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Ratgeber
Ladegeräte dienen dazu, wiederaufladbare Batterien sprich Akkus mit Energie aufzufüllen. Sie sind in zahlreichen Bauformen sowie für unterschiedliche Akkutypen und Akkugrößen erhältlich.
In unserem Ratgeber stellen wir Ihnen gebräuchliche Ladegeräte näher vor und verraten, worauf bei der Auswahl zu achten ist.
Ladegeräte kommen zum Aufladen von Akkumulatoren bzw. wiederaufladbaren Batterien zum Einsatz. Ob Smartphones, Digitalkameras oder tragbare elektrische Werkzeuge – für nahezu jeden Anwendungsfall und jedes Gerät, das mit einem Akku betrieben wird, gibt es ein passendes Ladegerät. Die Auswahl ist enorm vielfältig, denn nicht alle Akkutypen können mit ein und demselben Ladegerät geladen werden, da sie in mehreren Größen erhältlich sind, unterschiedliche Spannungen erfordern und ihnen spezifische chemische Zusammensetzungen zugrunde liegen.
So erfordern Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion-Akkus) beispielsweise andere Ladegeräte als Blei-Säure-Akkus. Zwar gibt es Universal-Ladegeräte, die sich zum Laden mehrerer Arten von Akkus eignen, diese beschränken sich aber meist entweder auf Akkus einer chemischen Familie, beispielsweise Bleiakku-Ladegeräte, die sowohl für Blei-Vlies- als auch für Blei-Gel-Akkus verwendet werden können, oder auf bestimmte Akkufamilien, etwa auf Lithium-Akkus, Nickel-Cadmium-Akkus (NiCd) und Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH).
Einfache Ladegeräte bestehen aus einer Ladeschaltung und einem Netzteil mit Stecker, worüber sie ans Stromnetz angeschlossen werden. Sie stellen dem Akku einen konstanten Ladestrom bzw. eine konstante Ladespannung zur Verfügung, sind aber ansonsten nicht in der Lage, den Ladevorgang in irgendeiner Weise zu beeinflussen. Bei elektronischen Ladegeräten, häufig als intelligente Ladegeräte bezeichnet, ist das anders. Sie sind mit komplexeren Ladeschaltungen oder mit einem zusätzlichen Mikrocontroller ausgestattet, wodurch sie den Ladevorgang steuern und spezifische Spannungen, die die jeweilige Akkus erfordern, bereitstellen können.
Wer ein Smartphone oder Handy nutzt, hat mit Sicherheit einen oder sogar mehrere Mobiltelefon-Lader zu Hause. Dabei handelt es sich meist um kompakte USB-Ladegeräte, die Handys und Smartphones via Micro-USB oder USB-C wieder aufladen. Die Verbindung wird über ein USB-Kabel mit dem entsprechenden USB-Steckertyp hergestellt. Mehr Komfort bieten Induktions-Ladegeräte. Sie basieren, wie der Name schon andeutet, auf Induktionstechnologie und ermöglichen es, Mobilgeräte aufzuladen, ohne ein Ladekabel anschließen zu müssen. Zwar muss ein Induktions-Ladegerät selbst weiterhin per Netzstecker mit dem Stromnetz verbunden sein, die Energieversorgung des Smartphones erfolgt aber kabellos. Zum mobilen Aufladen von Smartphones, Tablets und vergleichbaren Geräten erweisen sich Powerbanks als praktisch. Powerbanks sind prinzipiell nichts anderes als tragbare Akkus, die man unterwegs zur Energieversorgung nutzen kann. Eine größere und leistungsstärkere Variante von Powerbanks sind Powerstations. Ihr Anwendungsbereich ist nicht auf das Laden von elektronischen Kleingeräten wie Smartphones oder Tablets beschränkt. Da sie deutlich mehr Speicherkapazität mitbringen als Powerbanks, können sie beispielsweise für die Stromversorgung von Elektrowerkzeugen oder Haushaltsgeräten zum Einsatz kommen, die einen höheren Energiebedarf haben.
