Akkumäher | Gartentechnik.de

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Die angegebenen Mähleistungen und Laufzeiten sollten immer kritisch betrachtet und beim Fachhändler hinterfragt werden: Hier wird von den Herstellern noch zu oft mit überhöhten Zahlen geworben. Deshalb die Empfehlung, eine Leistungsreserve einzuplanen und Erfahrungswerte zu erfragen. In der Anwendung empfiehlt es sich häufig, eher einmal mehr zu mähen, um das Gras nicht zu hoch wachsen zu lassen. Besonders ärgerlich ist es nämlich, wenn eine Akkuladung die Rasenfläche nicht vollständig schafft und man erst nach erneuter Ladezeit die Reste mähen kann. Ein Wechselakku kann dieses Laufzeitenproblem lösen, verteuert die Anschaffung aber deutlich, da der Akku schon beim Mäher die preisbestimmende Komponente darstellt.

Das Kernproblem bei allen mit Akkus betriebenen Geräten liegt in der Pflege der Akkus: Sie entladen sich mit der Zeit und müssen im Winter vor Frost geschützt werden. Da Akkumäher und selbst Mähroboter ansonsten eine Weiterentwicklung von herkömmlichen Elektrorasenmähern und beim Mähroboter zusätzlich von Mulchmähern darstellen, werden wir im Folgenden vor allem auf das Thema Akku eingehen. Akkumäher haben im Übrigen durch die schweren Stromspeicher ein etwas höheres Gewicht als ein Elektromäher und erreichen nicht ganz deren höchste Schnittbreiten.

Akkugeräte im Garten
Ohne Batterien und Akkus läuft heute nicht mehr viel. Weder Motoren noch Handy, noch der unentbehrliche Taschenrechner: Alle brauchen den Strom, der ohne Steckdose zur Verfügung steht. Für viele ist der Strom aus Akkus einfach da. Aber fast niemand weiß etwas über ihren technischen Aufbau, die Einsatzgebiete der verschiedenen wieder aufladbaren Batterien oder ihre Pflege.

Gerade in letzter Zeit hat sich auf dem Gebiet der Batterietechnik eine Menge getan: Die alte Bleibatterie musste weiterentwickelt werden, weil sie die höheren Stromstärken für Autos, Laptops oder Kameras nicht zur Verfügung stellen kann. Neben höherer Leistung sollen die Energiepacks leichter und auslaufsicher sein, möglichst lange halten und dazu noch strenge Auflagen im Umweltschutz erfüllen. So sind neben den Bleibatterien alter Bauart unter anderem Nickel-Cadmium- [NiCd] und Nickel-Metallhybrid-Zellen [NiMH] entwickelt worden. Diese drei Arten sind die derzeit gebräuchlichsten, die in Gartengeräten eingesetzt werden. Darüber hinaus gibt es noch einige andere, insbesondere die bekannten Lithium-Ionen-Akkus, die im Gartenbereich allerdings eine untergeordnete Rolle spielen.

Insbesondere bei den elektrischen Geräten für Haushalt und Garten hält der Siegeszug von Akkugeräten unvermindert an: Man denke nur an Heimwerkergeräte wie Bohrhämmer, Schrauber oder Kreissägen. Bei Gartengeräten ist die Produktpalette, die mit Akku ausgerüstet ist, ebenfalls erstaunlich hoch. Da gibt es beispielsweise Heckenscheren, Motorsägen, Rückenspritzen, Rasentrimmer, Vertikutierer oder eben Akkumäher und Mähroboter, die ohne Kabel auskommen.

Der Markt für Akkus in Gartengeräten wächst hingegen relativ langsam: Das liegt einmal an der noch oft zu geringen Nutzungszeit der Geräte, die deutlich leistungshungriger sind, immer noch an ihrem oft zu hohen Gewicht und darüber hinaus an schlechten Erfahrungen, die so mancher Anwender mit einem solchen Gerät in der Vergangenheit gemacht hat. Da stimmte die Leistung nicht, die versprochene Fläche schaffte der Rasenmäher nicht, oder noch schlimmer - nach einem Winter war die Batterie kaputt und ließ sich nicht mehr laden. Dann folgte der Ärger um Garantieleistung, oder eine teure Ersatzbatterie musste gekauft werden. Wer sich beim Kauf auf werbliche Versprechungen und nicht auf Erfahrungen im jeweiligen Einsatzbereich verlassen hat, schaut hinterher häufig in die Röhre.

