Akkukalibrierung

Ohne Kalibrierung ist die Anzeige des Ladestands ungenau und dein Gerät könnte sich seltsam verhalten: Zum Beispiel schaltet es sich plötzlich aus, obwohl der neue Akku „halbvoll“ anzeigt, oder es läuft stundenlang weiter, obwohl der Akku fast leer ist.

Für Telefone und Tablets:

1. Lade den Akku auf 100 % auf und lass ihn für mindestens weitere zwei Stunden am Ladegerät.
2. Benutze das Gerät, bis es sich aufgrund eines leeren Akkus ausschaltet.
3. Lade es ohne Unterbrechung wieder auf 100 % auf.

Für Laptops:

1. Lade den Akku auf 100 % auf und lass ihn für mindestens weitere zwei Stunden am Ladegerät.
2. Trenne den Laptop vom Strom und verwende ihn normal, um den Akku zu entladen.
3. Speichere deine aktuelle Arbeit, wenn du die Warnung für einen niedrigen Akkustand siehst.
4. Lass den Laptop eingeschaltet, bis er aufgrund des niedrigen Akkustands in den Ruhezustand wechselt.
5. Warte mindestens fünf Stunden und lade den Laptop dann ohne Unterbrechung wieder auf 100 % auf.

Es ist am besten, diesen Vorgang regelmäßig (etwa einmal im Monat) durchzuführen, um sicherzustellen, dass der Akku über seine gesamte Lebensdauer korrekt kalibriert bleibt. Da sich die Bedingungen (und das Alter) des Akkus ändern, lässt sich die Ungenauigkeit der angezeigten Daten nur verringern.''

Einen guten Überblick zur Akkukalibrierung findest du auf dieser Seite. Auch dieser Artikel über die Ladestandsanzeige ist lehrreich. Das Folgende ist unsere Zusammenfassung.

Das grundlegende Problem besteht darin, dass es keine zuverlässige Methode gibt, um zu jedem beliebigen Zeitpunkt exakt zu wissen, wie viel Energie in einem Akku gespeichert ist (da es sich um ein elektrochemisches Speichersystem handelt, das sich ständig verändert und degradiert; es verhält sich von einem Ladevorgang zum nächsten nie exakt gleich). In der Praxis ist die einzige verlässliche Bewertungsmethode, den Akku vollständig aufzuladen, ihn dann vollständig zu entladen und die Differenz zu messen (das sogenannte Coulomb-Zählen). Da wir dies natürlich nicht jedes Mal tun können, wenn wir den Akkustand überprüfen wollen, müssen wir indirekte Methoden verwenden: Wir speichern alle Daten zur Nutzung und verwenden sie, um den Ladezustand in Prozent zu berechnen. Im Laufe der Zeit weicht diese Berechnung ab und wird ungenauer. Und bei einem komplett neuen Akku gibt es keine Daten, auf denen man aufbauen könnte, weshalb dieser Vorgang am Anfang steht. Die Kalibrierung hilft dabei, diese Schätzungen genau zu halten, indem neue Fixpunkte – „voll geladen“ und „voll entladen“ – im Batteriemanagementsystem gesetzt werden, damit dieses nicht raten muss. Es ist immer noch so, als würde man blind die Stecknadel bei „Schlag den Esel“ anbringen, aber die Kalibrierung sagt dem Managementsystem: „Hey, der Esel ist da drüben“.

Das ist genau der Kern des Problems. Wie aktualisiert man diese Indikatoren für „voll geladen“ und „voll entladen“? Die verlinkte Seite von Battery University drückt es so aus:

Um die Genauigkeit zu erhalten, muss ein Smart-Akku regelmäßig kalibriert werden, indem er im Gerät bis zur Anzeige „Akkustand niedrig“ entladen und dann wieder aufgeladen wird. Das vollständige Entladen setzt die Referenz für „leer“, das vollständige Aufladen setzt „voll“. Eine gerade Linie zwischen diesen beiden Referenzen ermöglicht die Schätzung des Ladezustands. Mit der Zeit wird diese Linie immer unschärfer und der Akku erfordert eine Neukalibrierung. Abbildung 2 veranschaulicht die Referenzpunkte für voll entladen und voll geladen.

Abbildung 2: Indikatoren für voll geladen und voll entladen. Die Kalibrierung erfolgt durch vollständiges Aufladen, Entladen und Wiederaufladen. Dies geschieht als Teil der Akkupflege direkt mit dem Gerät oder mit einem Akkuanalysator.

Hier müssen wir zwei Dinge beachten: (1) Laut dieser Seite reicht es nicht aus, nur zu entladen und dann zu laden: Man muss mit einer vollständigen Ladung beginnen. Außerdem (2) ist der Begriff „voll entladen“ mehrdeutig: Die Abbildung scheint darauf hinzudeuten, dass die Anzeige „voll entladen“ auf 10 % eingestellt werden sollte, aber das Problem, das wir zu lösen versuchen, ist, dass die Prozentanzeige nicht genau ist. Woher willst du wissen, dass du den Akku „unter 10 %“ entladen hast, wenn die Akkuanzeige nicht genau ist? Das geht nicht! Zum Beispiel haben wir verschiedene Akkus eingebaut, die eine Warnung „Akkustand niedrig“ ausgaben und dann noch stundenlang bei 1 % Ladezustand weiterliefen. Kurz gesagt, das „Kalibrieren“ eines Akkus durch Entladen auf „unter 10 %“ bringt wenig. Es ist, als würde man jemandem ein Auto mit defekter Tankanzeige geben und sagen, er solle so lange fahren, bis die Anzeige 1/4 Tank anzeigt.