Apropos, Haushalt. Wenn Sie zu Hause ein Gerät mit Micro-AAA-Akkus verwenden, beispielsweise eine Wanduhr, benötigen Sie zum Aufladen selbiger einen Rundzellen-Lader. Das Ladegerät dient dem Aufladen von Rundzellen-Akkus, die durch eine zylindrische Bauform charakterisiert und nach IEC-Norm 60086 definiert sind. Die meisten Rundzellen-Lader sind in der Lage, Akkus unterschiedlicher Größe wie Mignon-AA- oder Micro-AAA-Akkus zu laden. Für akkubetriebene Werkzeuge, beispielsweise Akkuschrauber oder Akkubohrer, gibt es spezielle Werkzeug-Akku-Ladetechnik. Dazu zählen kompakte Ladestationen und Akkupack-Ladegeräte. Akkupacks werden häufig zur Energieversorgung leistungsstarker Elektrowerkzeuge gebraucht. Sie bestehen aus mehreren zusammengeschalteten Akkuzellen (meist Li-Ion), die zu einem festen Modul gebündelt sind. Um Akkupacks zu laden, braucht man Ladegeräte mit entsprechenden Kontaktstellen.
Im Kfz-Bereich kommen Kfz- und Lkw-Batterieladegeräte zum Einsatz. Sie dienen als Starthilfe, wenn die Fahrzeugbatterie so weit entladen ist, dass der Motor nicht mehr anspringt. Fahrzeugbatterien sind im Regelfall als Bleiakkus realisiert und erfordern unterschiedliche Spannungen. Während Pkw- und Motorradbatterien eine Akku-Spannung von 6 bzw. 12 Volt benötigen, sind es bei Lkw-Batterien 24 Volt. Aus diesem Grund werden einerseits Ladegeräte für Starterbatterien in Autos und Motorrädern und andererseits Ladegeräte für Starterbatterien in Lkw angeboten. Intelligente Automatik-Ladegeräte und Kfz- und Lkw-Batterieladesysteme sind in der Lage, die Spannung nach Bedarf anzupassen, so dass sie zum Laden mehrerer Fahrzeugbatterietypen verwendet werden können. Ein Grund, warum speziell Bleiakkus als Starterbatterien eingesetzt werden ist, dass sie kurzfristig sehr hohe Ströme bereitstellen können. Nachteilig ist allerdings, dass sie extrem empfindlich gegenüber Tiefentladung sind und es zu Sulfatablagerungen kommen kann, wenn sie längere Zeit nicht genutzt werden. Mithilfe von Bleiakku-Refreshern können solche Ablagerungen eliminiert werden, was der Lebensdauer von Bleiakkus zuträglich ist.
Ladegeräte bestehen nicht immer nur aus elektronischen Schaltungen, um die nötige Spannung bzw. den erforderlichen Ladestrom zu erzeugen. Es gibt Ausführungen, die andere Technologien zur Bereitstellung von Energie nutzen. Dazu zählen beispielsweise Brennstoffzellen. Wie der Name schon andeutet, generieren brennstoffzellenbetriebene Ladegeräte Energie aus einem Brennstoff. Meistens handelt es sich dabei um Wasserstoff, der bei Kontakt einem Oxidationsmittel (beispielsweise Luftsauerstoff) Wasser, Elektrizität und Wärme erzeugt. Der Vorgang wird auch als „kalte Verbrennung“ bezeichnet, weil er sich von herkömmlichen Verbrennungsmethoden durch Motoren abgrenzt, wie man sie etwa in Kraftwerken nutzt. Genau genommen wird die chemische Energie eines Brennstoffs in elektrische Energie unter Entstehung von Wärme umgewandelt. Dementsprechend sind Brennstoffzellen keine Energiespeicher, sondern Energiewandler.
