Du möchtest dir ein Elektrowerkzeug mit Akku anschaffen? Für Akkuschrauber, Handkreissäge und Co. sind die Daten zu den passenden Akkupacks des Herstellers sehr wichtig. Doch es ist oftmals gar nicht so einfach im Dschungel der Produktdatenblätter durchzublicken. Wir haben für dich einen kleinen Leitfaden für Akkutechnik mit den wichtigsten Begriffen zusammengestellt.

Bei der Klärung der Frage, wie viel Kraft ein Akku-Gerät braucht, hört man oft: „Je mehr Volt desto mehr Leistung.“ Das klingt einfach, ist es aber nicht. Denn je nach Hersteller werden wir dazu mit den verschiedensten Angaben konfrontiert. Der eine definiert die Leistung seiner Akkus mit Nennspannung, der andere mit Spitzenspannung. Der Dritte entscheidet sich für Wattstunden. Der Vierte legt äußersten Wert auf die Amperestunden. Und der Fünfte überfordert uns mit fantasievollen marketingorientierten Zusatzangaben, um Profi- von Privat-Geräten zu unterscheiden. Wer soll da noch mitkommen?

Die wichtigsten Begriffe in der Akkutechnik

A = Ampere = Das ist die elektrische Stromstärke.

Ah = Amperestunde = Das ist die Nennladung oder auch elektrische Ladung / Kapazität. 1 Ah ist die Menge, die innerhalb einer Stunde durch einen Leiter fließt, wenn der elektrische Strom konstant 1 Ampere beträgt.

As = Amperesekunde = Das ist die elektrische Ladung, die innerhalb einer Sekunde durch einen Leiter transportiert wird, in dem ein elektrischer Strom der Stärke von einem Ampere fließt.

1 Ah = 3.600 As. Eine andere Bezeichnung für As ist Coulomb = C.

V= Volt = elektrische Spannung

Hier unterscheidet man in:

  • Spitzenspannung (der Akku ist vollgeladen): Das entspricht dem bis zu 1,11-fachen der Nennspannung
  • Nominelle Spannung, auch Nennspannung genannt: Das ist der Durchschnittswert und liegt bei Lithium-Ionen Akkus bei 3,6-3,7 Volt pro Zelle
  • Entladespannung: Das ist der Wert am Ende der Entladung.

Gibt nun ein Hersteller die Spannung mit 40 Volt Spitzenspannung und der andere mit 36 Volt Nennspannung an, so handelt es sich bei beiden um die gleiche elektrische Spannung (36 x 1,11 = 39,6). Ähnliches gilt bei 80 Volt Spitzenspannung und 72 Volt Nennspannung (72 x 1,11 = 79,92).

Wh = Wattstunden = Das ist das Energiespeichervermögen eines Akkus.

Dazu gibt es die Formel: Ah x V = Wh. Beispiel: 2Ah x 36V = 72Wh, 4Ah x 36V = 144Wh, 6Ah x 36V = 216 Wh.

Blick ins Innenleben: So sind Akkus aufgebaut

Hauptbestandteil eines Akkus sind seine Zellen. Die werden derzeit weltweit nur von einer Hand voll Unternehmen hergestellt. Akkuproduzenten kaufen diese Zellen und fügen sie in bestimmte Einheiten, den Akku-Packs, zusammen. Denn die Spannung einer einzelnen Zelle reicht nicht für den praktischen Einsatz.

Eine Lithium-Ionen-Zelle hat üblicherweise eine nominelle Spannung von 3,6 Volt. Packt ein Hersteller nun 10 Zellen in einen Akku und schaltet sie in Reihe, dann erreicht dieser Akku 36 Volt nominelle Spannung, was einer Spitzenspannung von 40 Volt entspricht. Die Spitzenspannung ist beim Anlaufen von Geräten notwendig, wenn diese viel Kraft benötigen, wie zum Beispiel Kettensägen. Die Kombination von Akku- und Motoren-Elektronik soll diese Kraft, so die Hersteller, bis zum Entladen halten können. 

Auch für das Innenleben eines Akkus haben wir dir eine Begriffserklärung zusammengestellt:

Zelle: Das ist die kleinste Einheit des Akkus. Bei Lithium-Ionen-Akkus hat eine Zelle üblicherweise 3,6 Volt nominelle Spannung und 30 Ampere Stromstärke.

Akkupack: Das sind hintereinander, also in Reihe geschaltete Zellen. Ein Pack mit 10 Zellen hat dann 36 V nominelle Spannung bei 30 A Stromstärke und 2 Ah. Bei 4 Ah wären dann zwei Akkupacks mit je 10 Zellen parallel geschaltet, bei 6 Ah wären es drei Akku-Packs mit je 10 Zellen.

Hierbei ist interessant zu sehen, wie sich die Leistung der Akkus verändert. Dazu benutzen wir die Formel vom Physiker Georg Simon Ohm: Volt x Ampere = Watt:

  1. 2 Ah Akku        36V x 30 A                     = 1.080 W
  2. 4 Ah Akku        36V x (30A + 30A)          = 2.160 W
  3. 6 Ah Akku        36V x (30A + 30A + 30A) = 3.240 W

Wenn wir in diesem Fall einen Motor, der 1.500 W Strom aufnimmt, mit diesen drei 36V-Akkus versorgen, würde er mit Akku a) auch nur 1080 W Leistung erbringen, bei den Akkus b) und c) die volle Leistung erbringen und obendrein noch Reserven für die Laufzeit haben.

Dabei ist aber zu beachten, dass sich entsprechend der Menge der eingebauten Akku-Packs auch das Gewicht des Akkus erhöht. Für handgetragene Geräte sollten kleinere Akkus oder Rücken-Tragesysteme eingesetzt werden. Bei einem Rasenmäher oder einer Schubkarre spielt das Gewicht des Akkus eine untergeordnete Rolle.

Autor: Manfred Eckermeier