Wie funktioniert eine Powerbank? Kapazität und Auswahl

Kurz gesagt: Eine Powerbank speichert Energie in einem Lithium-Akku und gibt sie über USB wieder ab. Von der aufgedruckten Kapazität kommen beim Handy nur etwa 60 bis 70 Prozent an – der Rest geht bei der Spannungswandlung verloren. Das ist normal und kein Mangel.

Eine 10.000-mAh-Powerbank lädt ein 5.000-mAh-Handy nicht zweimal voll. Sie schafft etwa 1,3-mal.

Der Aufbau

Im Inneren sitzen eine oder mehrere Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Zellen mit einer Nennspannung von etwa 3,7 Volt.

Dazu kommt Elektronik: eine Ladeschaltung, ein Wandler, der die Spannung auf die 5 Volt des USB-Anschlusses bringt, und eine Schutzschaltung gegen Überladung, Tiefentladung und Kurzschluss.

Warum weniger ankommt

Die aufgedruckte Kapazität bezieht sich auf die Zellspannung von 3,7 Volt. Ausgegeben wird aber mit 5 Volt.

Rechnerisch entsprechen 10.000 mAh bei 3,7 Volt etwa 7.400 mAh bei 5 Volt. Davon gehen weitere 10 bis 20 Prozent als Wärme bei der Wandlung verloren.

Übrig bleiben rund 6.000 bis 7.000 mAh nutzbare Ladung. Wer eine Powerbank kauft, sollte diese Faustregel kennen.

Die Anschlüsse

USB-C mit Power Delivery. Der heutige Standard. Er handelt zwischen Gerät und Powerbank eine höhere Spannung aus und lädt dadurch deutlich schneller.

USB-A. Der ältere rechteckige Anschluss, langsamer.

Wattzahl. Für ein Handy reichen 18 bis 30 Watt, für ein Notebook sind 60 bis 100 Watt nötig.

Das Kabel entscheidet mit: Ein Ladekabel ohne die nötigen Datenleitungen bremst die Ladung.

Im Flugzeug

Powerbanks gehören ins Handgepäck, niemals in den aufgegebenen Koffer. Der Grund ist die Brandgefahr von Lithium-Akkus, die im Frachtraum unbemerkt bliebe.

Bis 100 Wattstunden sind sie in der Regel ohne Genehmigung erlaubt, zwischen 100 und 160 Wattstunden mit Zustimmung der Fluggesellschaft. Die Wattstundenzahl steht meist aufgedruckt.

Zur Umrechnung: mAh mal 3,7 geteilt durch 1.000 ergibt die Wattstunden. Eine 20.000-mAh-Powerbank hat also etwa 74 Wattstunden.

Pflege

Lithium-Akkus altern am langsamsten zwischen etwa 20 und 80 Prozent Ladestand. Dauerhaft voll oder ganz leer lagern schadet.

Hitze ist der größte Feind – im Sommer nicht im Auto liegen lassen.

Eine aufgeblähte Powerbank gehört sofort entsorgt, nicht in den Hausmüll, sondern zur Sammelstelle.

Wie die Kapazität wirklich zu lesen ist

Angegeben wird die Kapazität meist in Milliamperestunden, bezogen auf die Zellspannung von etwa 3,7 Volt. Der Ausgang liefert aber 5 Volt oder mehr, weshalb die nutzbare Menge rechnerisch kleiner ausfällt. Aussagekräftiger ist deshalb die Angabe in Wattstunden.

Zur Umrechnung multipliziert man die Milliamperestunden mit 3,7 und teilt durch tausend. Eine Powerbank mit 20.000 Milliamperestunden hat damit rund 74 Wattstunden. Diese Zahl braucht man auch für Flugreisen.

Seriöse Hersteller geben beide Werte an. Fehlt die Angabe in Wattstunden, lässt sie sich so selbst berechnen. Auffällig niedrige Preise bei hoher Kapazität sind ein Warnzeichen.

Warum ein Teil der Energie verloren geht

Beim Laden und beim Entladen wird die Spannung jeweils umgewandelt, und dabei entsteht Wärme. Hinzu kommen Verluste in der Elektronik und in den Kabeln. In der Praxis kommen deshalb nur etwa sechzig bis achtzig Prozent der angegebenen Kapazität beim Gerät an.

