Berlin. Bei Kälte schwächelt so mancher Smartphone-Akku – oder das Gerät geht komplett aus. Warum das so ist und was man dagegen tun kann.

Die Deutsche Bahn hat Apple bei Kälte etwas voraus: Sie hat zwar auch Probleme, aber sie erklärt ihren Nutzern nicht, dass man sie bei unter 0 Grad nicht mehr benutzen soll. Apple schon: Frostige Werte liegen außerhalb der „vorgesehenen Betriebstemperatur“ für iOS-Geräte.

„Verwenden Sie iOS-Geräte nur in einem Temperaturbereich zwischen 0 ºC und 35 ºC“, heißt es auf der Website. Und Nutzer klagen, sobald es frostig wird, über iPhones, die sich ausschalten, obwohl der Akku doch eigentlich gar nicht leer sei. Erklärungsversuche mit einem Experten.

Wieso sich Smartphones bei Kälte ausschalten

Es ist ein Schutz, erklärt Dr. Peter Gulde, Leiter der Abteilung Integrierte Energiesystem am Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie. Das Betriebssystem könne ebenso Auslöser sein wie die Akkuzelle. „Smartphones sind sehr komplexe Systeme.“

Das Ausschalten soll vor allem verhindern, dass es bei dem Akku zu einer schädlichen Tiefenentladung kommt. „Bei einer Spannung unter 3 Volt schalten sich die Geräte in der Regel ab.“

Würde die Spannung weiter sinken, könne dies in der Zelle kleine Schäden verursachen. Physiker Gulde dazu: „Sie wird geschädigt. Und sie kann nicht regenerieren wie ein Lebewesen.“

Heißt auch: Wenn die Anzeige 0 Prozent anzeigt, ist der Akku eigentlich nicht völlig entladen. Und wenn sich ein Smartphone-Besitzer bei Kälte ärgert, dass sich das Gerät ausschaltet, erspart ihm das vielleicht künftigen Ärger über miese Akkuleistung. Um Schaden auszuschließen, empfiehlt Apple sogar, das Gerät nicht unter minus 20 Grad zu lagern.

Wieso Handy-Akkus bei Kälte schwächeln

Damit Strom fließt, bewegen sich in einem Lithium-Ionen-Akku die Ionen in einer Elektrolytflüssigkeit zwischen Plus- und Minus-Pol. Das wird schwerer, wenn mit sinkenden Temperaturen die Flüssigkeit zäher wird. Damit erhöht sich der Widerstand, die Leistungsfähigkeit sinkt, obwohl der Akku eigentlich noch Saft hat.

Diese Kälteempfindlichkeit ist Gulde zufolge in der Industrie in den vergangenen Jahren verringert worden – durch verbesserte Rezepturen der Elektrolyte und durch einen veränderten Aufbau der Zelle. Handynutzer merken davon allerdings wenig.

Da liest sich dann sogar, dass es bei früheren Modellen besser gewesen sei. Belege dafür gibt es nicht. Und Apples Empfehlung, das Gerät nicht unter 0 Grad zu nutzen, reicht mindestens bis 2008 zurück. Apple macht auch auf Nachfrage zu der Temperaturfrage keine weiteren Angaben.

Wieso gleiche Geräte unterschiedlich kälteempfindlich sind

Während manche Nutzer häufiger das Abschalten erleben, passiert das anderen Handybesitzern mit dem gleichen Gerätetyp nicht. Auch das lässt sich erklären.

Zum einen ist der Akku bei dem einen Gerät vielleicht schon deutlich strapazierter als bei dem anderen. Mit der Zahl der Ladezyklen lässt die Leistung nach. Gulde: „Verträge gehen über zwei Jahre, entsprechend sind auch Akkus für begrenzte Lebenszeit ausgelegt. Sie könnten qualitativ hochwertiger und auf längere Lebensdauer ausgelegt sein, dann wären sie aber teurer.“

Zudem gebe es eine Streuung bei der Zellqualität, sagt der Fraunhofer-Forscher. Es ist nicht ein Akku so gut wie der andere. Dritter Punkt: Auf den Handys könnten ganz unterschiedliche Anwendungen laufen.

So winterfest sind andere Marken

Computerjournalisten aus dem frostigen Finnland hatten es 2012 wissen wollen: Sie schickten Modelle der 15 damals gängigsten Geräte in die Kälte. Am zähesten war ein Samsung Galaxy S II, das bis 35 Grad unter Null durchhielt.

Das iPhone 4S begann bei minus 5 Grad zu mucken, bei minus 10 Grad schaltete es sich aus. Samsung warb anschließend damit und gab damals auch die empfohlene Betriebstemperatur großzügiger an als Apple.

Inzwischen finden sich Informationen dazu bei Samsung wie bei anderen Herstellern aber oft gar nicht mehr. Eine Samsung-Sprecherin konnte zunächst keine Angaben machen.

Weil das iPhone aber das meistverkaufte Gerät ist und die Besitzer oft ein besonders emotionales Verhältnis zu dem Telefon haben, sind öffentliche Klagen über erfrorene iPhones ohnehin häufiger zu erwarten.

Welche Probleme der Winter Smartphones noch bereiten kann

Kalte Temperaturen können auch für die Flüssigkristalle der LCD-Displays Folgen haben – wenn sich die Geräte nicht ohnehin vorher ausschalten. Lediglich Samsung nutzt bei den Anzeigen mit Amoled eine Technik ohne Flüssigkristalle.

Denkbar ist auch, dass sich in einem Smartphone beim schnellen Wechsel vom Kalten ins Warme Kondensflüssigkeit bilden kann. Dann ist das Smartphone aber nicht richtig dicht. Vereinzelt gibt es auch Berichte, dass Sim-Karten in der Kälte nicht mehr erkannt werden.

Was Nutzer tun können: Für den naheliegenden Vorschlag muss man kein Physiker wie Gulde sein: „Wenn man es in Körpernähe mit sich trägt, ist man mit den Problemen nicht konfrontiert. Allerdings sollten es, wenn man sich in der Kälte bewegt, nicht gerade die Außentaschen eines gut isolierenden Kleidungsstückes sein.“

Mit Headset lässt sich dann sogar mit warmen Händen telefonieren. Beim Wechsel ins Warme ist manchmal der Tipp zu lesen, das Gerät zunächst in der Tasche zu lassen, damit es sich langsam erwärmt.

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