Strom? Kommt aus der Steckdose. Oder?
Es ist wieder passiert: Nikon sperrt mal wieder Fremd-Akkus aus! Mit der neuen Nikon Z6lll wird über die Firmware der eingesetzte Akku kontrolliert. Ist es kein original Nikon-Akku, verweigert die Kamera den Dienst. Technisch gibt es, sofern der jeweilige Akku den erforderlichen technischen Spezifikationen entspricht, eigentlich keinen Grund Fremd-Akkus zu sperren - zumal Nikon ja selbst keine Akkus herstellt, sondern diese von Zulieferern einkauft. Grund genug, sich mal wieder mit dem Thema „Akku“ zu beschäftigen.
Für mobile, elektrische Geräte gibt es zwei Möglichkeiten der Stromversorgung. Zum einen normale Batterien, die nach Nutzung entsorgt werden müssen, und zum anderen wiederaufladbare Versionen, die dann als Akku bezeichnet werden. Nachhaltig und sinnvoll sind eigentlich nur Akkus, da sie wegen der längeren Verwendbarkeit die Umwelt weniger belasten. Beide, Batterien und Akkus, belasten die Umwelt ohnehin sowohl bei der Herstellung als auch im besonderen Maßen durch die Rohstoffe, die bei der Herstellung eingesetzt werden.
Die wichtigsten Parameter für eine Batterie/Akku sind die Bauform und die nominalen Eigenschaften wie Spannung und Kapazität. Dazu kommt noch die Lebensdauer, die allgemein mit der Anzahl der Ladezyklen angegeben wird.
Grundsätzlich gibt es folgende Varianten:
Batterien und Akkus- NiCd - Nickel-Cadmium 1,5 V (1,2 V Nennspannung/Zelle Akku)
- NiMH - Nickel-Metallhydrid 1,5 V (1,2 V Nennspannung/Zelle Akku)
Nur Akkus:
- Pb – Blei, z.B. Autos, Großgeräte (2 V Nennspannung/Zelle Akku)
- Li-Ion - Lithium-Ionen (3,6 V Nennspannung/Zelle Akku)
- LiPo - Lithium-Polymer (3,7 V Nennspannung/Zelle Akku)
- LiFe - Lithium-Metall.
Links handelsübliche Batterien, rechts die inzwischen üblichen LI-Ionen-Akkus.
Die oben abgebildeten Batterien kommen in vielen Kleingeräten noch häufig vor und sind daher fast überall erhältlich. Die entsprechenden Akkutypen werden in Neugeräten seit Einführung der LI-Ionen-Technology so gut wie nicht mehr verwendet. Für die Standard Li-Ionen-Zelle werden durchschnittlich für die Haltbarkeit ca. 1.500 Ladezyklen angegeben. Wenn man in der Fotografie also pro Tag einen Ladezyklus ansetzen würde, ergibt sich eine ungefähre Lebensdauer von rund vier Jahren, was durchaus den Erfahrungen entspricht. Allerdings altern auch LI-Ionen-Akkus mit der Anzahl der Ladevorgänge und die Kapazität lässt nach!
Im Bereich Foto sind seit einigen Jahren vornehmlich LI-Ion-Varianten Standard. Bei den Kamera- und Blitzgeräteherstellern dominieren allerdings proprietäre, also herstellereigene Bauformen den Markt. Daher sind diese Akkutypen untereinander nicht kompatibel. Auf Grund der Bauart der Standard-LI-Ionen-Zelle hat sich bei Systemkameras allerdings bauartbedingt eine übliche Nominalspannung von 7,2 V (2x 3,6 V) eingebürgert.
Kamera-Akku (Nikon)
Wie man in dem aufgeschnittenen Akku gut erkennen, kann ist in jedem Akku eine kleine Platine mit einer Steuerelektronik eingebaut. Diese ist für verschiedene Funktionen wichtig. Zum einen ermöglicht sie einen optimalen Ladevorgang. Das externe Ladegerät muss nur noch die gewünschte Spannung und Leistung bereitstellen, den Rest erledigt die interne Regelung. Darüber hinaus stellt sie den Kameras weitere Daten zur Verfügung, die es ermöglichen, den Ladezustand und die noch vorhandene Kapazität (Zustand) des Akkus zu bewerten und anzuzeigen. Dazu muss man wissen, dass das exakte Prüfen eines Li-Ionen-Akkus eigentlich ein sehr komplexer Vorgang ist, der nur unter Laborbedingungen und mit entsprechenden Messequipment möglich ist und daher alle geräteigenen Anzeigen nur Annäherungswerte erlauben. Da die kleinen Mikrokontroller in den Akkus und die Auswertungselektroniken in den Kameras immer leistungsfähiger werden, sind die Anzeigen inzwischen recht zuverlässig. Für den Zustand des Akkus ist wie oben schon gesagt die Menge der Ladezyklen wichtig, wir können daher davon ausgehen, dass unser kleiner Mikrokontroller im Akku z.B. jeden Ladezyklus zählt. Leider kann über diese Elektronik auch ausgelesen werden, ob es sich um einen originalen Akku handelt, so dass die Kamera merkt, was Sache ist und (s.o.) die Arbeit verweigert!
