugt auf Lithium-Batterien zurück. Diese werden zum Beispiel auf dem Motherboard eines Computers eingesetzt. Hier sorgen die kreisförmigen Batterien für die Speicherung von Datum und Uhrzeit, auch wenn der Stromstecker gezogen ist.

Welche Uhrenbatterien gibt es?
Silberoxidbatterien sind die am weitesten verbreitete Form der Uhrenbatterien – sie werden am häufigsten von Herstellern in Armbanduhren eingesetzt. Teilweise werden auch Alkali-Mangan-Knopfzellen verwendet, um das Uhrwerk am Laufen zu halten. Sie gelten als günstigere Alternative, werden gleichzeitig aber als nicht hundertprozentig auslaufsicher erachtet. Demnach sind sie für Armbanduhren nicht uneingeschränkt zu empfehlen.

Es ist vor allem die über einen langen Zeitraum gleichbleibende Spannung, mit der die verlässlichen Silberoxid-Zink-Batterien bei Herstellern und Armbanduhrenträgern punkten können. Zudem bestechen die kompakten Uhrenbatterien mit einer relativ großen Lademenge – besonders erstaunlich erscheint diese im Vergleich zu ihrer geringen Größe. So erklärt sich, weshalb Sie die Knopfzelle Ihrer Uhr in der Regel erst nach zwei bis drei Jahren austauschen müssen.

Uhrenbatterien – ihre Bezeichnungen im Überblick
Die ersten zwei Buchstaben der Modellbezeichnung einer Knopfzelle beschreiben die chemische Zusammensetzung. Anschließend folgt die Angabe der Größe in Ziffern: Die Knopfzelle CR2032 hat demnach einen Durchmesser von 20 Millimetern und eine Höhe von 3,2 Millimetern.

CR2032: Lithium-Mangandioxid-Batterie als Rundzelle, mit 20 mm Durchmesser und 3,2 mm Dicke (Verwendung bei Motherboards, Autoschlüsseln)
LR1154: Alkaline-Mangan-Batterie als Rundzelle, mit 11,6 mm Durchmesser und 5,4 mm Dicke (Verwendung in Taschenrechnern, Weckern oder Taschenlampen)
SR1142: Silberoxid-Zink-Batterie als Rundzelle, mit 11,6 mm Durchmesser und 4,2 mm Dicke (Verwendung in Armbanduhren)

Die Vergleichsliste für Uhrenbatterien
Wenn Ihre Uhr nicht mehr funktioniert, müssen Sie nicht zwangsläufig einen Fachhändler aufsuchen, der Ihnen eine neue Knopfzelle vom Hersteller einsetzt. Wichtig ist lediglich, dass Sie die passende Batterie für Ihre Uhr kaufen. Dabei sollten Sie darauf achten, dass sowohl die Größe (in Dicke/Höhe und Durchmesser) als auch die Kapazität übereinstimmen.

Einige dieser Modelle finden Sie auch in unserem Shop. Falls Sie nicht das passende Modell in der Knopfzellen-Vergleichstabelle finden konnten, freuen wir uns, wenn Sie uns eine E-Mail schreiben – dann fügen wir diese gerne zu unserer Liste hinzu.

Armbanduhr: Batterie und Lebensdauer
Grundsätzlich weisen Uhrenbatterien sowie weitere Arten von Knopfzellen eine äußerst lange Lebensdauer auf. Sollte Ihre Knopfzelle dennoch einmal leer sein, sollten sie sich vor dem Austausch die Hände gründlich waschen und abtrocknen. Berühren Sie die Batterie mit fettigen Fingern, entsteht ein sogenannter Übergangswiderstand. Dabei wird der Knopfwiderstand nicht vollständig ausgenutzt, was wiederum eine verkürzte Lebensdauer zur Folge hat.

Dass ein Austausch nötig wird, merken Sie bei den meisten Uhren übrigens nicht erst dann, wenn die Zeiger stehen bleiben. Denn die Knopfzellen entladen sich gegen Ende ihrer Lebenszeit im Gegensatz zum Akku nur noch langsam – das führt dazu, dass Ihre Uhr immer mehr der tatsächlichen Uhrzeit hinterherhinkt.

