Auswahl der richtigen Powerbank

Es gibt eine riesige Auswahl an Powerbanks. In verschiedensten Größen, mit verschiedensten Kapazitäten und in unterschiedlichsten Preisklassen.

Wie wählt man am besten die richtige Powerbank aus? In diesem Artikel beschreibe ich die wichtigsten Eigenschaften von Powerbanks und welche für verschiedene Einsatzzwecke besonders wichtig sind.

wichtige elektrische Größen und Einheiten

Ganz ohne Hintergrundwissen geht es nicht. Um die richtige Powerbank auszuwählen, ist es sehr hilfreich, einige elektrische Größen und Einheiten und deren Bedeutung zu kennen. An dieser Stelle eine kleine Übersicht.

Größe Einheit [Zeichen] Beschreibung
Stromstärke 1 Ampere [A] Die Stärke oder “Menge” des Stroms, der aktuell durch das Kabel fließt.
Spannung 1 Volt [V] Wie viel “Bums” steckt hinter dem Strom? Vergleichbar mit einer Wasserleitung, wie viel durchfließt entspricht der Stromstärke, mit wie viel Druck es aus der Leitung kommt der Spannung.
Leistung 1 Watt [W] Berechnet sich aus Stromstärke x Spannung. Ist ein Maß dafür, wie viel Energie in einer bestimmten Zeit umgesetzt wird.
Ladungsmenge/Kapazität 1 Amperestunde [Ah] Zählt man über eine gewisse Zeit gewissermaßen den Strom der durch eine Leitung fließt, erhält man die Ladungsmenge. Z.B.: fließt 2 Stunden lang ein Strom von 3 A sind das 3 A x 2 h = 6 Ah. Die Kapazität einer Powerbank gibt die speicherbare Ladungsmenge an.
Energie/Kapazität 1 Wattstunde [Wh] Ähnlich wie bei der Ladungsmenge: zählt man die Leistung über eine Zeit, erhält man die umgesetzte Energie. Die Kapazität einer Powerbank wird oft auch in Wh angegeben. Die Kapazität in Ah mutlipliziert mit der Spannung ergibt die Kapazität in Wh.

Angegeben habe ich die im Zusammenhang mit Akkus/Powerbanks jeweils gebräuchlichen Größen. Angegeben werden oft auch tausendstel davon, wobei der Einheit jeweils ein “m” für Milli vorangestellt wird. Eine Milliamperestunde (mAh) entspricht also einer tausendstel Amperestunde (Ah). Oder 1000 mAh = 1 Ah.

Kapazität der Powerbank

Die Kapazität einer Powerbank, also das Vermögen, andere Geräte zu laden, ist natürlich idealerweise immer so groß wie möglich. Da allerdings sowohl Gewicht als auch Preis mit steigender Kapazität einer Powerbank steigen, muss hier immer ein Kompromiss gefunden werden.

Man sollte sich also immer die Frage stellen, welche Kapazität man wirklich benötigt und wie wichtig einem geringes Gewicht ist.

Zur Abschätzung der nötigen Kapazität hier einige Hinweise:

Die Hersteller von Powerbanks geben die Kapazität meist bezogen auf den internen Akku an. Dieser hat jedoch eine Nennspannung von 3,7 V. Am USB-Ausgang einer Powerbank müssen dagegen 5 V bereitgestellt werden. Daher wird in der Powerbank eine Spannungswandlung vorgenommen. Eine höhere Spannung lässt sich aber nur auf Kosten der Stromstärke erzeugen und geringerer Strom hat auch eine kleinere entnehmbare Ladungsmenge zur Folge. Dazu kommen noch Verluste, da keine Powerbank mit 100% Wirkungsgrad arbeiten kann.