Das gleiche gilt für thermoelektrische Generatoren. Sie wandeln allerdings keine chemische, sondern Wärmeenergie in elektrische Energie um. Dazu machen sie sich den thermoelektrischen Effekt, auch Seebeck-Effekt genannt, zunutze. Der Seebeck-Effekt beschreibt folgendes: Besteht ein Stromkreis aus zwei unterschiedlichen elektrischen Leitern und herrscht zwischen diesen eine Temperaturdifferenz, so entsteht an deren Kontaktstellen eine elektrische Spannung. Thermoelektrische Generatoren bestehen meistens aus unterschiedlich dotierten Halbleitern, die an einer Stelle miteinander verbunden sind und ein Temperaturgefälle aufweisen, also eine heiße und eine kalte Seite. Die Temperaturdifferenz zwischen beiden Seiten bestimmt das Maß der Elektrizität. Je höher sie ist, desto mehr elektrische Energie wird erzeugt.
Solarladegeräte basieren auf dem Prinzip der Photovoltaik. Sie sind mit fest verbauten Solarmodulen oder faltbaren Solarpanels ausgestattet, in denen sich Solarzellen befinden, die Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln. Vorteilhaft daran ist, dass man solche Ladegeräte unabhängig vom Stromnetz verwenden kann. Die Verbindung zum Endgerät erfolgt meist unkompliziert via USB-Anschluss. Gerade für den Outdoor-Bereich, etwa beim Trekking oder Camping, erweisen sich Solarladegeräte als äußerst praktisch.
Beim Kauf von Akku-Ladegeräten sind einige Faktoren zu beachten. Zunächst einmal muss das Ladegerät für den jeweiligen Akkutyp geeignet sein. Mit einem einfachen Li-Ion-Ladegerät können Sie beispielsweise keine Blei-Säure-Akkus laden, sondern müssen zu einer Ausführung greifen, die speziell dafür ausgelegt ist. Eine Ausnahme bilden hochwertige Multifunktionsladegeräte, wie sie unter Modellbau-Ladegeräten zu finden sind. Sie sind beispielsweise in der Lage, NiCd-, NiMH-, Li-Ion-, LiPo-, LiFePo- und Pb-Akkus (Blei-Gel, Blei-Säure, Blei-Vlies) und weitere Typen zu laden. Des Weiteren ist darauf zu achten, dass das Ladegerät die richtige Akku-Spannung und einen ausreichend hohen Ladestrom liefert, das gilt insbesondere für Schnell-Ladegeräte.
Werden die Akkuzellen aus dem Endgerät entnommen und zum Aufladen in das Ladegerät eingesetzt, wie es unter anderem bei Rundzellen-Ladern und vielen Kamera-Ladegeräten der Fall ist, muss die Größe der Schächte auf die Größe der Akkus (AAA- oder AA-Akkus) abgestimmt sein. Die Anzahl der Schächte bzw. Ladeplätze spielt insbesondere dann eine Rolle, wenn regelmäßig eine größere Menge von Akkus geladen werden muss. Sollen Endgeräte mit eingebautem Akku aufgeladen werden, benötigen Sie passende Kabel (Micro-USB, USB-C etc.), um eine Verbindung zum Ladegerät zu ermöglichen. Ältere Geräte der Firma Apple, die mit 30-poligem- oder Magsafe-Stecker ausgestattet sind, benötigen proprietäre Apple Netzteile und Ladegeräte. Neuere Modelle setzen auf den USB-C-Standard und sind nicht mehr zwangsläufig auf ein Ladegerät von Apple angewiesen.
