Was ist ein Akku?

Die Grundlagen verstehen

Ein Akku, kurz für Akkumulator, ist ein wiederaufladbarer Energiespeicher, der elektrische Energie speichert und bei Bedarf wieder abgibt. Im Gegensatz zu normalen Batterien, die nur einmal verwendet werden können, lassen sich Akkus mehrfach aufladen und entladen. Sie sind heute in fast allen tragbaren elektronischen Geräten verbaut – vom Smartphone über Bluetooth-Kopfhörer bis hin zum E-Bike.

Ein Akku besteht aus zwei Elektroden (Anode und Kathode) sowie einem Elektrolyten, der den Stromfluss zwischen den Elektroden ermöglicht. Beim Entladen wandern Elektronen von der negativen zur positiven Elektrode und versorgen damit ein Gerät mit Energie. Beim Aufladen kehrt sich dieser Prozess um.

Die Fähigkeit, Energie zu speichern und wieder nutzbar zu machen, macht Akkus zu einem unverzichtbaren Bestandteil moderner Technologie. Ohne Akkus wäre unser Alltag kaum vorstellbar: Kein mobiles Arbeiten, kein kabelloses Musikhören, kein Elektrofahrzeug – alles hängt von einer zuverlässigen Energiequelle ab, die nicht ständig ans Stromnetz angeschlossen sein muss.

Akkus spielen auch eine zentrale Rolle in der Energiewende. In Verbindung mit Solaranlagen ermöglichen sie es Haushalten, tagsüber erzeugten Strom zu speichern und abends zu verbrauchen. Das entlastet nicht nur das Stromnetz, sondern fördert auch eine nachhaltigere Energieversorgung.

Wie funktioniert ein Akku?

Die Funktionsweise eines Akkus basiert auf elektrochemischen Prozessen. Im Inneren laufen Redoxreaktionen ab: Die Anode gibt Elektronen ab, die über den äußeren Stromkreis zur Kathode fließen und dort aufgenommen werden. Der Elektrolyt sorgt dafür, dass Ionen zwischen den Elektroden wandern können, um die elektrische Ladung auszugleichen.

Beim Entladen:

• Die chemische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt.
• Das angeschlossene Gerät wird mit Strom versorgt.

Beim Aufladen:

• Ein Ladegerät führt dem Akku elektrische Energie zu.
• Die chemischen Reaktionen werden umgekehrt.

Dieser Zyklus kann je nach Akkutyp mehrere hundert bis tausend Mal wiederholt werden. Moderne Akkus sind so konstruiert, dass sie möglichst viele Ladezyklen überstehen, ohne deutlich an Leistung zu verlieren. Trotzdem ist der Verschleiß über längere Zeit nicht vermeidbar.

Ein wichtiges Maß für die Leistung eines Akkus ist die Kapazität, angegeben in Milliamperestunden (mAh) oder Wattstunden (Wh). Je höher der Wert, desto länger hält der Akku unter normalen Bedingungen. Auch die Spannung(Volt) spielt eine Rolle, vor allem beim Einsatz in Geräten mit unterschiedlichen Leistungsanforderungen.

Welche Akkutypen gibt es?

1. Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion)

• Sehr weit verbreitet, z. B. in Smartphones, Laptops und E-Autos
• Hohe Energiedichte, geringes Gewicht, kein Memory-Effekt
• Empfindlich gegen Überhitzung, daher mit Schutzschaltungen ausgestattet
• Lange Lebensdauer bei richtiger Pflege

2. Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH)

• Älterer Akkutyp, z. B. in Digitalkameras, Fernbedienungen
• Robuster als Li-Ion, aber schwerer und mit Memory-Effekt
• Umweltfreundlicher als NiCd, aber nicht so leistungsstark wie Li-Ion

3. Nickel-Cadmium-Akkus (NiCd)

• Veraltet, da umweltschädlich (Cadmium ist giftig)
• Wurde früher in Elektrowerkzeugen verwendet
• Hohe Stromabgabe, aber begrenzte Kapazität

4. Bleiakkus

• Bekannt aus Autobatterien
• Sehr robust, aber schwer und nicht für mobile Geräte geeignet
• Günstig in der Herstellung, wartungsintensiv

5. Feststoffakkus (Solid-State)

• Neue Generation, aktuell in Entwicklung
• Versprechen mehr Sicherheit, höhere Kapazität und schnelleres Laden
• Keine Flüssigkeiten, daher geringere Brandgefahr

Wo werden Akkus eingesetzt?

