Akkulaufzeit berechnen: mAh, Wh und Ladezeit

Von mAh zu Stunden

Die Kapazität eines Akkus steht meist in Milliamperestunden, kurz mAh. Diese Zahl allein sagt nicht, wie viel Energie gespeichert ist, denn sie hängt von der Spannung ab. Erst mit der Spannung ergibt sich der Energieinhalt in Wattstunden. Ein Handyakku mit 5.000 mAh bei 3,7 Volt speichert 18,5 Wattstunden.

Die Laufzeit folgt aus der Energie und dem Verbrauch des Geräts. Teilt man die nutzbare Energie durch die Leistungsaufnahme in Watt, erhält man die Stunden. Ein Teil der Energie geht durch Spannungswandler und Entladung verloren, deshalb rechnet der Rechner mit einem nutzbaren Anteil von meist 80 bis 90 Prozent. Powerbanks mit 20.000 mAh liefern wegen der Umwandlung auf 5 Volt oft nur etwa 60 bis 70 Prozent ihrer Nennkapazität.

Außerdem berechnet der Rechner die Ladezeit. Sie ergibt sich aus der Energie des Akkus und der Ladeleistung des Netzteils, wobei etwa 15 Prozent Ladeverluste angesetzt werden. Reale Ladezeiten sind länger, weil Akkus am Ende langsamer laden, um die Zellen zu schonen.

$\text{Energie in Wh} = \frac{\text{mAh} \cdot \text{Volt}}{1.000}$ $\text{Laufzeit} = \frac{\text{nutzbare Energie}}{\text{Leistungsaufnahme}}$

Beispiel: Ein Akku mit 5.000 mAh und 3,7 Volt speichert 18,5 Wattstunden, nutzbar sind bei 85 Prozent 15,7 Wattstunden. Bei einem Verbraucher mit 5 Watt reicht das für 3,15 Stunden, also 3 Stunden und 9 Minuten. Ein 20-Watt-Netzteil lädt rechnerisch in etwa 1 Stunde und 5 Minuten.

Hinweise zur Anwendung

Die Leistungsaufnahme schwankt stark. Smartphones brauchen bei Bildschirm und Spielen mehrere Watt, im Standby nur Bruchteile. Setzen Sie für die Laufzeit den durchschnittlichen Verbrauch an. Bei Geräten mit stark wechselnder Last hilft ein Messgerät oder die Akku-Statistik des Betriebssystems.

Kälte senkt die nutzbare Kapazität, Alterung ebenfalls. Nach einigen hundert Ladezyklen haben Lithium-Akkus oft nur noch 80 Prozent der Anfangskapazität. Lagern Sie Akkus bei mittlerem Ladestand und moderaten Temperaturen. Flugreisen erlauben Powerbanks nur bis 100 Wattstunden ohne Genehmigung der Fluggesellschaft.

Beim Vergleich von Akkus verschiedener Spannung rechnen Sie immer in Wattstunden. Bei Elektrofahrrädern und E-Scootern ist die Wattstundenangabe üblich. Der Rechner liefert eine Abschätzung, keine Garantie.

Praktisch wichtig ist der Verbrauch im Alltag. Messen Sie ihn mit einem USB-Strommesser oder lesen Sie Werte aus den Geräteeinstellungen. Die Herstellerangaben gelten unter Idealbedingungen. Mit dem tatsächlichen Verbrauch berechnen Sie die Laufzeit deutlich realistischer, besonders bei Powerbanks, Kameras und Outdoor-Geräten.

Tipps und typische Fehler

Akkus richtig bewerten.

Wh vergleichen: Nicht nur mAh.
Verluste: Wandlerverluste einrechnen.
Pflege: Mittleren Ladestand lagern.
Flug: Grenze 100 Wh beachten.

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Häufige Fragen

Wie rechne ich mAh in Wh um?

mAh mal Spannung in Volt geteilt durch 1.000.

Warum hält die Powerbank weniger als angegeben?

Wegen der Umwandlung der Spannung und Ladeverlusten, oft nur 60 bis 70 Prozent der Nennkapazität.

Wie lange lädt ein Akku?

Etwa Energieinhalt geteilt durch Ladeleistung plus Verluste. Gegen Ende lädt er langsamer.

Wie viele Wh hat 10.000 mAh?

Bei 3,7 Volt sind es 37 Wattstunden.

Wie viel Ladung liefert eine Powerbank wirklich?

Meist 60 bis 70 Prozent der Nennkapazität.

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