In der Regel ziehen die Fremdhersteller nach einigen Monaten nach und liefern wieder kompatible Ersatztypen.
Bei der Vielfalt der Akkuanbieter besteht aber das Problem der Kennzeichnung ihrer Akkus. Nikon verwendet eindeutige Kennzeichnungen außen auf den Akkus, was die Drittanbieter (hier stellvertretend Patona), i.d.R. nicht tun. Hier muss man gegebenenfalls auf neue, als kompatibel angebotene Typen warten.
Das Angebot der Alternativanbieter für Kamera-Akkus wächst stetig. Zudem treten sie in verschiedenen Ländern u.U. auch noch unter verschiedenen Labels auf. Das macht es schwierig, einen Überblick zu behalten. Darüber hinaus ist der eigentliche Hersteller bei den unterschiedlich gelabelten Akkus meist nicht auszumachen. Ein Vorschlag meinerseits ist daher, beim Kauf nicht unbedingt die unbekannteste Marke und das billigste Modell zu wählen!
Zur Lebensdauer von Li-Ionen-Akkus
Eine praktikable Methode Akkus zu prüfen ist ein „Dauerlauf-Test“ in der Kamera. Dazu stellt man die Kamera auf ein Stativ, schaltet auf Video um und lässt die Kamera laufen. Nach 29 Minuten schaltet die Kamera das erste Mal ab, da Videos auf diese Länge begrenzt sind. Dann startet man die Kamera ein weiteres Mal usw., usw., usw.. Die Addition der Laufzeit gibt dann die Kapazität des jeweiligen Akkus in Minuten an.
Hinsichtlich der Möglichkeit, Akkus über USB in der Kamera aufzuladen, gibt es einige Punkte, die man beachten muss und daher wissen sollte. Ich habe im Folgenden noch einmal einige Informationen zu dem Thema zusammengefasst:
USB versus Akku
Inzwischen ist es Standard, dass Kamera-Akkus auch in der Kamera über den USB-Anschluss geladen werden können. Die Nutzung des USB-Anschluss erzeugt allerdings ein sehr grundsätzliches Problem: USB liefert eine Nennspannung von max. 5V, die Betriebsspannung der (Nikon-) Kameras erfordert i.d.R. aber mindestens 7,2V. Daher ist ein gleichzeitiges Laden und/oder ein Netzbetrieb der Kamera über USB (auch bei eingelegtem Akku) bei den meisten Kameras nicht möglich.
Mit einem kleinen USB-Messgerät lässt sich zeigen, dass kein Strom mehr über das USB-Kabel fließt, wenn die Kamera eingeschaltet wird. Daher ist für den Netzbetrieb der Kamera immer noch ein spezielles Netzteil und ein Akku-Adapter erforderlich. Mehr dazu weiter unten.
Da spiegellose Kameras grundsätzlich einen höheren Stromverbrauch aufweisen als ihre DSLR Vorgänger, erfordern bestimmte fotografische Aufgaben entsprechend viele Reserve-Akkus. Da gerade bei den DSLM-Kameras der reale Stromverbrauch von individuellen Kamera-Einstellungen und Arbeits-Gewohnheiten abhängt, kann er stark schwanken. Mit meiner Nikon D750 konnte ich z.B. bei einem Shooting locker 900 Fotos mit einem Akku machen, mit der Z6 reicht ein Akku gerade mal noch für ca. 370 Aufnahmen bei gleicher Handhabung! Im Folgenden erläutere ich daher einige Möglichkeiten, immer genug Strom dabeizuhaben, auch wenn dieser mal nicht aus der Steckdose kommen kann.
Der Batteriegriff
Die einfachste Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Batteriegriffs. Hier kann man zwei Akkus gleichzeitig einlegen und so schon einmal die Kapazität verdoppeln. Ein zusätzlicher Benefit bei diesen Griffen ist die optimierte Bedienung bei Hochkantaufnahmen. Auch Batteriegriffe werden typengebunden von verschiedenen Drittherstellern angeboten, durchaus mit preislichen Unterschieden. Bei den Batteriegriffen von Drittanbietern gab es in der Vergangenheit immer wieder Berichte zu mangelhafter Kompatibilität, unerklärlicher Entladung bei ausgeschalteter Kamera oder ganz allgemein zu schlechter Qualität. Das kann ich im Einzelnen nicht beurteilen oder bewerten, da ich diese Teile i.d.R. nicht selbst ausprobiert habe. Seit meiner Nikon D300 benutze ich Batteriegriffe auch von Drittanbietern, genauso wie Akkus. Nach dem ersten Fehlkauf habe ich dann nur noch Batteriegriffe und Akkus von Patona genutzt, Mängel oder Ausfallerscheinungen gab es dabei bei mir nicht – weder bei den Griffen noch bei den Akkus. Zwischendurch hatte ich für meine D750 sowohl ein Nikon-Original als auch einen Patona, beide funktionierten einwandfrei. Lediglich beim Patona gab es minimale Farbabweichungen bei der „Belederung“. Vor dem Hintergrund der positiven Erfahrung habe ich für meine Z6 wieder einen Batteriegriff von Patona gewählt, der ebenfalls, wie auch die Patona Akkus, bis jetzt einwandfrei funktioniert.