Auch der Funktionsumfang ist in Augenschein zu nehmen: Wenn Sie Wert auf eine lange Lebensdauer Ihres Akku-Ladegerätes und Ihrer Batterien legen, sollten Sie zu einem intelligenten Ladegerät greifen. Im Gegensatz zu einfachen Ladegeräten überwachen diese den Ladevorgang und schalten automatisch ab, um ein Überladen der Batterien zu verhindern. Zusätzlich verfügen die intelligenten Modelle häufig über eine Akku-Defekt-Erkennung und eine LCD-Anzeige, die über Ladezustand und Ladestrom informiert. Steht kein LC-Display zur Verfügung, ist zumindest eine LED-Anzeige vorhanden. Bei Modellbau-Ladegeräten für modellspezifische Akkus können bestimmte Zusatzfunktionen wie Status-Displays sinnvoll sein.
Mobile Ladegeräte wie Solarladegeräte sollten robust und gegen Spritzwasser geschützt sein (passende IP-Schutzklasse beachten), damit sie beim Gebrauch unterwegs zuverlässig ihren Dienst verrichten können. Entscheiden Sie sich für ein Ladegerät, das klassisch an der Steckdose betrieben wird, muss die Länge des Netzkabels so dimensioniert sein, dass eine Verwendung am vorgesehenen Standort problemlos möglich ist. Mithilfe von Batterie- und Ladegeräte-Zubehör wie Adaptern lässt sich das Anwendungsspektrum erweitern. So gibt es beispielsweise Kfz-Adapter, die das Laden von USB-Geräten wie MP3-Playern oder Smartphones im Auto ermöglichen, falls dort kein USB-Anschluss vorhanden ist.
Ladegeräte mit Refresh-Funktion bieten die Möglichkeit, Akkus, die aufgrund des Memory-Effekts an Kapazität verloren haben, zu revitalisieren. Dabei entladen sie die Akkus mit einem konstanten Strom. Refresh-Funktionen eignen sich allerdings nur für NiCd- und NiMH-Akkus. Bleiakkus und Li-Ionen-Akkus würden durch das Entladen beschädigt werden.
Was versteht man unter Tiefentladung?
Zu einer Tiefentladung kommt es, wenn die Spannung eines Akkus unter einen bestimmten Grenzwert, die sogenannte Entladeschlussspannung, fällt. Das kann zur Folge haben, dass sich die Kapazität vollständig erschöpft. Welche Folgen eine Tiefentladung haben kann, variiert je nach Akku-Typ. Besonders empfindlich gegenüber Tiefentladungen sind Bleiakkus und Lithium-Ionen-Akkus. Sie können schnell irreparable Schäden davontragen. Ni-Cd- und Ni-MH-Akkus sind weniger anfällig, aber auch hier sollte eine Tiefentladung vermieden werden.
Besteht die Möglichkeit, ein älteres Smartphone mit induktiver Ladetechnik aufzurüsten?
Ja. Viele moderne Smartphones unterstützen bereits von Hause aus kabelloses Laden, bei älteren Modellen muss im Regelfall nachgerüstet werden. Zu diesem Zweck werden Adapter mit eingebautem Receiver angeboten, die das Laden via Qi-Technik, also auf Basis magnetischer Induktion, ermöglichen. Bei einem Qi-Adapter handelt es sich um eine dünne Matte mit eingebautem Empfänger und USB-Stecker. Der Stecker wird in den USB-Ausgang des Handys gesteckt und die Empfängermatte hinter das Telefon geklappt, so dass sie flach am Rücken anliegt. Zum Laden braucht man dann nur noch eine Qi-Ladestation, die das alte Handy-Ladegerät ersetzt. Sobald der Receiver in Kontakt mit selbiger kommt, wird Energie erzeugt, die über die USB-Buchse des Smartphones zum Handy-Akku gelangt. Die Schutzhülle des Handys sollte möglichst dünn sein, damit sie die Stromzufuhr nicht behindert. Alternativ kann man zu Spezialhüllen mit integrierter Qi-Technik greifen, die dann ebenfalls via USB mit dem Smartphone verbunden werden.