Memory-Effekt – Was ist das?

Der Memory-Effekt verliert zunehmend an Bedeutung.

Memory-Effekt – Das Wichtigste in Kürze

• Der Memory-Effekt beschreibt, dass der Akku nur noch so weit aufgeladen werden kann, wie er direkt nach einer Tiefentladung geladen wurde.
• Der Memory-Effekt betrifft in erster Linie Nickel-Cadmium-Akkus.
• Der Memory-Effekt verliert mit den modernen Akkus an Bedeutung.
• Moderne Smartphones sind nicht vom Memory-Effekt gefährdet.
• Oft ist der Memory-Effekt Reversibel und kann behoben werden, indem der Akku mehrmals entladen wird. Nicht Tiefentladen!
• In der Regel ist es für einen Akku besonders gut, wenn er ab einer Ladung von 30% aufgeladen und bei einer Ladung von 80% vom Strom getrennt wird. (mehr zum richtigen Laden von Akkus)

Auswirkungen des Memory-Effekts

Bei Nickel-Cadmium-Akkus tritt bei mehrfacher Teilentladung das Phänomen auf, dass der Akku sich den aktuellen Akkustand zu „merken“ (Memory = Gedächtnis) scheint. Er bietet dann nur noch Energie bis zu dem Punkt, an dem der Akku nach der Teilentladung wieder aufgeladen wurde. Das hat zur Folge, dass die verfügbare Kapazität sinkt. In direktem Vergleich mit einem baugleichen Akku, der nicht vom Memory-Effekt betroffen ist, muss der betroffene Akku bereits viel früher wiederaufgeladen werden.

Um also die größtmögliche Leistung eines solchen Akkus beibehalten und nutzen zu können, ist es wichtig, ihn nahezu vollständig zu entladen, bevor er wieder aufgeladen wird. Dass es einen Memory-Effekt gibt wurde erstmals von Astronauten der NASA festgestellt. Diese hatten in einem Satelliten einen Nickel-Cadmium-Akku verbaut. Im Verlauf einer Erdumrundung verbrauchte dieser eine bestimmte Menge an Energie und lud diese mittels Solarzellen und Sonnenenergie wieder nach.

Mit der Zeit stellten die Astronauten fest, dass nur noch so viel Energie verfügbar war, wie im Verlauf einer solchen Umrundung verbraucht und wiederaufgeladen wurde, obwohl der Akku eigentlich deutlich mehr Energie liefern können müsste. Bei Tests stellte sich dann heraus, dass dieses Phänomen nicht auf die Raumfahrt beschränkt ist, sondern bei allen Akkus dieses Bautyps auftritt. 

Ursachen des Memory-Effekts

Nachdem der Memory-Effekt erstmals diagnostiziert wurde (auch wenn er damals noch nicht so hieß), machten sich Wissenschaftler daran, die Ursachen dieses Effekts zu erforschen. Hierbei zeigte sich, dass dieses Phänomen grundsätzlich auf zwei Ursachen zurückzuführen ist: die Kristallbildung und die Umkristallisierung. Noch sind die Ursachen des Memory-Effekts nicht endgültig geklärt. Einige Wissenschaftler gehen davon aus, dass er lediglich auf Fehler bei der Cadmium-Gewinnung und bei der Herstellung der Akkus zurückzuführen ist. Für diese These spricht, dass moderne, heutzutage hergestellte Nickel-Cadmium-Akkus diesen Effekt nicht mehr zeigen.

Dennoch tragen die Kristallbildung und die Umkristallisierung höchstwahrscheinlich zum Memory-Effekt bei. Eigentlich ist es ganz normal, dass sich beim Aufladen von Nickel-Cadmium-Akkus Cadmium-Kristalle bilden. Im Allgemeinen haben diese keine negativen Auswirkungen auf die Leistung des Akkus. Wird der Akku jedoch nur zu einem Teil entladen und direkt wieder aufgeladen, bilden sich besonders große Cadmium-Kristalle in den nicht entladenen Bereichen.

Wird ein Akku über seine Entladeschlussspannung entladen, kann ihn das zerstören.

Es bilden sich Kristalle, die das vorhandene System aufbrechen und zu einer Reduzierung der Kapazität führen. Wie man die Akku-Kapazität misst, erfährst du in unserem Artikel.

Mögliche Maßnahmen gegen den Memory-Effekt

In einigen Fällen ist der Memory-Effekt reversibel, sodass der Akku gerettet werden kann. Hierzu genügt es meist, den Akku mehrere Male komplett zu entladen (keinesfalls aber tiefenentladen! (mehr zur Tiefentladung) und dann wieder aufzuladen. Durch dieses vollständige Aufladen lässt sich die Kristallbildung aufbrechen, sodass der Memory-Effekt aufgehoben wird. Sollte sich nach einer solchen Prozedur keinerlei Besserung zeigen, ist der Akku möglicherweise bereits defekt. Das kann zum Beispiel dadurch passieren, dass er unter seine Entladeschlussspannung entladen wurde. 

