Ein Gerät, das fast den ganzen Tag schläft
Eine Smartwatch muss meist alle ein bis zwei Tage an die Steckdose. Ein Armband ohne Display wie das DuckDik Sense kann mit einer einzigen Ladung bis zu 45 Tage durchhalten. Der Trick ist kein Zauberakku, sondern eine ganz einfache Idee: ein Gerät, das die meiste Zeit schläft und nur so kurz wie nötig aufwacht, um zu messen und das Gemessene zu speichern.
Um das zu verstehen, stell dir den Akku wie ein kleines Sparschwein vor. Entscheidend ist nicht so sehr seine Größe, sondern wie viele Münzen jede Minute herausrutschen. In einem Wearable gibt es vier große Energieabflüsse: das Display, den Prozessor (das „Gehirn“, das rechnet), den Funk, der mit dem Handy spricht, und den Lichtsensor, der den Puls misst. Ein Armband mit langer Laufzeit verschließt den ersten Abfluss und verengt die anderen drei.
Das Display, der große Energiefresser
2017 begleitete ein Forschungsteam 106 Tage lang 27 Menschen, die im Alltag eine Smartwatch trugen, und maß, wofür die Energie draufging. Das Display verbrauchte rund 30 % der gesamten Energie, fast so viel wie der Prozessor. Und das, obwohl die Uhr nur 2 % der Zeit voll „wach“ war, mit dem Display auf voller Helligkeit.
Warum verbraucht etwas so Kleines so viel? Weil ein Display aus Tausenden Lichtpunkten besteht, die viele Male pro Sekunde eingeschaltet und neu gezeichnet werden müssen, und weil der Prozessor jedes Mal aufwachen muss, um das Bild zu zeichnen, wenn du auf die Uhr schaust. Ohne Display fällt dieser Verbrauch weg, und der Prozessor hat viel weniger Gründe aufzuwachen.
Ein Licht, das blinkt, statt dauernd zu leuchten
Der Sensor, der den Puls misst, arbeitet mit Licht: Einige LEDs beleuchten die Haut, und ein kleines elektronisches Auge misst, wie viel Licht zurückkommt (mehr dazu in Puls mit Licht). Das Kuriose daran: Dieses Licht ist nicht ständig an. Es blinkt in extrem kurzen Blitzen, viele Male pro Sekunde, und der Sensor „schaut“ nur während dieser Blitze hin.
Außerdem passen viele Armbänder den Messrhythmus an das an, was du gerade tust: Auf dem Sofa muss nicht so intensiv gemessen werden wie mitten beim Laufen.
Bluetooth, das nur ab und zu spricht
Das Armband „telefoniert“ nicht den ganzen Tag mit deinem Handy. Es nutzt Bluetooth Low Energy, ein System, das genau dafür gedacht ist, dass sich beide Geräte zu festen Zeitpunkten verabreden, ein paar Daten austauschen und wieder einschlafen. Laut Standard können sich diese Verabredungen zwischen alle 7,5 Millisekunden und alle 4 Sekunden wiederholen, und wenn es nichts Neues zu berichten gibt, kann das Armband einige davon auslassen.
Zwischen zwei Verabredungen kommt ein typischer Bluetooth-Chip mit etwa einem Mikroampere aus, einem Millionstel Ampere. Das ist wie bei zwei Freunden, die nicht den ganzen Tag miteinander reden, sondern sich ab und zu für eine Sekunde treffen, um sich auf den neuesten Stand zu bringen. Deshalb speichern solche Armbänder das Gemessene meist im eigenen Speicher und schicken es gebündelt.
Das Handgelenk sammelt, das Handy denkt
Der andere große Schlüssel ist die Arbeitsteilung. Schlafphasen, Stress oder Erholung zu deuten, erfordert viele Berechnungen. Statt am Handgelenk mit einem winzigen Akku geschieht das auf dem Handy, das einen um ein Vielfaches größeren Akku hat und ohnehin täglich geladen wird. Die Rohsignale bleiben auf dem Handy; das Konto synchronisiert bereits zusammengefasste Werte auf Servern in der EU.
Warum seltener Laden auch den Akku schont
Es gibt einen kuriosen Nebeneffekt. Lithium-Akkus altern zum Teil mit jedem Ladezyklus. Wenn du ein Gerät jeden Tag lädst, kommst du im Jahr auf rund 365 Ladungen; bei 45 Tagen Laufzeit sind es gerade einmal etwa 8. Weniger Zyklen bedeuten meist einen Akku, der langsamer an Kapazität verliert, auch wenn Zeit und Wärme ebenfalls eine Rolle spielen.
Die tatsächliche Laufzeit hängt von der Nutzung ab. Die ganze Nacht den Blutsauerstoff zu messen, lange Trainings mit durchgehender Pulsmessung aufzuzeichnen oder viele Vibrationen für Benachrichtigungen zu bekommen, leert das Sparschwein schneller. Und starke Kälte verringert vorübergehend die Energie, die ein Lithium-Akku liefern kann. Bei einer Winterwanderung ist es also normal, dass der Prozentwert etwas schneller sinkt.
Häufige Fragen
Warum hält ein Armband ohne Display länger als eine Smartwatch?
Weil das Display zu den Bauteilen gehört, die am meisten Energie verbrauchen, und ohne Display auch der Prozessor viel seltener aufwacht. In einer Studie mit Smartwatches entfielen rund 30 % der Energie auf das Display.
Verbraucht Bluetooth in einem Armband viel Akku?
Wenig. Mit Bluetooth Low Energy kommunizieren Armband und Handy in kurzen Verabredungen und schlafen dann wieder ein; dazwischen braucht der Chip etwa ein Mikroampere.
Was lässt den Akku des Armbands schneller leer werden?
Die nächtliche Sauerstoffmessung, lange Trainings mit durchgehender Pulsmessung, viele Vibrationen für Benachrichtigungen und starke Kälte, die die vom Akku gelieferte Energie vorübergehend verringert.
Verlängert seltenes Laden die Lebensdauer des Akkus?
Meist hilft es: Lithium-Akkus altern zum Teil mit jedem Ladezyklus. Etwa 8 Ladungen im Jahr statt 365 bedeuten deutlich weniger Zyklen, auch wenn Zeit und Wärme ebenfalls eine Rolle spielen.
DuckDik ist ein Wellnessprodukt. Es ist kein Medizinprodukt, stellt keine Diagnosen und ersetzt nicht den Rat einer medizinischen Fachkraft. Bei Beschwerden wende dich an deinen Arzt.
