Nordrhein-Westfalen-Zeichen - Mit Erlass vom 01. Oktober 2009 (MBl.NRW. 2009 S. 530) ist das Nordrhein-Westfalen-Zeichen zur Verwendung durch Jedermann freigegeben worden.
Akkus

Airsoftakkus richtig laden und Pflegen

AEG steht ja bekanntlich für „Automatik Electrik Gun“. Frei übersetzt bedeutet dies ja nichts weiter als das eine Airsoftwaffe mit einem Elektromotor angetrieben wird. Der Elektromotor bekommt seine Energie von einem Akku.
Da Akku nicht gleich Akku ist und es da auch einige Dinge gibt, die man beachten sollte, damit man auch viel Freude an dem Akku und an der Waffe hat, haben wir nun mal einige Tipps und Informationen über Akkus zusammengesucht und aufgeschrieben.

Wenn man sich eine Airsoftwaffe kauft, sollte man auch immer auf die Akkus achten. Nicht immer sind die mitgelieferten Akkus auch von der Leistung her stark genug um vernünftig zusammen mit der Waffe zu funktionieren. Im Fachhandel gibt es genug Akkus von verschiedenen Herstellern, leider manchmal auch zu überhöhten Preisen. Preiswerte und auch sehr gute Alternativen gibt es z.B. bei dem Elektronik-Versandhaus Conrad Electronic. Man bekommt schon fix und fertige Akkupacks mit einer recht hohen Leistung zu sehr fairen Preisen. Dort kann man sich auch einzelne Akkuzellen sowie die benötigten Kabel und Stecker besorgen und sich dann einen eigenen Akkupack zusammenstellen bzw. zusammenlöten. Das ist auf alle Fälle eine preiswerte Alternative. Woran man nicht sparen sollte ist am Ladegerät. Auch hier bietet der Markt eine Menge an Geräten an. Auch hier können wir wieder Conrad Electronic empfehlen, der eine grosse Auswahl an hochwertigen Ladegeräten bietet.

In diesem Dokument werden wir auch noch kurz auf die wichtigsten Daten der Ladegeräte zu sprechen kommen.
Was ist denn generell bei den Akkus zu beachten?
Nun zum einen sollte man den Akkutyp sich mal etwas näher anschauen, da es schon dabei einige Unterschiede gibt. Die zurzeit auf dem Markt befindlichen Akkus kann man grob in 4 Kategorien einordnen:

  • Blei – Akkus (Pb)
    Blei-Akkus ist die älteste Generation. Auf die Baugröße bezogen besitzen diese Akkus eine sehr große Kapazität und können kurzfristig auch sehr hohe Ströme abgeben. Durch die Bauartbedingt sind diese Akkus aber auch recht groß und auch recht schwer. Durch die recht hohen Ladeströme brauchen diese Akkus auch ein eigenes Ladegerät…!
  • Nickel-Cadmium Akkus (NiCd)
    Diese Akkus sind gegenüber den Blei-Akkus wesentlich leichter und leistungsfähiger. Sie liefern hohe Impuls- und Dauerströme und sind auch recht pflegeleicht. Die Nennspannung dieser Akkus liegt normalerweise bei
    1,2 Volt.
  • Nickel-Metallhydrid Akkus(NiMH)
    NiMH - Akkus verfügen ebenfalls über die gleiche Nennspannung von 1,2 Volt wie von den NiCd-Akkus, bieten aber in der Kapazität das 1,5-fache gegenüber den NiCd-Akkus. Wegen der höheren Leistung sind die NiMH-Akkus von der Pflege und dem Laden auch etwas anspruchvoller als die NiCd-Akkus.
  • Lithium-Polymer (LiPo)
    Dies ist die neuste Generation von Akkus auf dem Markt. Diese sind die Nachfolger der Lithium-Ionen-Akkus (LiIon) und besitzen eine Nennspannung von 3,7 V. Dadurch bieten sie das höchste Verhältnis von Leistung bei geringstem Gewicht. Aber auch diese Akkus sind vom Ladeverhalten etwas anspruchvoller als die Vorgänger.