Allgemeiner Sicherheitshinweis zu Knopfzellen
Achten Sie unbedingt auf eine sichere Aufbewahrung und Lagerung Ihrer Knopfzellen, da die kleinen Knöpfe geradezu dazu einladen, verschluckt zu werden. Hierdurch besteht nicht nur die Gefahr zu ersticken. Die Batterien können sich in der Speiseröhre entladen und so zu starken Schleimhautverbrennungen führen. Im Magen angekommen, greift die Magensäure zudem das Gehäuse an, sodass die Knopfzellen auslaufen und die Magenschleimhaut verletzen können. Achten Sie daher immer darauf, dass die Batterieschächte Ihres Kinderspielzeugs gut geschlossen sind und Sie Batterien nicht herumliegen lassen.

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Beim Smartphone wird die Akku-Kapazität in mAh angegeben, beim Laptop eher in Wh. Was ist der Unterschied? Und wieso schummeln die Smartphone-Hersteller?

Wie weit komme ich mit einer Akkuladung? Diese Frage treibt euch sicherlich um, wenn ihr euch ein neues Smartphone zulegt, ein Notebook oder eine Powerbank. Die Antwort findet ihr in der Bedienungsanleitung oder direkt auf dem Akku (falls dieser nicht fest verbaut ist).

Die Leistung ist dort mit Milliamperestunden (mAh), Amperestunden (Ah) oder Wattstunden (Wh) angegeben. Bei Smartphones findet ihr meist eine Angabe in mAh, bei Tablets und Laptops eher in Wh. Dass dort im Namen der Begriff Stunden auftaucht, bedeutet aber nicht, dass ihr nun so lange telefonieren oder Videos schauen könnt.

Mit dieser Formel einfach umrechnen
Ihr braucht gar nicht viel Physikwissen aus der Schule, um bei einer Angabe im mAh skeptisch zu reagieren. Watt ist die Einheit für Leistung, während Ampere für die Stromstärke steht. Amperestunden oder Milliamperestunden sagen also noch gar nicht viel über die tatsächliche Leistung aus.

Wenn auf dem Smartphone-Akku 3.000 mAh steht, bedeutet dies, dass der Akku eine Stunde lang einen Strom von 3.000 mA liefert oder drei Stunden lang 1.000 mA. Dann ist er vollständig entladen.

Nur weil Akkus mit einer konstanten Spannung arbeiten, lassen sich Amperestunden und Wattstunden recht einfach in Beziehung setzen, sprich: umrechnen. Die Voltangabe findet ihr auf dem Akku. Notfalls müsst ihr euch ein wenig in die Bedienungsanleitung vertiefen. Leider machen die Hersteller in Zeiten fest verbauter Akkus immer seltener freiwillig Angaben dazu. Die Grundformel ist recht einfach:

Kapazität (Ah) x Spannung (V) = Energie (Wh)

Noch einfacher mit dem Online-Rechner
Der im Ultrabook Lenovo Thinkpad X1 Carbon verbaute 3-Zellen-Akku kommt auf 57 Wattstunden. Bei einer Spannung von 11,8 Volt ergibt sich dann folgende Rechnung:

57 Wh / 11,8 V = 4,831 Ah

Diese Umrechnung solltet ihr vornehmen, wenn ihr die Angabe in Wh nicht gewohnt seid, da ihr in der Praxis meist mit mAh zu tun habt. Denn die Leistung von Smartphone-Akkus wird meist auf diese Weise angegeben. In den Tech-News werden besonders ausdauernde Geräte gerne unter Angabe des mAh-Werts hervorgehoben. (Ja, manchmal auch bei uns.) Der obigen Rechnung sollte also noch ein weiterer Schritt folgen. Das Milli im Namen sagt es bereits: Zwischen Ah und mAh liegt lediglich der Faktor 1.000.