Ein üblicher Wert für das Verhältnis von Herstellerangabe für die interne Kapazität bei 3,7 V und der wirklich am USB-Ausgang entnehmbaren Ladung bei 5 V nach Wandlungsverlusten liegt üblicherweise bei rund 60%. Ich selbst messe in meinen Powerbank-Tests übrigens die real entnehmbare Ladungsmenge, die deutlich aussagekräftiger ist, wenn man wissen will, welche Geräte man damit laden kann.

Um herauszufinden, welche Geräte man mit einer Powerbank laden kann, braucht man nun zwei Werte: die der Powerbank real entnehmbare Ladung in mAh und die Kapazität des Akkus der zu landenden Geräte.

Beispiel:

Kapazität einer Powerbank (Herstellerangabe) 3350 mAh
Faustregel entnehmbare Ladung =60% Herstellerangabe 2010 mAh
Kapazität des zu ladenden (Handy-)Akkus 2500 mAh

Im Beispiel würde die Kapazität der Powerbank also nicht ausreichen, um einen Handyakku mit 2500 mAh zu laden, obwohl die interne Kapazität der Powerbank deutlich größer ist. Maßgeblich ist die entnehmbare Kapazität am USB-Ausgang die sich mit der 60%-Faustregel abschätzen oder messen lässt. Im Beispiel würde die Powerbank also ausreichen, um den Akku einmal teilweise nachzuladen. Das kann ausreichen oder auch nicht, je nach Einsatzzweck.

Übrigens: gibt man die Kapazität statt in Ah (Amperestunden) in Wh (Wattstunden) an, entfällt die Problematik der unterschiedlichen Spannungsniveaus am Akku intern und am USB-Ausgang. Ich messe in meinen Tests jeweils auch die entnehmbare Kapazität in Wh. Da die Angabe in Ah aber die gebräuchlichere ist und man die Kapazität seiner Geräteakkus meist auch in Ah oder mAh findet, habe ich oben mit diesen Werten gerechnet.

Lade- und Entladestrom

Neben der Kapazität einer Powerbank ist aber auch wichtig, wie hoch der Strom am Input (zum Laden der Powerbank) und am Output (zum Laden von anderen Geräten mit der Powerbank) sein kann. Die Hersteller geben dafür jeweils Maximalwerte an. Teilweise stimmen diese, teils gibt es in meinen Tests aber auch deutliche Abweichungen.

Der Strom am Input bestimmt insbesondere die Ladezeit. Je höher der Strom am Eingang der Powerbank, desto schneller ist sie vollgeladen. Allerdings benötigt man dafür auch ein entsprechendes Netzteil, welches den Strom auch zur Verfügung stellen kann. Ansonsten wird entsprechend langsamer geladen.

Der Maximalstrom am Output bestimmt, wie schnell andere Geräte geladen werden können. Kann eine Powerbank übrigens einen hohen Strom von z.B. 2 A zur Verfügung stellen das angeschlossene Gerät kann aber nur mit geringerem Strom von z.B. 1 A geladen werden, begrenzt das zu ladende Gerät den Ladestrom automatisch.

Anzahl der Ausgänge

Kleinere Powerbanks haben üblicherweise nur einen Ausgang. Größere Powerbanks auch mehrere. Wer also mehr als ein Gerät gleichzeitig laden will (z.B. Handys von mehreren Leuten oder noch Tablets) sollte eine Powerbank mit einer entsprechenden Anzahl von Ladeausgängen kaufen.

Auch hier muss man wieder auf den Output-Strom achten: bei Powerbanks mit mehreren Outputs sind manchmal nur ein Teil davon für höhere Ströme ausgelegt, andere dann für geringere Ströme. Oder jeder Port kann alleine einen hohen Strom verkraften, alle Ausgänge gleichzeitig sind aber auf einen maximalen Gesamtstrom begrenzt. Hier muss man also aufpassen, dass diese Einschränkungen auch zum geplanten Einsatzzweck passen.