Die Blei und NiCd – Akkus sind aufgrund der verwendeten Schwermetallen Auslaufmodelle. Seit 2004 dürfen diese Art von Akkus in der EU nicht mehr gebaut und vertrieben werden. In Deutschland galt noch eine Ausnahmeregelung, aber die ist nun abgelaufen und nun bekommt man keine NiCd - Akkus mehr zu kaufen!

Da es auch einige Spieler und Teams gibt, die auch im Winter spielen möchten, sollte man auch darauf achten, dass bei niedrigen Temperaturen die Leistung der Akkus stark abnimmt. Besonders die Ersatzakkus die z.B. in der Weste mitgetragen werden, sind den niedrigen Temperaturen schutzlos ausgeliefert und geben dann kaum noch Energie ab. Viele Spieler wundern sich das sie trotz frisch aufgeladenen Akkus kaum ein Magazin verschiessen können, weil der Akku keine Leistung mehr hat. Am besten ist es, wenn man die Ersatzakkus in der kalten Jahreszeit an einem warmen und geschützten Ort aufbewahrt.

Um Akkus vernünftig zu laden und zu pflegen sollte man auch ein dafür geeignetes Ladegerät verwenden. Am besten ist es, wenn man kein „Standard Ladegerät“ verwendet, sondern sich gleich ein „Multifunktionales Ladegerät“ oder ein „Prozessorgesteuertes Ladegerät“ zulegt. Auf dem Markt tummeln sich zahlreiche Hersteller die multisystemfähige Geräte für die unterschiedlichen Akku-Sorten und Zellen-Größen anbieten. Bei den meisten dieser Ladegeräte wird jeder Ladeschacht einzeln überwacht und jeder Akku auch einzeln geladen. So ist es möglich, neben der Bestückung mit ganzen Sätzen von mehreren baugleichen Zellen auch eine Mischung von zu ladenden Akkus vorzunehmen. Die Geräte können meistens selbständig den zu ladenden Akkutyp erkennen und sich auf diesen Typ automatisch einstellen.

Man kann die Ladegeräte mit ihren verschiedenen Ladetechniken in drei grosse Gruppen einteilen:

  1. Mikroprozessorgesteuerte Ladetechnik:
    Ein Mikroprozessor der im Ladegerät eingebaut ist, erkennt automatisch den Akkutyp, sowie seinen Ladezustand und passt den Ladestrom individuell an. Dadurch werden die Akkus nahezu zu 100% geladen, jedoch niemals überladen. Das bedeutet ein längeres Akku-Leben. Viele dieser Ladegeräte besitzen neben der reinen Ladefunktion noch weitere
    Akku-Pflegeprogramme.
     
  2. Timergesteuerte Ladetechnik:
    Bei Ladegeräten mit dieser Ladetechnik übernimmt ein eingebauter Timer die Ladestrom-Abschaltung. Die Ladezeit und die Ladeströme für die jeweiligen Akkus sind fest voreingestellt. Eine individuelle Anpassung für den jeweiligen Akkutyp erfolgt nicht. Eine gefährliche Überladung der Akkus ist aber weitgehend ausgeschlossen, da die Ladezeiten normalerweise auf die jeweiligen Akkutypen abgestimmt sind.
     
  3. Standard Ladetechnik:
    Die Akkus werden unabhängig von deren Kapazität mit einem festen Ladestrom geladen. Eine Anpassung des Ladestromes kann normalerweise nicht vorgenommen werden. Bei einigen Geräten kann man den Ladestrom manuell einstellen. Eine Endabschaltung nach der Ladung oder eine Zeitsteuerung ist nicht vorhanden. Für den Benutzer ist es daher wichtig die Ladezeit, abhängig von Ladestrom und Akkukapazität, vorher genau zu berechnen und diese auch im Auge zu behalten um eine rechtzeitige Abschaltung vorzunehmen, damit die Akkus nicht überladen werden.

