Wer häufig mit Handwerkszeug arbeitet, das mit einem Akku betrieben wird, für den ist die Akkulaufzeit eines der wichtigsten Kriterien, wenn es um den Kauf eines solchen Gerätes geht. Die Akkulaufzeit kann man tatsächlich berechnen. Der ermittelte Wert für die Laufzeit eines Akkus kann allerdings Abweichungen aufweisen, die sich beispielsweise aufgrund des Einsatzgebietes (sehr heiße oder kalte Orte) sowie der Einsatzdauer ergeben. Die Frage, wie lange ein Akku mit einer Akkuladung durchhält, kann also stets nur ein Annäherungswert sein, der aber dennoch hilfreich für die Planung ist.

Je nach Bedingungen, können die berechneten Werte abweichen.

Übrigens wenn du mehr über die Vor- und Nachteile von Akkus und Batterien wissen willst lies unseren Ratgeber Akku vs. Batterie – was ist besser?

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Das chemische System als Einfluss-Faktor für die Akkulaufzeit

Ein wesentlicher Faktor, durch den die Laufzeit von Akkus beeinflusst wird, ist das chemische System, auf dem sie basieren. Gemeint sind damit die Komponenten, durch die zunächst chemische Energie erzeugt wird, welche bei Bedarf in Form von elektrischer Energie umgewandelt und an das Elektrogerät abgegeben wird.


Es gibt bezüglich der verwendeten Komponenten verschiedene Akku-Varianten:


  • Blei-Akku
  • Li-Ion-Akku
  • NiCD-Akku
  • NiMH-Akku

Unabhängig vom verwendeten Metall ist der Aufbau eines Akkus nahezu identisch. Es gibt im Inneren einen Behälter mit einer Flüssigkeit, die elektrische Leitfähigkeit besitzt. In diese Flüssigkeit sind zwei verschiedene Metalle eingetaucht. Die sogenannten Elektroden, auch Anoden und Kathoden genannt, besitzen eine Elektronendifferenz, auf der die Spannungshöhe basiert. Die Elektronen reagieren aufgrund ihrer jeweiligen, unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung miteinander. Die Spannung wird dann durch das Elektrogerät, das durch das Einlegen des Akkus sozusagen zwischen die Elektronen geschaltet wird, abgebaut.

Der Zeitraum, innerhalb dessen die gesamte, aufgebaute Spannung durch die Nutzung des Elektrogerätes (Verbraucher) abgebaut wird, bezeichnet man als Akkulaufzeit.

Welche Angaben werden für die Berechnung der Akkulaufzeit benötigt?


Um die mögliche Laufzeit eines Akkus nach einer Aufladung zu berechnen, werden verschiedene Angaben benötigt. Dazu gehören vor allem:

  • Energie: Wattstunden (Wh) oder Kilojoule (kj)
  • Kapazität: Milliamperestunden (mAh) oder Coloumb (C)
  • Spannung: Volt(V)

 


Wie lange ein Akku letztendlich nutzbar ist hängt von fünf unten genannten Umständen ab.

 Energie = Kapazität x Spannung >> Arbeit = Ladung x Spannung >> E = C x U oder W = Q x U

Wie man die Akku-Kapazität misst, erfährst du in unserem Ratgeber.

Wie lange man einen Akku letztlich verwenden kann, wie lange es also dauert, bis er sich soweit entladen hat, dass er ein Gerät nicht mehr mit Energie versorgen kann, hängt von wichtigen Faktoren ab, nämlich: 


  • wie hoch der Entladestrom ist
  • welche Kapazität der Akku besitzt
  • welche Umgebungstemperatur herrscht
  • welches chemische System der Akku nutzt
  • wie hoch oder niedrig der aktuelle Ladezustand ist

Falls der sogenannte Entladestrom höher ist, als vom Hersteller in den technischen Spezifikationen angegeben, kann sich die Akku-Lebensdauer deutlich verringern. Lies in unserem Artikel mehr zur Lebensdauer von Akkus. Vor allem stark schwankende Temperaturen können große Auswirkungen haben, denn große Hitze oder sehr tiefe Temperaturen beeinflussen die chemischen Prozesse im Akku. Insgesamt gilt, dass die Akkulaufzeit umso länger ist, je konstanter die Bedingungen sind. 

So sieht ein Rechenbeispiel aus, wenn man die Akkulaufzeit berechnet

Zur Verdeutlichung, wie die Berechnung der Akkulaufzeit in der Praxis aussieht, soll hier ein kleines Rechenbeispiel angeführt werden. Nimmt man an, einem für 12 V (Volt) geeigneten Akku, bei dem ein Wert von 1,5 mAh (Milliamperestunden) angezeigt wird, werden sehr konstant 0,5 mA Strom zum Betrieb eines Elektrogerätes entzogen. Dann muss man die gegebenen Faktoren, also die Ladung (hier Q = 1,5 mAh)) sowie den entnommenen Strom (hier I = 0,5 mA) durcheinander dividieren.

Bei der Berechnung der Laufzeit kann unser Rechner behilflich sein.


Der Rechnungsweg sähe in diesem Fall so aus:

t = Q : I bzw. t = 1,5 mAh : 0,5 mA bzw. t = 3 h


Die Laufzeit des Akkus beträgt also bei konstanter Entladung in der angegebenen Höhe circa 3 Stunden. Anschließend müsste der Akku wieder geladen werden.

Akku-Ladezeit ist wichtig

Mithilfe der folgenden Formel kann man nicht die Akkulaufzeit, aber dafür die Ladezeit eines Akkus sehr zuverlässig berechnen:

(Kapazität Akku in mAh) / (Ladestrom in mA) * 1.3 = Akku-Ladezeit

Ein Akku braucht elektrische Arbeit, um sich neu aufzuladen, aus diesem Grund wird der Multiplikator 1.3 in die Formel aufgenommen. Ein konkretes Berechnungsbeispiel würde dann lauten:

1000 mAh / 70 mA = 18 h 34 min

Gerade für Handwerker, die beruflich mit Elektrogeräten arbeiten, die ihre Energie über einen Akku beziehen, ist die Akku-Ladezeit ebenso wichtig, wie die Akkulaufzeit.


Tipp: Meist besitzen Handwerker mehrere Akkus für ihre Geräte, die sie einfach austauschen können, wenn ein Akku leer ist. Auf diese Weise lässt sich das Gerät weiter benutzen, selbst wenn ein Akku seine Akkulaufzeit überschritten hat und neu aufgeladen werden muss. Daher kann es sinnvoll sein, gleich mehrere Exemplare des benötigten Akkus zu kaufen. Viele Anbieter von Elektrogeräten mit Akkus bieten schon von sich aus ein Zusatzexemplar an.

Mehr Infos zum richtigen Laden von Akkus findest du in unserem Ratgeber.

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