Das größte Smartphone-Problem

Die Innovationsrate in der IT ist legendär groß. Die Anzahl der Transistoren auf einem Mikrochip verdoppelt sich im Schnitt alle 18 Monate, in ähnlicher Geschwindigkeit vergrößern sich die Kapazitäten von Festplatten oder Flash-Speichern. Sogar die Monitortechnik hat sich in den letzten 15 Jahren enorm weiterentwickelt: Inzwischen sind hochwertige LCD-Displays für kleines Geld zu haben.

Nur eine Technologie scheint sich kaum weiter entwickelt zu haben: Die wiederaufladbare Batterie, kurz auch Akku genannt. Die letzte Neuerung ist der flexible Lithium-Polymer-Akku, der in beliebigen Formen verbaut werden kann und deshalb im Handy-Markt Standard ist. Und das war es mehr oder weniger, seit mindestens zehn Jahren.

Eine Akkuladung pro Tag

Tatsächlich ist vor allem bei Mobilgeräten die Leistung der verbreiteten Akkus ein Riesenproblem. Wegen der geringen Größe eines Smartphone-Akkus ist die Kapazität im Regelfall nur ausreichend, um einen Tag ohne Ladezyklus zu bewältigen. Etwas besser sieht es wegen des größeren Platzangebots bei einem Tablet aus. Ein iPad zum Beispiel kann im Idealfall vier Tage ohne Ausflug zur Steckdose genutzt werden.

Ein zweites Problem sind die langen Ladezyklen. Der durchschnittliche Akku eines Smartphones braucht etwa drei Stunden um voll aufgeladen zu sein. Auch ein weiteres Problem der Akkumulatoren ist nervig: Sie verlieren ihre Energie auch, wenn sie gar nicht benutzt werden. Kurz und gut: Die technische Weiterentwicklung scheint an den Batterien vorbeigegangen zu sein.

Doch wer genau hinschaut, bemerkt relativ schnell, dass zahlreiche Universitäten und Unternehmen an neuen und verbesserten Batterien forschen. Sowohl die Northwestern University (eine Privatuniversität im US-Bundesstaat Illinois) als auch das Argonne National Laboratory (ein Forschungsinstitut des US-Energieministeriums) arbeiten an verbesserten Lithium-Ionen-Akkus.

Die neuen Modelle sollen die zehnfache Kapazität herkömmlicher Li-Akkus haben und trotzdem innerhalb weniger Minuten vollständig geladen werden können. Auch an der Universität Stanford wird an verbesserten Akkus gearbeitet. Ein Forscherteam hat eine Technik entwickelt, durch die Akkus bis zu 40.000 Ladezyklen überstehen sollen. Dies wäre gut 22 mal so viel wie die besten aktuellen Akkumulatoren.

Suche nach Alternativen

Doch bis diese Technologie im Massenmarkt verfügbar ist, wird noch Zeit vergehen. Die Stanford-Forscher arbeiten bereits seit mehreren Jahren daran und verkünden in regelmäßigen Abständen immer wieder neue Erfolge - zum Beispiel im Jahre 2007. Im Markt angekommen ist davon bisher noch nichts. Von einer technischen Möglichkeit zu einem Endprodukt sind offensichtlich viele Hürden zu überwinden.

Die Hersteller sind aus diesem Grunde auch auf der Suche nach Alternativen zum Akku. Eine davon ist Sonnenenergie. Grundsätzlich ist die Fotovoltaik inzwischen so ausgereift, dass auch recht kleine Solarzellen eine gute Leistung bringen. Doch leider stößt der praktische Einsatz in einem Smartphone bisher noch an Grenzen.

Eine zweite, aber im Moment für Kleingeräte illusorische Möglichkeit sind Brennstoffzellen. In der herkömmlichen Bauweise sind diese Energielieferanten groß und schwer. Doch es scheint inzwischen praktikable Lösungen für dieses Problem zu geben. Immerhin glaubt Apple an die Zukunft dieser Technologie, denn die Patent-Experten aus Cupertino haben in diesem Zusammenhang gleich zwei neue Patente angemeldet.

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