Bei der Standard Ladetechnik werden folgende Ladearten unterschieden:

  • Standard Laden:
    Dauer: 14 – 16 Stunden
    Strom: 1/10 der Nennkapazität des Akkus
  • Beschleunigtes Laden:
    Dauer: 4 – 6 Stunden
    Strom: 3/10 bis 4/10 der Nennkapazität
  • Schnell-Laden:
    Dauer: 1 - 1,5 Stunden
    Strom: 1 bis 1,5fache der Nennkapazität
  • Erhaltungsladen:
    Dauer: kontinuierlich
    Strom: 1/30 der Nennkapazität

Bei der Ladung mit konstantem Strom beziehen sich die Stromwerte immer auf die Nennkapazität des Akkus.
Beispiel: Ein Akku mit 1600 mAh wird mit 1/10 der Nennkapazität geladen. Das entspricht 160 mA.
Beachte: Einige Akkus, gerade älteren Baudatums, sind nicht schnellladefähig! Wenn man diese ständig mit einem zu hohen Ladestrom versucht zu laden um Zeit zu sparen, kann man die Akkus mit der Zeit zerstören.

Wenn man sich die oben genannten Ladetechniken genauer anschaut, ist die „Mikroprozessorgesteuerte Ladetechnik“ schon die erste Wahl. Prozessorgesteuerte Ladegeräte können natürlich mehr als nur laden. Mit diesen Ladegeräten ist eine optimale Ladung und Pflege von Akkus gewährleistet. Diese Geräte besitzen einige Vorzüge gegenüber den Standard Ladegeräten, wie z.B.: einen elektronischen Zeitgeber, Thermosensoren und Spannungsüberwachung die den Ladevorgang automatisch beenden, wenn der Akku aufgeladen ist und somit eine Überladung, was den Akku schädigen kann, verhindert wird. Viele solcher Ladegeräte besitzen auch eine Diagnosefunktion. Mit dieser Funktion werden die Ladezustände der Akkus in den einzelnen Schächten erkannt und überwacht. Durch einen kombinierten „Entlade - Lade – Zyklus“ wird der so genannte „Memory-Effekt“ verhindert. Dieser Effekt ist für den Anstieg des Innenwiderstandes verantwortlich der die Leistung der Akkus mit der Zeit stark vermindert. Sollten Akkus bereits unter einem „Memory-Effekt“ leiden, hilft meistens eine weitere Option dieser Ladegeräte, dass sogenannte „Formieren“. Dabei wird die Zelle für kurze Zeit mit einem sehr hohen Stromimpuls gespeist. Dies bewirkt eine chemische Reaktion an den sulfatierten Platten des Akkus, die für den hohen Innenwiderstand verantwortlich sind. Im Erfolgsfall sinkt dann der Innenwiderstand des Akkus wieder und die Strombelastbarkeit des Akkus ist wieder hergestellt. Über das „Refreshing“ kann man auch bereits vorgeschädigter Akkus wiederaufbereiten. Durch die „Alive-Funktion“ kann man, durch die automatische Folge von Laden und Entladen, "müde" gewordene Akkus wieder aufleben lassen und somit weiterverwenden.

Was ist denn der sogenannte „Memory-Effekt“…?
Der sogenannte „Memory-Effekt“ lässt mit der Zeit auch den stärksten Akku schwach werden. Hauptsächlich tritt dieser Effekt bei NiCd-Akkus auf. Wenn man einen solchen Akku ständig auflädt, ohne ihn vorher vollständig zu entladen, bilden sich an der negativen Elektrode des Akkus Cadmium Kristalle der den Innenwiderstand des Akkus ansteigen lässt. Der Akku merkt sich diesen unvollständigen „Entlade-Zustand“ und speichert ihn als leer. Das wird dann als „Memory-Effekt“ bezeichnet. Tatsächlich ist unterhalb dieser „Stufe“ noch Kapazität vorhanden, nur kann sie nicht mehr genutzt werden. Bei weiteren unvollständigen Entlade - Lade -Zyklen nimmt dann die Leistungs-Fähigkeit des Akkus immer mehr ab. Um diesem „Memory-Effekt“ zu vermeiden, sollte man deswegen immer NiCd-Zellen hin und wieder vollständig entladen. So verlängert sich die Lebensdauer der Akkus beträchtlich.
NiMH-Akkus haben einen deutlich reduzierten Memory-Effekt und somit eine längere Lebenserwartung. Die etwas höheren Anschaffungskosten für NiMH-Akkus machen sich somit schnell bezahlt.