Das erklärt, warum eine Powerbank mit 10.000 Milliamperestunden ein Telefon mit 4.000 Milliamperestunden nicht dreimal, sondern eher zweimal lädt. Diese Rechnung wird in Produktbeschreibungen selten transparent gemacht. Sie ist physikalisch unvermeidbar.

Kälte verschlechtert die Bilanz zusätzlich, weil der Innenwiderstand der Zellen steigt. Im Winter sinkt die nutzbare Kapazität spürbar. In der Jackentasche bleibt sie höher.

Was beim Kauf zählt

Wichtig sind neben der Kapazität die Ausgangsleistung in Watt und die unterstützten Ladeprotokolle. Für Telefone genügen meist zwanzig bis dreißig Watt, für Notebooks sind sechzig Watt und mehr nötig. Ohne passendes Protokoll lädt das Gerät nur langsam.

Der verbreitete Standard heißt USB Power Delivery und wird über USB-C übertragen. Seit Ende 2024 ist USB-C in der Europäischen Union für viele Geräteklassen vorgeschrieben. Ältere Anschlüsse verschwinden dadurch nach und nach.

Auf Prüfzeichen und eine vollständige Herstellerangabe sollte man achten. Zellen ohne Schutzelektronik sind ein Sicherheitsrisiko. Der Preisunterschied ist gering.

Sicherheit und Entsorgung

Lithium-Ionen-Zellen können bei Beschädigung oder Überhitzung in Brand geraten. Aufgeblähte, heiße oder beschädigte Powerbanks gehören sofort außer Betrieb, möglichst an einen nicht brennbaren Ort. Löschen mit Wasser ist bei kleinen Geräten möglich, aber nur aus sicherer Entfernung.

Zur Entsorgung gehören sie zum Elektroschrott und dürfen nie in den Hausmüll. Wertstoffhöfe und Händler nehmen sie kostenlos zurück. Die Pole sollten vorher abgeklebt werden.

Für den Alltag gilt: nicht dauerhaft in praller Sonne oder im heißen Auto lagern, nicht unbeaufsichtigt über Nacht auf brennbarem Untergrund laden. Diese beiden Regeln decken die häufigsten Schadensfälle ab. Sie kosten nichts.

Wie lange eine Powerbank hält

Lithium-Ionen-Zellen altern durch Ladezyklen und durch Zeit. Nach mehreren Hundert vollständigen Zyklen liegt die verbleibende Kapazität typischerweise bei achtzig Prozent. Danach nimmt sie weiter langsam ab.

Schonend ist, das Gerät weder dauerhaft voll noch dauerhaft leer zu lagern. Ein Ladestand um sechzig Prozent bei kühler Lagerung verlängert die Lebensdauer. Alle paar Monate sollte nachgeladen werden.

Powerbanks im Flugzeug

Powerbanks gehören ausschließlich ins Handgepäck, niemals in den aufgegebenen Koffer. Der Grund ist, dass ein Brand im Frachtraum unbemerkt bleiben würde. Diese Regel gilt weltweit.

Erlaubt sind in der Regel Geräte bis 100 Wattstunden ohne Genehmigung, darüber bis 160 Wattstunden mit Zustimmung der Fluggesellschaft. Größere Einheiten sind verboten. Mehrere Fluggesellschaften haben zusätzlich das Laden während des Fluges eingeschränkt.

Häufige Fragen

Wie oft lädt eine 10.000-mAh-Powerbank ein Handy?

Bei einem Handyakku von 4.000 bis 5.000 mAh etwa ein- bis eineinhalbmal.

Kann man sie über Nacht laden?

Die Schutzschaltung verhindert Überladung. Auf einer brennbaren Unterlage sollte man es trotzdem nicht tun.

Wie lange hält sie?

Etwa 300 bis 800 vollständige Ladezyklen.

Was bedeutet Power Delivery?

Ein Standard für schnelles Laden über USB-C mit ausgehandelter Spannung.

Quellen

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