Hier der Batteriegriff von Patona an der Nikon Z6. Die Akkus können auch einzeln während des Betriebes gewechselt werden.
Hier der Patona Batteriegriff und verschiedene Akkus. In Kombination mit den Griff funktionieren alle Akkus (auch im Mischbetrieb).
Mit dem Batteriegriff sind auch mobile Sessions mit viel Strombedarf, wie z.B. Astro-Aufnahmen über eine ganze Nacht, ohne Probleme möglich, da sich die Akkus im Batteriegriff jeweils auch während des Betriebes ohne Unterbrechung einzeln wechseln lassen. Das ergibt eine weitere Verlängerung der Betriebszeit, die nur von der Menge der vorhandenen Akkus bestimmt wird.
Einsatz einer Power-Bank
Für die Nutzung einer Power-Bank gilt im Grundsatz das gleiche wie dem Betrieb mit USB-Netzteil. Auch bei Verwendung einer Power-Bank ist das Laden über den USB-Anschluss und Fotografieren gleichzeitig meist noch nicht möglich.
Bei eingeschalteter Kamera fließt auch hier kein Strom mehr.
Achtung: Für den Einsatz einer Power-Bank gibt Nikon für jede Kamera bestimmte Spezifikationen vor. So ist z.B. für die neue Z6lll eine relativ leistungsstarke Version erforderlich. Meine alte Power-Bank, die bisher mit allen Nikon-Kameras mit den Akkus vom Typ EN-EL 15 funktionierte, reichte für die Z6lll nicht mehr aus. Hier ein Auszug aus dem Nikon Handbuch zur Z6lll:
Da meine „alte“ Power-Bank“ z.B. für die neue Z6lll leistungsmäßig nicht mehr ausreichte, war es an der Zeit, eine mit mehr Leistung anzuschaffen. Da man eine Power-Bank inzwischen auch gut für andere Verbraucher wie LED-Lampen nutzen kann, habe ich mich für eine ZHIYUN 130W entschieden, die für ungefähr für den gleichen Preis bei dreifacher Leistung als die von Nikon empfohlene zu haben war.
Netzbetrieb Nikon-Kameras
Der Netzbetrieb mit Nikon-Kameras ist nur mittels spezieller Akku-Adapter in Verbindung mit einem speziellen Netzteil möglich! Diese Kombination stellt die notwendige Nennspannung für die Kamera bereit und führt diese über einen „Akku-Dummy“ der Kamera zu.
Die Kombi wird von Nikon zu einem stolzen Preis von ca. 160,00 € angeboten; deutlich günstiger kann man sie bei einem Drittanbieter erwerben. Dieser Adapter hilft allerdings auch nicht weiter, wenn man keine Steckdose in Reichweite hat oder mobil sein will. Das trifft häufig für den Videoeinsatz zu, aber auch Langzeitsessions wie in der Astro-Fotografie gehören dazu. Für den mobilen Einsatz habe ich vor einiger Zeit schon einmal einen „Akku-Dummy“ für eine Nutzung mit großen Akkus modifiziert.
In das Dummy-Gehäuse habe ich damals einen zusätzlichen hochwertigen und stabilen Gleichspannungsregler eingebaut, der in diesem Fall die 12V Akkuspannung auf die 7,2V Nennspannung der Kamera herunterregelt. Dabei muss der Regler exakt auf den Einschaltstrom eingestellt werden. Hier war für den Einsatz in einer D750 eine Spannung von 7,3V für ein zuverlässiges Einschalten der Kamera notwendig. Da eine Powerbank auch nichts anderes als ein externer Akku ist, sollte mit einem entsprechenden Kabeladapter, der die erforderliche „Reihenschaltung“ ermöglicht, auch eine Power Bank als Energiequelle für den Akku-Dummy funktionieren. Leider wird so ein Adapter im Handel nicht angeboten, so dass mal wieder etwas Bastelarbeit erforderlich wird.
Projekt: Bau eines DIY-Kabeladapter
Power-Bänke verfügen meist über mindestens zwei Ausgänge mit 5V Nennspannung, eine Reihenschaltung von zwei Ausgängen à 5V ergibt dann 10V Nennspannung. Eventuell ist hier zusätzlich noch ein Batterie-Balancer notwendig, der dafür sorgt, dass die beiden Ausgänge der Power-Bank immer die gleiche Spannung abgeben.
Blockschaltbild für die Nutzung einer Power-Bank
Sobald alle Bauteile eingetroffen sind, werde ich den notwendigen Adapter bauen und mit dem vorhandenen Akku-Dummy, der ja schon den entsprechenden Spannungsregler aufweist, im Betrieb testen. Ein Bericht dazu folgt demnächst!
© Dieter Doeblin. Jedwede Art der Veröffentlichung, auch auszugsweise, bedarf der Genehmigung. Text: Dieter Doeblin, Hersteller/Veranstalter l Fotos: D. Doeblin, Patona, Nikon, Zhiyun