Dabei lässt sich mit entsprechender Pflege die Nutzungsdauer von Batterien entscheidend verlängern und für kurze Einsätze ist das Akkugerät unschlagbar: Ist es geladen, so steht es sofort zur Verfügung. Das lange Kabelverlegen beim Betrieb über das Stromnetz entfällt, ebenso die Gefahr, das lästige Stromkabel beim Arbeiten unbeabsichtigt zu durchtrennen. Das umständliche Starten eines Verbrennungsmotors braucht nicht vorgenommen zu werden, und damit geht der Nutzer eines Akkugerätes allen Tücken aus dem Weg, die ein Anspringen verhindern können. Akkugeräte entwickelt zudem erfreulich wenig Lärm, erzeugt keine Abgase und ist in der Handhabung weit weniger aggressiv als jedes andere Motorgerät - von Handgeräten einmal abgesehen. Frauen mögen sie deshalb besonders gerne.

Grundsätzlicher Aufbau
Batterien, der Begriff Akkus kann synonym verwendet werden, bestehen aus Zellen, in denen Energie gespeichert wird: Beim Entladen wird diese Energie dann wieder abgegeben. Das erfolgt auf chemischem Weg, und zwar über jeweils eine positive und eine negative Elektrode. In den Batterien werden nun die Zellen auf die verschiedenste Art kombiniert und geschaltet.

Die älteste Bauart an Akku ist die Bleibatterie: Sie gibt es in Nass- und Trockenzellen-Ausführung. Bei der Nasszelle ist das Elektrolyt als Flüssigkeit vorhanden, in der Trockenzelle ist es etwa in Gelform gebunden. Das Elektrolyt in Nasszellen kann nachgefüllt werden. Dazu können die Zellen geöffnet werden. Beim Laden müssen die Zellen ständig geöffnet sein und die Laderäume gut belüftet werden, weil beim Ladevorgang Gase entstehen, die zu einem explosiven Gemisch führen können. Trockenzellen sind dagegen geschlossene Systeme. Bei ihnen ist kein Nachfüllen von Elektrolyt nötig, ebenso entfallen Entlüftung und gefährliche Gase. Bleibatterien stehen meist in Stromstärken von 6, 12 oder 24 V zur Verfügung.

Nasszellen können auslaufen: Die als Elektrolyt verwendete verdünnte Schwefelsäure ist aggressiv und kann zu erheblichen Schäden führen. Nasszellen müssen deshalb vor Auslaufen geschützt werden. Trockenzellen dagegen können aufgrund des gebundenen Elektrolyten in jeder Lage betrieben werden.

Bei der Nickel-Cadmium-Batterie besteht die eine Elektrode wie der Name schon sagt aus Nickel, die andere aus Cadmium: Beim Nickel-Metallhybrid-Akku besteht die eine Elektrode aus einer Metalllegierung. Beide Batterietypen sind meistens rund. Vom technischen Aufbau her gewährleisten diese Konstruktionen kurze Ladezeiten und hohe Leistungsfähigkeiten. Bei Bleibatterien liegen die Zellenspannungen bei 2,0 Volt, bei Nickel-Cadmium und Nickel-Metallhybrid bei jeweils 1,2 Volt.

Verwendungszwecke
Die Verwendung eines bestimmten Batterietyps ist von vielen Faktoren abhängig: An erster Stelle sind natürlich Kosten, Energieausbeute und Einbaumöglichkeiten zu nennen. Das Gewicht spielt ebenso eine Rolle wie Umweltaspekte.