Einige spezielle Powerbanks bieten neben USB-Ausgängen übrigens auch Ausgänge mit anderen Spannungslevels als 5 V, beispielsweise 9, 12 und 15 V. Diese sind dann zum Aufladen von Geräten wie Notebooks gedacht.

Ladezustandsanzeige

Die Ladezustandsanzeige einer Powerbank kann teilweise für den täglichen Gebrauch eine nicht unerhebliche Bedeutung haben. Von sehr einfachen Anzeigen, die einfach nur bei bald leerer Powerbank mit einer LED warnen, bis zu einem Display welches den Ladestand genau in Prozent anzeigt ist alles erhältlich. Was man hier benötigt muss jeder selbst entscheiden. Eine zu ungenaue/einfache Ladestandsanzeige kann aber insbesondere bei größeren Powerbanks sehr hinderlich sein, weil man dann nie genau weiß, wie viel Ladung man noch übrig hat.

Einsatz an Solarmodulen und anderen unregelmäßigen Stromquellen

Wer eine Powerbank unterwegs an einem Solar-Ladegerät, einem Fahrraddynamo oder anderen unregelmäßigen Stromquellen laden will, hat noch ein paar weitere recht spezielle Anforderungen.

Erstens ist der Wirkungsgrad dann besonders entscheidend. Der Wirkungsgrad ist der Quotient aus in die Powerbank eingeladener Energiemenge und danach wieder entnehmbarer Energiemenge. Viele Powerbanks schaffen hier nur 60%, andere aber auch 70% und mehr. Das ist nicht unerheblich, wenn das verfügbare Energieangebot begrenzt ist.

Wichtig ist auch der minimale Ladestrom, bevor die Powerbank abschaltet. Lädt man beispielsweise mit einer Solarzelle bei wolkigem Himmel, ist es unschön, wenn der Ladevorgang bei dem dann geringen Strom einfach abbricht, anstatt immerhin langsam weiterzuladen. Immerhin startet bei fast allen mir bekannten Powerbanks der Ladevorgang automatisch wieder, wenn ausreichend Spannung am Eingang vorhanden ist. Leider gibt es zu diesem Wert in der Regel keine Angaben vom Hersteller.

Eine weitere wichtige Eigenschaft ist in diesem Zusammenhang, ob Input und Output der Powerbank gleichzeitig genutzt werden können. Dann kann man beispielsweise eine Solarzelle mit angeschlossener Powerbank in die Sonne legen und dann zu ladende Geräte bei Bedarf einfach an die Powerbank anstöpseln. Der von der Solarzelle bereitgestellte Strom wird dann flexibel zum Laden der Geräte genutzt oder wenn genug Strom vorhanden ist in der Powerbank zwischengespeichert. Ist nicht genug Sonne vorhanden, werden angeschlossene Geräte von der Powerbank weitergeladen.
Selbst wenn gleichzeitiges Laden und Entladen funktioniert, gibt es aber ein paar Tücken. Beispielsweise schalten einige Powerbanks beim Start oder Stopp des Ladens der Powerbank auch die Ausgänge ab. Man müsste diese in einem Einsatzweck wie oben genannt dann manuell erst selbst wieder einschalten – sehr unpraktisch.

USV-Fähigkeit

USV steht für “unterbrechungsfreie Stromversorgung”. Mir sind einige Leute bekannt, die eine Powerbank als Puffer für diverse Minirecher wie Raspberry Pi einsetzen, so dass dieser auch im Fall eines Stromausfalls mit Strom versorgt wird.
Hier kann man ähnliche Probleme wir im vorhergehenden Abschnitt bekommen: manche Powerbanks schalten die Ausgänge bei Spannungsverlust am Eingang einfach ab, was die USV-Fähigkeit natürlich zunichte macht. Selbst wenn dies nicht der Fall ist, wird der Strom am Ausgang in solchen Fällen bei einigen Powerbanks aber für einen sekundenbruchteil unterbrochen. Wirklich USV-fähig sind leider nur wenige Powerbanks.


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