Akkus sind heute in nahezu allen Bereichen unseres Lebens zu finden:

• Smartphones und Tablets: Stromversorgung für Mobilgeräte
• Laptops und Wearables: Energie für unterwegs
• Elektrofahrzeuge: Antriebssysteme in E-Autos, E-Bikes, E-Scootern
• Werkzeuge: Akku-Bohrmaschinen, Akkuschrauber
• Haushaltsgeräte: Staubsauger, Rasierer, elektrische Zahnbürsten
• Stromspeicher: für Solaranlagen zur Zwischenspeicherung von Energie
• Medizinische Geräte: mobile Beatmungsgeräte, Insulinpumpen

Auch in der Raumfahrt, der Forschung oder beim Militär kommen spezielle Akkus zum Einsatz. Die Anforderungen dort sind besonders hoch: Zuverlässigkeit, hohe Energiedichte und Temperaturbeständigkeit sind entscheidend.

Vorteile von Akkus

• Wiederaufladbar: Reduziert den Bedarf an Einwegbatterien
• Mobilität: Stromversorgung ohne ständigen Netzanschluss
• Umweltschonender: Bei richtiger Nutzung und Entsorgung nachhaltiger als Einwegbatterien
• Kosteneffizient: Auf lange Sicht günstiger als ständiger Batteriekauf
• Vielseitig: In fast allen technischen Geräten einsetzbar

Nachteile von Akkus

• Begrenzte Lebensdauer: Akkus verlieren mit der Zeit an Kapazität
• Ladezeit: Je nach Gerät und Ladegerät unterschiedlich lang
• Empfindlichkeit: Hitze, Kälte oder Tiefentladung können schaden
• Entsorgung: Akkus müssen umweltgerecht entsorgt oder recycelt werden
• Sicherheitsrisiken: Bei Beschädigung oder unsachgemäßer Nutzung Brandgefahr

Wie pflegt man einen Akku richtig?

Ein sorgfältiger Umgang verlängert die Lebensdauer deutlich:

• Nicht überladen oder tiefentladen: Moderne Geräte haben Schutzmechanismen, aber Vorsicht ist besser
• Bei Raumtemperatur lagern: Extreme Temperaturen vermeiden
• Regelmäßig nutzen: Stillstand schadet dem Akku
• Nur Original-Ladegeräte verwenden: Um Schäden oder Brände zu vermeiden
• Zwischen 20 % und 80 % halten: Das schont viele Akkutypen langfristig

Zusätzlich hilft es, den Akku regelmäßig zu kalibrieren – also einmal vollständig zu entladen und wieder aufzuladen –, vor allem bei älteren Geräten ohne intelligente Ladesysteme.

Zukunft der Akkutechnologie

Die Forschung arbeitet an neuen Materialien und Konzepten:

• Feststoffakkus: Besserer Brandschutz, höhere Energiedichte
• Recyclingverfahren: Um Rohstoffe wie Lithium oder Kobalt effizienter zurückzugewinnen
• Schnellladefähigkeit: Akkus sollen in wenigen Minuten geladen sein
• Alternative Speicherformen: z. B. Superkondensatoren oder organische Akkus
• Mehr Nachhaltigkeit: Entwicklung von Akkus ohne seltene Erden oder giftige Bestandteile

Diese Innovationen sollen Akkus nicht nur leistungsstärker und sicherer machen, sondern auch helfen, die ökologische Bilanz zu verbessern. In Zukunft könnten Akkus sogar biologisch abbaubar oder komplett recycelbar sein.

Fazit

Der Akku ist ein Schlüsselbaustein moderner Technik. Ohne ihn wären Smartphones, E-Autos oder tragbare Werkzeuge undenkbar. Durch seine Wiederaufladbarkeit trägt er auch zur Nachhaltigkeit bei – vorausgesetzt, er wird verantwortungsvoll genutzt und entsorgt. Die Entwicklung schreitet rasant voran, und Akkus werden in Zukunft noch leistungsfähiger, sicherer und umweltfreundlicher werden.

FAQs

Was ist der Unterschied zwischen Akku und Batterie?
Ein Akku ist wiederaufladbar, eine Batterie ist nur einmal nutzbar und muss danach entsorgt werden. Akkus sind daher nachhaltiger, aber auch etwas teurer in der Anschaffung.

Wie lange hält ein Akku?
Das kommt auf den Typ und die Nutzung an. Li-Ion-Akkus halten oft 500 bis 1000 Ladezyklen. Das kann mehreren Jahren entsprechen, wenn man den Akku schonend behandelt.

Warum wird mein Akku mit der Zeit schlechter?
Jeder Ladevorgang verschleißt die Materialien im Inneren. Mit der Zeit sinkt die maximale Kapazität. Auch hohe Temperaturen, zu häufiges Schnellladen und Tiefentladung schaden.

Kann ein Akku explodieren?
Bei mechanischer Beschädigung, Überladung oder falscher Handhabung kann es zu Überhitzung oder Brand kommen. Moderne Akkus haben aber Sicherheitsfunktionen, die solche Risiken stark minimieren.

Wie entsorge ich einen alten Akku richtig?
Akkus dürfen nicht in den Hausmüll. Es gibt Sammelstellen im Handel, bei Recyclinghöfen oder speziellen Entsorgungsstationen. Dort werden die Akkus fachgerecht recycelt und wertvolle Rohstoffe zurückgewonnen.