Um den Innenwiderstand der Akkus besser verstehen zu können, muss man ein wenig in die Elektrotechnik abschweifen.
Jeder Akku hat einen sogenannten Innenwiderstand (Ri) der technisch bedingt ist. Den Innenwiderstand kann man sich wie einen Serienwiderstand zu einer idealen bzw. widerstandslosen Stromquelle vorstellen. Mit steigendem Stromfluss steigt auch die Spannung (Ui), die am Innenwiderstand (Ri) abfällt und die dann wiederum an der Klemmenspannung (UKL) fehlt.

Schematische Darstellung des Innenwiderstandes einer Akkuzelle

Beispiel:
Wenn eine Akkuzelle eine Spannung von 1,25 V und einen Innenwiderstand von 10 Ω hat, ergeben sich dadurch folgende Werte:
Wenn der Akku nicht angeschlossen ist, kann auch kein Strom fließen und somit am Innenwiderstand (Ri) keine Spannung abfallen und deshalb ist die Klemmenspannung (UKL) gleich der Ursprungsspannung (U0), sprich 1,25 V.

Wird der Akku durch einen Elektromotor mit 30 A belastet, verändern sich die Spannungsverhältnisse wie folgt:
Es wird folgende Formel verwendet: Ui = R • I
Mit den eingesetzten Werten lautet die Formel dann wie folgt:
Ui = 0,01 x 30 = 0,30 V. Demnach beträgt die Spannung (Ui) 0,30V.

Ein 10 zelliger Akku hätte dann demzufolge statt 12,5 V nur noch 9,5 V. Die daraus resultierende Verlustleistung von 90 W fehlt dem Elektromotor und wird im Akku als Wärme umgesetzt. Das merkt man dann sehr gut daran das die Akkus bei der Benutzung recht warm werden. Einige Akkus können sogar richtig heiß werden. Das ist natürlich nicht gesund für den Akku und können auch mit der Zeit den Motor beschädigen, mal ganz davon abgesehen das dadurch auch die Lebenszeit der Akkus schnell abnehmen kann.
Der Innenwiderstand eines Akkus ist jedoch keine konstante Größe, sondern hängt von unterschiedlichen Faktoren ab, wie z.B. Temperatur, Alter des Akkus, der Ladezustand, die Selbstentladung und auch der Größe des Akkus ab.
Anhand von diesem Beispiel kann man gut erkennen das man sich die technischen Daten der Akkus und des Motors, der in der Waffe verbaut ist, vorher genau anschauen sollte.

Wie man sehen kann, ist ein Akku nicht gleich Akku und wenn man sich nicht an bestimmte Regeln zur Pflege und Ladung hält, hat man auch nicht lange Freude an den Akkus oder am Airsoft, wenn die Waffe nicht so funktioniert wie sie sollte.
Hält man sich aber an die Regeln, so hat man lange Freude an den Akkus und am Airsoft.
Da Akkus auch nicht für die Ewigkeit gebaut sind, müssen diese ebenfalls wie leere Batterien dem Recycling zugeführt werden, sprich sie müssen an den dafür vorgesehenen Sammelstellen abgegeben und dürfen nicht über den normalen Hausmüll entsorgt werden. Normalerweise kann man überall dort wo Batterien und Akkus verkauft werden, verbrauchte und kaputte Batterien und Akkus wieder kostenlos zurückgeben bzw. abgeben.

nach oben

© 2008-2016 by Webmaster , SWAT-Einsatz-Team.de ; bestimmte Rechte vorbehalten.

Impressum | Datenschutzerklärung