Kapazität (Ah) x 1.000 = Kapazität (mAh)
Energie (Wh) / Spannung (V) x 1.000 = Kapazität (mAh)
57 Wh / 11,8 V * 1.000 = 4.831 mAh

Hersteller rechnen etwas schön
Wundert ihr euch jetzt, dass 4.831 mAh im Laptop nicht sooo viel mehr sind als die üblichen 3.000 mAh in einem Smartphone? Der Unterschied ist dennoch groß, denn es muss noch die Spannung berücksichtigt werden, die im Smartphone wesentlich geringer ist.

Wenn eine Powerbank an ein Smartphone angeschlossen wird, liegt gemäß USB-Standard eine Spannung von 5 Volt an. Lithium-Ionen-Zellen besitzen aber eine Standard-Spannung von 3,7 Volt. Womit ist nun zu rechnen? Auf einem Samsung-Akku, der hier noch herumliegt, steht sowohl 3.200 mAh als auch 12,16 Wh. Wir rechnen einfach mal mit beiden Werten:

12,16 Wh / 5 Volt = 2.432 mAh
12,16 Wh / 3,8 Volt = 3.200 mAh

Samsung hat also einfach die interne Spannung genommen, vermutlich weil so die Kapazität höher ausfällt. Beim Kauf eines Smartphones wiegt das vielleicht nicht so schwer, da ihr eher auf die Angaben zur Laufzeit schaut – und zwar nicht in den Herstellerangaben, sondern in verlässlichen Tests. Beim Kauf einer Powerbank ist dies aber anders, sie werden nur selten auf Herz und Nieren geprüft. Hier solltet ihr euch darauf einstellen, dass auch dort lieber mit 3,7 Volt gerechnet wird.

>>>>>>>>>>>>>>>>>Smartphone Akku
>>>>>>>>>>>>>>>>>Laptop Akku

Es gibt nichts Ärgerlicheres als einen Laptop, der im ersten Moment geladen scheint und schon eine Stunde später den Anschluss an die Steckdose fordert. Meist ist es kein Hardware-Fehler, sondern der schwächelnde Akku des Notebooks. Wir haben Tipps, wie Sie Ihren Akku von Anfang an schonen, bei schlechter Leistung neu einstellen und wie Sie schon während dem Gebrauch des Laptops Strom sparen können.

1. Kalibrieren Sie Ihren Akku – Die meisten Laptop-Akkus haben heutzutage einen internen Prozessor, der die Batterielaufzeit schätzt. Kalibrieren Sie Ihren Akku und das System zeigt Ihnen die richtige verbleibende Akku-Laufzeit an. So holen Sie das Maximum an Leistung aus Ihrem Laptop-Akku. Idealerweise sollten Sie dies 3-4 mal jährlich durchführen.

2. Passen Sie Ihre Einstellungen an – Fast jeder neue Laptop hat Einstellungen für Energieoptionen. Optimieren Sie diese Einstellungen für eine maximale Leistung.

3. Kaufen Sie einen energiesparenden Prozessor CPU Typ – Der richtige Prozessor kann einen großen Einfluss darauf haben, wie lange Ihr Laptop durchhält. Neuerer CPU’s fahren Teile des Rechners runter um Strom zu sparen. Intel-Chips sind in der Regel besser als AMD Chips. Diejenigen mit größerem L2-Cache brauchen meist mehr Leistung, aber Sie arbeiten schneller, so dass die Gesamtleistung wieder die gleiche ist. Die neuesten 65nm Memrons von Intel sind extrem leistungsstark und Energieeffizient.

4. Nur Programme laufen lassen, die Sie auch benötigen – mehrere Programme gleichzeitig laufen zu lassen entlädt den Akku schneller. Schliessen Sie also Programme immer, wenn Sie sie nicht mehr benötigen oder erst später wieder benötigen.