Es scheint, als solle das obige Diagramm den tatsächlichen chemischen Zustand des Akkus und nicht den dem Benutzer angezeigten Prozentsatz darstellen – das sind zwei sehr verschiedene Dinge. Die Software, die dem Benutzer die Daten anzeigt, könnte behaupten, der Akku sei fast leer, während der tatsächliche chemische Zustand nahe 10 % liegt. Dies geschieht absichtlich, um in jedem Fall zu verhindern, dass der Akku unter ein Sicherheitsniveau fällt, das den Akku beschädigen oder einen Neustart des Systems verhindern würde. Kurz gesagt, aus Sicherheitsgründen schaltet sich das System von selbst ab, wenn noch etwas Restladung vorhanden ist, zeigt dem Benutzer aber nicht den Wert dieser Reserve an. Ein Kommentator des oben verlinkten Artikels hat dies präzisiert:

• Die Warnung bei niedrigem Akkustand ist in der Gerätesoftware rein als Mittel zur Verhinderung von Datenverlust während der Nutzung implementiert und ist vollkommen unabhängig vom Batteriemanagementsystem.
• Selbst wenn du das Gerät eingeschaltet lässt, bis es sich aufgrund unzureichender Ladung automatisch abschaltet, behält das Batteriemanagementsystem den Ladestand noch hoch genug, um Schäden am Akkupack zu verhindern.
• Die Akkustandsanzeige, die du auf dem Bildschirm siehst, ist im Grunde die NUTZBARE Ladung und NICHT der absolute Ladestand des Akkus. Deshalb kannst du die Warnung „Akkustand niedrig“ auf jeden beliebigen Wert einstellen: Sie dient nicht dem Schutz des Akkus (das macht das Batteriemanagementsystem automatisch), sondern sie soll dir genügend Zeit geben, um deine aktuelle Arbeit zu speichern oder das Ladegerät anzuschließen.
• Wenn du also den Akku deines Geräts kalibrieren willst, musst du es nach Erscheinen der Warnungen weiterlaufen lassen, bis es sich automatisch ausschaltet, und zwar VOR dem Aufladen: Andernfalls ist der Akku möglicherweise nicht weit genug entladen, um den Indikator für „Akku leer“ im Batteriemanagementsystem zu registrieren, was deinen Kalibrierungsversuch unvollständig machen würde.

Denk daran, dass zwei verschiedene (aber miteinander verbundene) Systeme im Spiel sind: das Batteriemanagementsystem, das den Zustand des Akkus bewertet und kontrolliert, und die Software-Benutzeroberfläche (sowie die zugehörige Energieverwaltungssoftware), die die Daten vom ersten System liest, um den Stand und Zustand des Akkus anzuzeigen und auf verschiedene gesetzte Referenzen zu reagieren (wie das Abschalten basierend auf der Einstellung für „Akku leer“).

Es wäre schön, all dies durch die offizielle Akkukalibrierungsprozedur von Apple bestätigen zu können, aber es scheint, als hätten sie diese von ihrer Support-Seite entfernt, da ihre neuen Akkus ab Werk kalibriert sind und nicht vom Benutzer ausgetauscht werden können. In verschiedenen Foren findet man jedoch Folgendes zitiert:

Zum Kalibrieren des Akkus eines Laptops:

1. Schließe das MagSafe-Ladegerät an und lade den Akku vollständig auf.
2. Wenn der Akku vollständig geladen ist, wird das Licht am Stecker des MagSafe-Ladegeräts grün und das Akkusymbol in der Menüleiste zeigt an, dass der Akku geladen ist.
3. Lasse den Akku für mindestens zwei Stunden im vollständig geladenen Zustand.
4. In der Zwischenzeit kannst du den Computer benutzen, sofern das Netzteil angeschlossen ist.
5. Trenne das Netzteil bei eingeschaltetem Computer und benutze ihn weiter.
6. Wenn du die Warnung bei niedrigem Ladestand siehst, speichere deine aktuelle Arbeit und schließe alle Anwendungen. Lass den Computer eingeschaltet, bis er automatisch in den Ruhezustand wechselt.
7. Nachdem dein Computer in den Ruhezustand gewechselt ist, schalte ihn aus oder lass ihn für mindestens fünf Stunden im Ruhezustand.
8. Schließe das Netzteil wieder an und lass es angeschlossen, bis der Akku wieder vollständig geladen ist.

Beachte, dass Apple nicht darauf vertraut, dass dein System weiß, wann der Akku vollständig geladen oder entladen ist, und möchte, dass du ihn sicherheitshalber zwei Stunden länger am Strom lässt, bevor du mit der Kalibrierung fortfährst.

Das scheint mit dem übereinzustimmen, was wir gelernt haben, und deckt sich mit anderen Anleitungen, die man im Web zur Do-It-Yourself-Akkukalibrierung findet.