Der unsichtbare Feind: Euer Laptop-Akku stirbt leise vor sich hin, selbst wenn ihr ihn nicht benutzt - und so verlangsamt ihr den Verschleiß

(Quelle: Asus / Adobe Stock / PNG Kingdom)

In der mittlerweile recht langen Zeit, in der ich mich intensiv mit Laptops beschäftige, habe ich eine erstaunliche Entwicklung beobachtet. Aus den ehemals klobigen Desktop-Ersatzgeräten wurden immer dünnere und leistungsstarke mobile Begleiter, deren Akkulaufzeit mittlerweile einen ganzen Arbeitstag schafft. 

Aber vielleicht kennt ihr ja das Phänomen: Das Notebook, das anfangs mal ohne Probleme acht Stunden durchhielt, muss nach zwei Jahren schon nach einer deutlich kürzeren Zeit wieder an die Steckdose. Und dabei bleibt es in der Regel nicht, die Laufzeit wird sich immer mehr verkürzen, selbst wenn ihr euren mobilen Rechenknecht nur ungenutzt im Schrank liegen habt.

Der Schuldige ist ein unaufhaltsamer Prozess: die Akku-Degradation.

Was ist Akku-Degradation?

Die heute allgegenwärtigen Lithium-Ionen-Akkus sind chemische Energiespeicher. Ihre Funktion beruht auf der Wanderung von Lithium-Ionen zwischen zwei Elektroden, der Anode (meist aus Grafit) und der Kathode (aus Metalloxiden). Beim Entladen wandern die Ionen zur Kathode und geben dabei Energie ab.  Beim Laden läuft der genannte Prozess in umgekehrter Reihenfolge ab.

Degradation ist im Kern der irreversible Verschleiß dieser internen chemischen Strukturen. Es ist nicht nur ein einfacher Kapazitätsverlust, der sich durch erneutes Aufladen beheben lässt, sondern eine permanente Minderung der Fähigkeit des Akkus, Energie zu speichern und wieder abzugeben. 

Ganz egal, wie sehr ihr euch auch bemüht, die maximale Kapazität, oft als State of Health (SoH) bezeichnet, sinkt unweigerlich mit der Zeit. Ein Akku mit 80 % SoH kann selbst bei voller Ladung nur noch 80 % seiner ursprünglichen Nennkapazität aufnehmen. Dieser Verschleiß wird in zwei grundlegende Arten unterteilt, die parallel zueinander ablaufen.

Damit ihr die maximale Lebensdauer aus euren Akkus quetschen könnt, müsst ihr verstehen, dass er auf zwei verschiedene Weisen altert.

Zyklische Degradation

Die zyklische Degradation hängt unmittelbar mit der Nutzung des Akkus zusammen. Jeder vollständige Lade- und Entladevorgang entspricht einem Zyklus und jeder Zyklus verursacht winzige, aber kumulative Schäden an den Elektroden. 

Zudem wächst an der Anode eine sogenannte Solid Electrolyte Interphase (SEI-Schicht). Die einmal gebildete SEI-Schicht ist dabei nicht dauerhaft stabil, sondern verändert und altert mit jedem Lade- und Entladezyklus.

Während des Ladens und Entladens dehnt sich das Material der negativen Elektrode aus und zieht sich wieder zusammen. Auf diese Weise entsteht mechanischer Stress, der zu kleinen Rissen in der SEI-Schicht führen kann. An diesen Rissen kommt der Elektrolyt wieder in direkten Kontakt mit der Elektrode und zersetzt sich erneut, um die Lücke zu reparieren. 

Dieser ständige Prozess aus Beschädigung und Reparatur führt dazu, dass die SEI-Schicht im Laufe der Zyklen immer dicker und ungleichmäßiger wird. In der Folge der genannten Prozesse sinkt die Menge an aktivem Lithium, was wiederum eine geringere zur Verfügung stehende Akkukapazität nach sich zieht. 

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Kalendarische Degradation

Weitaus heimtückischer und oft der Hauptgrund, dass sich euer Laptop-Akku vorzeitig verabschiedet, ist aber die kalendarische Degradation. Sie findet kontinuierlich statt, selbst wenn das Notebook ausgeschaltet im Regal liegt.

Es handelt sich um chemische Nebenreaktionen im Inneren der Zelle, die allein durch den Faktor Zeit und die Umgebungsbedingungen ausgelöst werden. Die primären Gründe für die kalendarische Degradation sind vor allem hohe Temperaturen und ein hoher Ladezustand (State of Charge - SoC).

Sieht aus wie 0815 Steine, ist aber aber lithiumhaltiges Erz. (Quelle: Adobe Stock / BJP7images)

Kurz gesagt: Ein Akku, der permanent bei 100 % Ladung und gleichzeitig erhöhter Temperatur betrieben wird, altert kalendarisch rasant, selbst wenn er kaum einen Ladezyklus durchläuft.

Die Lebensdauer maximieren

Degradation ist unvermeidbar, aber ihr könnt die Geschwindigkeit, mit der sie abläuft, beeinflussen.

Die 20-80-Regel: Lithium-Ionen-Zellen fühlen sich im mittleren Ladebereich am wohlsten. Vermeidet also, wenn möglich, Ladezustände oberhalb von 80 Prozent. Viele Laptop-Hersteller ermöglichen heute auch, über eigene Tools die Ladung auf 80 Prozent zu begrenzen. 

Hohe Temperaturen vermeiden: Hitze beschleunigt die kalendarische Degradation enorm. Sorgt daher bei der Arbeit mit eurem Laptop immer für eine gute Belüftung. Stellt das Gerät nicht auf weiche Oberflächen wie Betten oder Kissen, welche die Lüftungsschlitze blockieren.  Reinigt regelmäßig die Lüfter und lasst das Gerät niemals in einem heißen Auto liegen.

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Tiefentladung unbedingt vermeiden: Ein Ladezustand nahe 0 % stresst den Akku nicht nur, sondern kann bei längerer Lagerung in diesem Zustand zu einer Tiefentladung führen, die die Zelle irreparabel schädigt. Schließt euer Notebook daher spätestens bei einer Warnung um 10-15 % Restladung an das Ladegerät an. 

Richtige Lagerung: Wenn ihr euren Rechner für mehrere Wochen oder Monate nicht verwenden möchtet, ist die korrekte Lagerung von entscheidender Bedeutung. Ladet den Akku vor dem Einlagern auf ca. 50 % auf und legt das Gerät an einen kühlen, trockenen Ort. 

Fazit

Die Degradation eines Lithium-Ionen-Akkus schreitet unaufhaltsam voran und ihr könnt nichts dagegen tun. Mit dem passenden Hintergrundwissen und den hier genannten Tipps, seid ihr nun aber in der Lage, die Prozesse, die in eurem Akku ablaufen, zumindest zu verzögern. Natürlich gilt das, was in diesem Artikel steht, nicht nur für Laptops, sondern auch für Smartphones, E-Autos und jedes andere Gerät das über einen Lithium-Ionen-Akku verfügt.