Bleibatterien werden heute noch in Rasenmähern und zum Starten größerer Geräte verwendet: In Maschinen wie Aufsitzmäher und Rasentraktoren treffen wir noch auf die Batterie mit flüssiger Schwefelsäure. Bei kleineren Geräten finden wir die trockene Form, in der die Säure gebunden ist.

Für den Laien ist es sicher erstaunlich, dass sich Bleibatterien deutlich weniger entladen als die beiden anderen Varianten: Bleibatterien sind außerdem die billigsten Energiespeicher und stehen in einer großen Bandbreite der Kapazitäten zur Verfügung. Für den Einsatz auf Kehrmaschinen, Gabelstaplern oder zum Starten großer Motoren gibt es sowohl Nass- als auch Trockenbatterien, die bis zu 1oo Ah [Amperestunden] Kapazität zur Verfügung stellen. In der Kombination mehrerer Batterien reicht das aus, um etwa einen Gabelstapler über 1o und 12 Stunden ununterbrochen arbeiten zu lassen. Erst dann muss er wieder an seine Zapfsäule, die Steckdose, angeschlossen werden. Alles zusammen erklärt ihre heutige, immer noch höchste Verbreitung.

Bei Verwendung von NiCd-Batterien steigen die Kosten gleich rapide an: Und das um so steiler, je mehr Kapazität sie haben sollen. Vorteil von NiCd-Akkus sind ihre sehr kurzen Ladezyklen. Sie werden deshalb überall dort eingesetzt, wo es auf schnellen Wiedereinsatz ankommt, so etwa in Grasscheren. - Mit im Schnitt 1.ooo Ladezyklen überleben sie das Gartengerät, in dem sie eingebaut sind, locker. Dazu stellen Ni-Cd-Batterien hohe Kapazitäten zur Verfügung und nehmen auch hohe Ladeströme nicht übel. Im ungeladenen Zustand können sie über längere Zeiträume liegen bleiben und zerstören sich nicht selbst.

Nickel-Metallhybrid-Batterien sind in Gartengeräten seltener: Hierfür müssen erst noch ein paar technische und wirtschaftliche Probleme beseitigt werden. Das Zeug haben NI-MH-Akkus dazu, denn in ihnen lässt sich bei gleichen Abmessungen nahezu die doppelte Kapazität unterbringen. Die kleine Mignon-Batterie ist dafür ein Beispiel. Sie kommt heute schon in vielen Mini-Geräten zum Einsatz und verschafft ihnen erstaunlich lange Laufzeiten. Ni-MH-Batterien belasten die Umwelt deutlich weniger als die Ni-Cd-Variante, da Cadmium als Umweltgift äußerst gefährlich ist.

Nachteile einzelner Akkutypen
Kein Akku ist der Weisheit letzter Schluss: Der eine ist zu schwer, der andere zu teuer, der letzte noch nicht ausgereift. Aber es gibt auch noch andere Faktoren, die zu berücksichtigen sind. Einer dürfte vielen schon bekannt sein, und zwar der 'Memory-Effekt'. Laienhaft soll damit ausgedrückt werden, dass sich die Batterie sozusagen an einen bestimmten Ladezustand 'erinnert', der dann nicht wieder überschritten werden kann. Der Memory-Effekt tritt nur in Nickel-Cadmium-Batterien auf, die mit niedrigen Strömen ständig geladen werden. Daher sollten diese Akkus vor dem Laden immer erst vollständig entleert und dann erst wieder aufgeladen werden. Ist er einmal eingetreten, so lässt sich das 'Erinnerungsvermögen' oftmals durch mehrmaliges Auf- und Entladen wieder vollständig herbeiführen.

Bei Bleibatterien hängt die Lebensdauer entscheidend von der Tiefe der Entladungen ab: Bei ständig tief entladenen Batterien kann sie dadurch auf wenige hundert Zyklen sinken. Auch das Gewicht einer solchen Batterie ist erheblich, die großen Abmessungen verhindern einen Einbau in kleine Geräte, ihre Ladezeiten sind deutlich länger. - Bleibatterien sollten nicht länger als ein Jahr bei Raumtemperatur gelagert werden. Danach sind sie in der Regel leer und die Säure beginnt die Zellen zu zerstören. Gegen die Zerstörung hilft rechtzeitiges und richtiges Aufladen.

