Frischzellenkur für den Akkuschrauber

Keine Zeit? Hier die Kurzversion in 30 Sekunden.

• Mein Fein-Akkuschrauber läuft seit über 10 Jahren; Kohlebürsten ließen sich günstig selbst tauschen, aber der Akku schwächelt.
• Ersatzakkus oder neu bestückte Akkus gibt es bei Profi-Geräten oft für unter 30 Euro, bei Billiggeräten sind Originalakkus dagegen schlecht oder nur teuer zu bekommen.
• Neuere Akku-Technik reduziert Memory-Effekt und Lazy-Battery-Effekt, die Wahl der Technologie sollte aber zum Ladegerät passen.
• Ladegeräte ohne Ladeautomatik, wie das gezeigte von Black&Decker, können den Akku beschädigen; ich rate davon ab.
• Das Fein-Ladegerät hat Überladungsschutz, Konditionierung, eine LED für den Ladezustand und erkennt Störungen oder einen defekten Akku.

Hinweis: Stand März 2016. Preise, Akkutypen und Verfügbarkeit können sich seitdem geändert haben.

Der leidenschaftliche Heimwerker und Profi setzt auf Qualität von renommierten Herstellern. Wie die Oma schon immer sagte: Wer billig kauft, kauft zweimal! Das Problem an der Geschichte: Auch hochwertige Geräte unterliegen dem Verschleiß, bei mechanischen Bauteilen und bei den Akkus. Ersteres lässt sich dank hervorragender Ersatzteilversorgung der namhaften Hersteller leicht selbst reparieren. Aber wie sieht es mit dem Energiespender aus?

Mein Akkuschrauber der Firma Fein, der in der Industrie Anwendung findet, begleitet mich nun seit über 10 Jahren zuverlässig. Zugegeben, die Zeit ging nicht spurlos an ihm vorbei. Die Kohlebürsten mussten von Zeit zu Zeit getauscht werden. Das ist ein Verschleißteil mit geringem Preis, und man kann es selbst wechseln. Doch wenn du das Gerät am dringendsten brauchst, fällt natürlich der Akku aus. Selbst mehrfaches Nachladen führt dann zu einem rapiden Leistungsverlust. Nach so vielen Jahren keine Überraschung.

Kohlebürsten: warum sie verschleißen

Kurz zum Motor, weil er oft das kleinere Problem ist. Viele Akkuschrauber haben einen Bürstenmotor. Zwei Kohlebürsten werden von Federn gegen den Kollektor gedrückt, der sich mit dem Anker dreht, und leiten so den Strom in die Wicklungen. Dabei reiben sie ständig und werden mit der Zeit kürzer. Sind sie zu weit abgenutzt, wird der Kontakt unsicher: Das Gerät funkt stärker, setzt aus oder verliert Kraft. Wer sie rechtzeitig tauscht, spart sich den teureren Schaden am Kollektor. Das ist ein Vorteil dieser alten, robusten Bauart. Bürstenlose Motoren kommen ohne diesen Verschleiß aus, brauchen aber eine aufwendigere Elektronik.

Ersatzakku oder Akkueinsatz

Im Billigsegment ist es oft die Regel, dass originale Akkus vom Hersteller nicht mehr oder nur zu horrenden Preisen verfügbar sind. Oftmals lohnt es sich dann, ein neues Gerät zu kaufen. Wirtschaftlich vielleicht, umweltfreundlich definitiv nicht! Im Profibereich sieht die Sache etwas anders aus. Hier tummeln sich alternative Hersteller mit neu bestückten Akkus, und es besteht auch die Möglichkeit, die Akkuzellen selbst zu tauschen. In der Regel solltest du für unter 30 € einen passenden Akku finden. Aber Vorsicht bei der Wahl der Akku-Technologie!

Bevor du bestellst, lohnt ein Blick aufs Typenschild des alten Akkus. Dort stehen Spannung und Kapazität (in Amperestunden). Der neue Akku sollte dieselbe Spannung haben und mechanisch in den Schacht passen. Eine höhere Kapazität bedeutet längere Laufzeit, nicht mehr Kraft. Und ein günstiger Akku ohne erkennbare Herstellerangabe ist oft eine Wundertüte, was die tatsächliche Kapazität angeht. Die alten Zellen gehören übrigens in die Sammelstelle oder in den Handel zurück, nie in den Hausmüll.

Welche Technologie soll es denn werden?

In Akkuschraubern stecken vor allem drei Zellarten. Ältere Geräte arbeiten meist mit Nickel-Cadmium (NiCd). Diese Zellen sind robust, vertragen hohe Ströme und sind kältefest. Ihre Nennspannung liegt bei 1,2 Volt pro Zelle, ein 12-Volt-Pack besteht also typischerweise aus zehn in Reihe geschalteten Zellen. Der Nachteil: NiCd ist anfällig für den Memory Effekt. Wird ein Akku immer wieder nur teilentladen und neu geladen, kann er ein Stück seiner nutzbaren Kapazität verlieren. Außerdem ist Cadmium giftig und gehört nicht in den Hausmüll.