Sobald dies der Fall ist, kann der Akku nicht mehr regeneriert und muss ausgetauscht werden. Das vollständige Entladen und das anschließende Aufladen sind zudem eine gute Möglichkeit, um dem Memory-Effekt von vornherein vorzubeugen. Eine weitere Strategie besteht im Kauf eines hochwertigen Ladegeräts. Dieses ist in der Lage, eine Überladung von Akkus zu verhindern. Solche Ladegeräte erkennen, wenn ein Akku vollständig aufgeladen ist, und beenden dann den Ladevorgang. Auf diese Weise kann es nicht zu Überladungen und einem daraus resultierenden Memory-Effekt kommen.

Übrigens, wenn dich interessiert welche Arten von Akkus es überhaupt gibt lies unseren Ratgeber Welche Akkuarten gibt es?

Der Memory-Effekt verliert zunehmend an Bedeutung

Die Entwicklung von Akkus schreitet unaufhörlich voran. Hierdurch verbessert sich einerseits die Kapazität und die Leistung solcher Tools, aber auch der Memory-Effekt lässt sich auf diese Weise verhindern. Denn dieser Effekt tritt lediglich bei älteren Nickel-Cadmium-Akkus auf. Mittlerweile ist Cadmium in Batterien allerdings verboten. Das hat einerseits ökologische Gründe. Cadmium belastet die Umwelt schwer und kann zu erheblichen Umweltschäden führen. Das gilt insbesondere dann, wenn die Akkus nicht sachgerecht entsorgt werden, sondern im Hausmüll landen. Wie man Akkus richtig entsorgt erfährst du hier.

Das Verbot von Cadmium in Batterien hat aber auch Vorteile in Bezug auf den Memory-Effekt. Dieser tritt bei modernen Lithium-Ionen-Akkus nämlich quasi nicht mehr auf. Somit ist es bei Geräten mit solchen Akkus kein Problem, diese nur zu einem Teil zu entladen und sie anschließend direkt wieder aufzuladen. Untersuchungen haben gezeigt, dass der hierbei entstehende Spannungsverlust gerade einmal 0,05 Volt betrug. Diese Veränderung ist so gering, dass sie sich im Alltagseinsatz kaum bemerkbar macht. Sollte sie dennoch störend sein, kann sie ebenfalls durch vollständiges Entladen und wieder Aufladen aus der Welt geschafft werden.

Ab einer Ladung von 30% sollte ein Akku aufgeladen und bei einer Ladung von 80% vom Strom getrennt werden.

Diese registrieren zum Beispiel, wenn ein bestimmter Ladestand erreicht wurde, und informieren die Nutzerinnen und Nutzer.

Welche Geräte können vom Memory-Effekt betroffen sein

Grundsätzlich kann ein Memory-Effekt bei allen Akkus auftreten, die mit der Nickel-Cadmium-Technologie arbeiten. Das ist allerdings bei immer weniger Modellen der Fall. Grundsätzlich können aber sowohl Laptops als auch Smartphones und Powerbanks von einem Memory-Effekt betroffen sein. Gerade bei älteren Geräten ist Vorsicht geboten, da diese teilweise noch mit alten Akku-Technologien arbeiten. Viele Nutzerinnen und Nutzer wollen deshalb auf Nummer sicher gehen und laden ihre Akkus regelmäßig vollständig auf und entladen sie bis zur Entladeschlussspannung. Mehr Infos zum richtigen Laden von Akkus findest du hier.

Wenn diese Strategie bei allen 50-60 Ladungen vorgenommen wird, ist das Auftreten eines Memory-Effekts nahezu ausgeschlossen. 

Fazit: Der Memory-Effekt ist ein gutes Beispiel für technische Weiterentwicklungen bei Akkus

Der Memory-Effekt zeigt deutlich, welche Vorteile die technische Weiterentwicklung von Geräten mit sich bringt. Wären die Geräte bei der Nickel-Cadmium-Technologie von früher stehengeblieben, wäre der Memory-Effekt noch heute ein unangenehmes Problem. Durch die Verbesserung der Akkus und durch den Umstieg zur Lithium-Ionen-Technologie konnte dieses Problem aber weitestgehend aus der Welt geschafft werden. Es ist nur noch bei alten Geräten mit Akkus auf Nickel-Cadmium-Basis ein Problem.

Dennoch sind auch im Umgang mit modernen Akkus bestimmte Regeln zu beachten, um deren Leistungsfähigkeit so lange wie möglich hoch zu halten. So ist es zum Beispiel ratsam, Akkus aus den Geräten zu entfernen, wenn diese über einen längeren Zeitraum hinweg nicht genutzt werden. Hierdurch wird einerseits die Selbstentladung reduziert und andererseits die Gefahr des Auslaufens minimiert. Außerdem sollte der Ladestand bei Akkus, die eingelagert werden, zwischen 40%-60% liegen und ein möglichst trockener, warmer Aufbewahrungsort gewählt werden. Alle Infos zur Akku Lagerung in unserem Ratgeber.

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