5. Dimmen Sie Ihren Bildschirm so weit wie möglich – Eine der schnellsten Möglichkeiten Ihren Akku zu entleeren ist die Bildschirmhelligkeit

6. Deaktivieren Sie nicht benötigte Start-Programme – kennen Sie alle jene Programme, die automatisch beim Start ausgeführt wird? Sie haben wahrscheinlich nicht brauchen, oder verwenden die meisten von ihnen sowieso. Also einfach schalten Sie sie ab, bevor sie in Ihren Akku Ressourcen essen.

7. Halten Sie die Betriebstemperatur unten – Akkus haben eine bessere Leistung wenn sie kühl sind. Reinigen Sie regelmäßig Ihre Lüftungslöcher für den Ventilator und achten Sie darauf, das diese während der Arbeit immer offen sind. Den Laptop auf dem Schoss zu haben kann den Luftstrom behindern.

8. Vermeiden Sie DVD’s zu schauen oder Spiele zu spielen – Wenn Sie unterwegs sind und keine Steckdose in der Nähe ist, sollten Sie dies vermeiden. DVD’s und Spiele spielen benötigen sehr viel Energie.

9. Keine externen Geräte – USB-Geräte oder was immer Sie auch in den USB Port stecken können benötigt Energie. Auch wenn das Gerät nicht in Gebrauch ist! Es ist einfach nicht die beste Zeit um Ihre neuen Handwärmer auszuprobieren 

10. Nicht Standby, sondern herunter fahren – Im Standby Modus wird durch speichern und schalten von Komponenten noch immer Energie verbraucht. Schalten Sie also Ihren Laptop aus wenn Sie ihn gerade nicht benötigen.

11. Akku Kontaktstellen reinigen – Die richtige Akku Wartung beinhaltet das Reinigen der Akku-Kontakte. Die Leistung wird über die Kontakte übertragen und um effizient zu sein sollten diese so sauber wie möglich sein. Nehmen Sie dazu ein Wattestäbchen und Alkohol.

12. Nutzen Sie Ihren Akku – Sobald der Akku aufgeladen ist sollte er auch genutzt werden. Lassen Sie ihn nie länger als 2-3 Wochen ungenutzt stehen. Dies ist besonders für Li-Ionen Akkus sehr wichtig.

13. Nicht im Sonnenlicht stehen lassen – Akkus sind empfindlich und es können bei extremen Temperaturen Schäden auftreten. Zudem saugt die Temperatur den Akku langsam leer.

14. Deaktivieren Sie WLAN und und Bluetooth – Beim Ausschalten von Bluetooth und WLAN sparen Sie nicht gerade enorm viel Energie, aber manchmal zählt jedes kleine bisschen.

15. Reduzieren der Festplattenaktivität – wenn Ihre Festplatte dreht benötigt sie Energie. Regelmäßiges Defragmentieren wird die Nachfrage auf die Festplatte verringern, da die Daten schneller gefunden werden.

16. Vermeiden Sie den CD / DVD-Player – Zugriffe auf CD / DVD-Laufwerke auf Ihrem Laptop sollten unter allen Umständen vermieden werden. Kopieren Sie alles was Sie benötigen auf die Festplatte.

17. Seien Sie wählerisch mit der Software – Einige Softwareprogramme leiden unter dem kronischen Akku-Fresser Syndrom. Vermeiden Sie Software wie Adobe Photoshop, Ihre Digitalkamera-Software und andere Bildbearbeitungssoftware.

18. Weniger bildschirm ist mehr – wenn Sie das nächste Mal einen neuen Laptop kaufen, überlegen Sie sich zweimal ob Sie einen 17 Zoll Screen benötigen. Je kleiner der Bildschirm umso länger die Lebensdauer des Akkus.

19. Lautsprecher ausschalten – Wenn Sie Musik hören möchten, verwenden Sie Ihren iPod und nicht den Laptop. Aber stellen Sie sicher das das gerät nicht im Laptop eingesteckt ist und Strom benötigt.

20. Ersatz Akku – Nehmen Sie wenn möglich immer einen Ersatz-Akku mit. Im Notfall kann dies sehr nützlich sein.