Warum die Akku-Anzeige von Smartphones lügt …

Eine gängiger Kritikpunkt an heutigen Smartphones ist ihre kurze Akkulaufzeit gegenüber älteren Handys. Vor einigen Jahren war es durchaus möglich, dass man nach einem einwöchigen Urlaub noch mit Rest-Akkulaufzeit heimkam, wenn man das Ladegerät vergessen hatte (Ist mir mehrmals passiert). Bei den neuesten Telefonen auf dem Markt kann man hingegen von Glück reden, wenn man ein Wochenende ohne neuerliches Aufladen zurandekommt.

Im Grunde ist das auch verständlich. Seinerzeit hatten Handys eine überschaubare Liste an Funktionen: Anrufen und angerufen werden. Heute nutzt man die Geräte für E-Mail, Surfen im Netz, GPS-Navigation, Fotos, Videospiele und eine Menge andere Dinge. Früher hatten Handys winzige Displays, heute besitzen sie gigantische Touchscreens mit hellen und satten Farben. All diese Funktionen haben ihren Preis: Einen relativ hohen Energieverbrauch.

Interessanterweise liegen Verbesserungen im Akkulade-Management der Problemwahrnehmung des Durchschnittsnutzers zugrunde. Alte Handys legten ein ziemlich unelegantes Ladeverhalten an den Tag: In der Regel luden Sie den Akku bis an die obere Kapazitätsgrenze auf und wechselten dann in den Modus “Erhaltungsladung”, um die höchstmögliche Akkuladung sicherzustellen. Auf diese Weise hatte man zwar kurzfristig immer die bestmögliche Akkuladung, schadete jedoch dem Akku auf lange Sicht. Die Website Battery University setzt uns das genauer auseinander:

Der Zeitraum, in dem ein Akku bei voller Ladung verbleibt sollte so kurz wie nur möglich gehalten werden. Andauernde hohe Spannung verursacht Korrosion, insbesondere bei erhöhten Temperaturen.

Und das ist auch der Grund, warum viele moderne Handys bis zu 10% ihrer Ladung innerhalb weniger Minuten “verlieren”, nachdem sie vom Ladegerät abgestöpselt werden. In Wahrheit war der Akku vorher nur für einen kurzen Moment zu 100% geladen. Danach sorgte das Akkumanagement dafür, dass sich das Gerät wieder auf einen Stand von etwa 90% entlädt. Dass das Gerät über Nacht geladen wurde, hat darauf keinen Einfluss: Die Steckdose wird lediglich dazu verwendet, einen teilweisen Ladestand zu halten.

Um das genauer zu untersuchen, habe ich CurrentWidget auf meinem HTC Droid Incredible installiert. Diese App protokolliert, wie viel Elektrizität vom Akku gezogen oder vom Ladegerät empfangen wird. Ich habe die App so eingestellt, dass sie alle 10 Sekunden Protokolldaten aufzeichnet und auf diese Weise Daten von einigen Tagen gesammelt. Natürlich besteht Abhängigkeit von verschiedene Faktoren (Geräte-Hardware, Firmware, Kernel, usw.), aber die Trends, die ich hier beschreibe, treffen auf immer mehr aktuelle Handys zu und sind nicht auf einen Gerätetyp oder einen Hersteller beschränkt.

Grafik 1 zeigt den Akkustand im Verlauf einer Nacht, wie er vom System gemeldet wird (orange Punkte), wenn das Ladegerät angeschlossen ist. Erkennbar ist, dass Ladestrom (grüne Punkte) schrittweise abnimmt, je näher die Ladung dem Wert von 100% kommt. Nachdem der Akku komplett geladen wurde, wird das Ladegerät komplett “abgestellt” und das Handy stellt vollständig auf Akkuversorgung um. Erst etwa 2 Stunden später erhält das System wieder neuen Strom vom Ladegerät und auch dann nur in kurzen Stößen.