Nickel-Metallhydrid (NiMH) hat bei gleicher Größe meist mehr Kapazität, zeigt den klassischen Memory-Effekt kaum noch und enthält kein Cadmium. Dafür ist hier der Lazy-Battery-Effect bekannt, die sogenannte Batterieträgheit. Der Akku liefert dann bei Belastung eine geringere Spannung, obwohl er voll geladen ist. Gezieltes Entladen und Neuladen kann das oft mildern. Lithium-Ionen-Zellen haben eine deutlich höhere Spannung pro Zelle, typischerweise etwa 3,6 bis 3,7 Volt, und eine hohe Energiedichte bei geringem Gewicht. Sie haben keinen Memory-Effekt und entladen sich langsam selbst. Dafür brauchen sie eine Schutzelektronik gegen Tiefentladung, Überladung und Überhitzung.

Prinzipiell ist eine neuere Technologie also besser, weil sie diese Effekte nahezu eliminiert oder reduziert. Trotzdem gilt: Ladegerät und Akku müssen zusammenpassen. Ein Ladegerät für NiCd darf man nicht ohne Weiteres für Li-Ionen-Zellen verwenden, denn sie werden nach völlig anderen Verfahren geladen.

Achtung beim Ladegerät

Auf dem folgenden Bild ist ein Akku der Firma Black&Decker zu sehen. Schaut man sich das Ladegerät genauer an, sucht man eine Ladeautomatik vergeblich. Es gibt keine Anzeige, wie voll der Akku ist. Ist er voll, lädt das Ding einfach weiter, und genau das mag kein Akku. Solche Ladegeräte können nur verwendet werden, wenn die vom Hersteller angegebene Ladezeit nicht überschritten wird. Prinzipiell rate ich von der Verwendung solcher Ladegeräte ab. Oftmals gibt es bei den alternativen Akkus auch ein Bundle mit passendem Ladegerät. Achte hier jedoch darauf, dass es einen Überladungsschutz hat und für den gewünschten Akkutyp geeignet ist.

Das Ladegerät der Firma Fein verfügt über den besagten Überladungsschutz. Darüber hinaus erfolgt je nach Modell des Laders eine automatische Konditionierung des Akkus. Praktisch: Eine LED zeigt an, ob der Akku vollständig geladen ist und entnommen werden kann. Außerdem ist im aktuellen Fall auch die Erkennung von Störungen oder eines Akkudefekts ersichtlich.

Wie eine Ladeautomatik erkennt, dass der Akku voll ist

Bei NiCd- und NiMH-Zellen sieht das Ladegerät den vollen Akku meist an der Spannung. Lädt man mit konstantem Strom, steigt die Spannung bis kurz vor Ende der Ladung und sinkt dann minimal ab. Dieser Spannungsrückgang heißt Delta-Peak (negatives Delta-U). Die Automatik schaltet daraufhin ab oder auf einen kleinen Erhaltungsstrom um. Bei NiMH ist das Signal schwächer, deshalb überwachen viele Ladegeräte zusätzlich die Temperatur mit einem Fühler im Akku, denn gegen Ende der Ladung wird die Zelle spürbar warm. Auch eine Zeitbegrenzung dient als Sicherung. Li-Ionen-Zellen werden dagegen zunächst mit konstantem Strom und später mit konstanter Spannung geladen, bis der Strom auf einen kleinen Wert abfällt.

Fehlt diese Abschaltung, lädt das Gerät einfach weiter. Der Strom wird dann nicht mehr in Energie, sondern in Wärme und Gasbildung umgesetzt. Das altert die Zellen, kann die Ventile ansprechen lassen und verkürzt die Lebensdauer drastisch. Bei Li-Ionen-Zellen kann Überladen im schlimmsten Fall sogar gefährlich werden. Genau deshalb beschränkt sich ein einfaches Ladegerät auf die Zeitangabe des Herstellers, und genau deshalb ist es riskant.

Einbau der Zellen

Wer die Zellen selbst tauschen will, öffnet das Gehäuse des Akkupacks und findet darin einzelne Rundzellen, die über Metallstreifen verbunden sind. Diese Verbinder sind in der Regel angepunktet, also per Punktschweißen befestigt. Beim Löten würde die Zelle stark erhitzt, und das kann Dichtung, Separator und Elektrolyt schädigen. Wer ohne Schweißgerät arbeiten will, greift zu Zellen mit vorgeschweißten Lötfahnen. Auch dann gilt: schnell und kühl arbeiten.

Vorsicht ist ohnehin angebracht. Ein Kurzschluss, etwa durch abrutschendes Werkzeug, lässt hohe Ströme fließen. Das erhitzt Leitungen und Zellen und kann Brand verursachen. Zellen gleichen Typs und gleicher Kapazität verwenden, nicht mit alten mischen, Polung prüfen und auf die Technologie achten, für die das Ladegerät gebaut ist. Wer sich das nicht zutraut, kauft lieber einen fertig bestückten Ersatzakku.

Am Ende bleibt für mich ein Gedanke: Ein gutes Gerät hält Jahrzehnte, wenn man es wartet. Dass sich dafür ein neuer Akku für unter 30 € lohnt, ist besser für den Geldbeutel und für die Umwelt als das Gerät im Müll.