Laden und Ladegeräte
Beim Laden der Batterien und damit für ihre Lebenszeit spielen die Ladegeräte eine entscheidende Rolle: Grundsätzlich soll nur so weit geladen werden, bis der Akku voll ist. Ein entsprechende Abschaltautomatik an den Ladegeräten ist deshalb wichtig.

Beim Normalladen von Ni-Cd- und Ni-MH-Akkus ist der Ladestrom relativ gering: Das bedeutet aber eine längere Ladezeit. Da die Stromstärke gering ist, macht es nichts aus, wenn die Ladezeiten dabei überschritten werden. Beim Schnelladen geschieht derselbe Vorgang mit deutlich höheren Ladeströmen und damit in erheblich kürzeren Zeiträumen. Wichtig ist hierbei, dass die Abschaltautomatik am Ladegerät rechtzeitig und schnell reagiert.

Öffnungen an diesen Batterien wirken wie Überdruckventile: Bei einer Überladung gleichen sie den erhöhten Innendruck aus und schützen damit vor Explosion. Sie dürfen deshalb nie in irgendeiner Form verschlossen werden.

Erhaltungsladeschaltungen in den Ladegeräten für Ni-Cd- und Ni-MH-Akkus sorgen für eine Nachspeisung und damit ein Auffüllen der permanenten Batterieverluste: Sie gleichen also die Selbstentladung aus, die bei diesen Batterien vorkommen. Bei den dabei verwendeten Ladeströmen ist eine Überladung ausgeschlossen. Deshalb können diese Ladegeräte auch ständig am Stromnetz angeschlossen bleiben.

Bleizellen haben dagegen eine komplett andere Art aufgeladen zu werden: Bei ihnen wird eine Spannung eingestellt und der Strom begrenzt. Bei steigender Spannung fällt nun der Strom immer stärker ab. Je höher die Umgebungstemperatur ist, umso höher ist die Selbstentladung der Akkus. Bleibatterien dürfen nicht entladen gelagert werden und müssen von Zeit zu Zeit geladen werden. In der Regel dürfte dies nach einem Jahr der Fall sein. - Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhybrid-Akkus können geladen der ungeladen gelagert werden.

Alle Batterien sind beim ersten Laden nicht zu 1oo Prozent einsatzbereit: Erst nach mehrmaligem Laden erreichen sie ihre volle Kapazität. In kalter Umgebung sinkt die Leistung besonders von Bleibatterien deutlich ab.

Recycling
Batterien enthalten Umwelt gefährdende Stoffe: Deshalb wurde eine Entsorgungsvorschrift erlassen. Darin werden Händler und Nutzer verpflichtet, verbrauchte Batterien der Wiederverwertung zuzuführen. Jeder Händler, der Akkus welcher Art auch immer verkauft, ist zur Rücknahme und zum Recycling verpflichtet. Über ein gemeinsames Rücknahmesystem, in dem die meisten Batteriehersteller zusammengeschlossen sind, wird dies gewährleistet.

Fazit
In Zukunft werden von Akkus betriebene Gartengeräte noch weitere Anwendungen finden: Besonders in kleinen Hausgärten und bei kurzen Anwendungszeiträumen können sie ihre Vorteile ausspielen. Werden dann noch die erzielbaren Leistungen größer, so sind sie eine klare Alternative für Motorgeräte, die elektrisch oder über einen Verbrennungsmotor angetrieben werden.

Bestes Beispiel für die wachsende Akzeptanz von Akkugeräten ist der Elektrowerkzeugbereich: Kein namhafter Hersteller, der nicht ein breites Angebot an solchen Geräten im Programm hätte. Und Käufer sind heute nicht mehr nur Privatleute, die das Gerät alle halbe Jahr mal eine Viertelstunde laufen lassen, sondern immer mehr Handwerker, die sie fast jeden Tag im Dauereinsatz arbeiten lassen.

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