„Früher war Alles einfacher!“ Bei der Anschaffung eines mobilen Kleingerätes – wie beispielsweise einer Kettensäge – gab es verschiedene Hersteller, die jedoch immer einen Benzin-Motor hatten. Ein Vergleich von Akku vs. Benzin war damals gar nicht nötig. Akku-elektrische Geräte gab es nicht, denn die Stromspeicher waren zu schwer und zu teuer. Das hat sich mittlerweile geändert, denn immer mehr Akku-Geräte drängen in verschiedenen Kategorien auf den Markt. Heute stehen Interessenten oft vor der Entscheidung: Akku oder Benzin, welcher Antrieb passt besser zu den eigenen Bedürfnissen?
Anschaffungs- vs. Betriebskosten
Die Anschaffungskosten sind mit Erwerb der nötigen Akkus und Ladeausrüstung im Vergleich zu Benzin-Geräten höher. Betrachtet man jedoch über die Laufzeit Akku vs. Benzin, sind die Betriebskosten, also z. B. die Energie- und Wartungskosten meist niedriger, so dass sich die Gesamtkosten oftmals auf ähnlichem Niveau bewegen.
Einsatzszenarien
Entscheidend könnten dann weitere Argumente wie etwa die Lärm- oder Abgasemissionen sein. Aber auch die geforderten Laufzeiten. Am Beispiel einer Kettensäge gibt es z. B. zwei Anwendungsszenarien, die auch das Verhältnis zwischen Benzin- und akku-elektrischem Antrieb deutlich machen.
Der Zimmereibetrieb benötigt auf der Baustelle ein mobile Kettensäge für das gelegentliche Bearbeiten von Hölzern: Hier ist ein Nachladen der Akkus meist möglich. Die Laufzeiten mit einem Akku werden mehrere Stunden betragen. Lärm- und Abgasemissionen sind ein nicht unerheblicher Faktor. Hier ist der akku-elektrische Antrieb vorzüglich.
Anders sieht es bei der Arbeit im Forst aus. So ist schon bei Durchforstungsarbeiten die Laufzeit mit einer Akkuladung auf etwa 1 bis 2 Stunden begrenzt. Danach stellt sich die Frage, wie der Akku abseits des Stromnetzes geladen werden kann. Betrachtet man Akku vs. Benzin in diesem Anwendungskontext, spielt die hohe Energiedichte von Benzin eine entscheidende Rolle.
Technische Grundlagen der Antriebe
Ungeachtet dessen sollen hier die Kraftstoff- bzw. Stromkosten und die Wirkungsgrade der beiden Antriebsvarianten näher betrachtet werden. Sind diese doch ein wesentlicher Aspekt im direkten Vergleich: Akku vs. Benzin.
Ein Benzinmotor setzt die die im Brennstoff gespeicherte Energie erst in Wärme und dann in mechanische Energie um. Dieser Weg ist mit großen Verlusten behaftet. Bei kleinen Motoren sind die mechanischen Wirkungsgrade gering und erreichen auch im optimalen Betriebspunkt kaum 25%. 2-Takt-Motoren haben eine höhere Leistungsdichte, sind jedoch in der Energieeffizienz noch etwas schlechter. So ist für die gewählte Anwendung im realen Einsatz von einem mechanischen Wirkungsgrad von 16 % auszugehen.
Der Elektromotor hat den Vorteil, dass er elektrische Energie über Magnetfelder in mechanische Energie umwandelt. Dieser Weg ist wenig verlustbehaftet und erreicht für kleine Elektromaschinen einen Wirkungsgrad von 80%. Zu berücksichtigen sind darüber hinaus die Verluste beim Laden und beim Entladen das Akkus. In der Gesamtkette ist dann von einem mechanischen Gesamtwirkungsgrad von 55 % auszugehen. Das ist im Vergleich zu einem Auto deutlich schlechter, jedoch mehr als dreimal der Wert der konkurrierende Kettensägen-Verbrennungsvariante.
Energiekostenbetrachtung: Beispielrechnung
Den Abschluss soll ein Vergleich der Energiekosten bilden. Motorsägen benötigen einen Benzin-Kraftstoff, der auch Schmierstoff enthält. Zudem wird von den Herstellern von Kettensägen die Verwendung von Alcylatbenzin empfohlen, da dieser Kraftstoff weniger Benzol und Aromaten enthält und sauberer verbrennt. Dieser Kraftstoff kostet etwa 5 € je Liter. Strom für das elektrische Pendant wird im Vergleich zu Haushaltsstrom teurer sein. Da auch für das Nachladen im Offroadbereich (z. B. aus einem E-Auto) mit einem Aufschlag zu rechnen ist. Deshalb wurden für die Betrachtung Kosten von 0,5 €/kWh angenommen. Unter Berücksichtigung der vorhin dargestellten Wirkungsgrade und eine Heizwertes Für Benzin von 8,5 kWh je Liter ist dann von etwa viermal höheren Energiekosten für das Benzingerät auszugehen. Der Energiekostenvergleich Akku vs. Benzin fällt also klar zugunsten der elektrifizierten Geräte aus.
Antriebs‑Effizienz von Kleingeräten – Überblick
| Gerätetyp | Hauptenergiequelle | Typische Motor‑/Antriebs‑Effizienz | Gesamte System‑Effizienz |
| Akku‑elektrische Kettensäge | Lithium‑Ion‑Akku | • Bürstenlose Gleichstrom‑Motor (BLDC): 85 % – 90 % • Leistungselektronik (Controller, Inverter): 90 % – 95 % • Akku Laden/Entladen 70 % – 85 % | 54 % – 73 % (Motor × Controller × Akku Laden/Entladen |
| Verbrennungsmotor‑Kettensäge (2‑Takt) | Benzin‑Öl-Gemisch | Effizienz, max.: 15 % – 20 % (großer Teil der Energie geht als Wärme verloren) | 15 % – 20 % |
| Verbrennungsmotor (4‑Takt) | Benzin | Effizienz, max: 20 % – 25 % (etwas höher dank besserer Verbrennung) | 20 % – 25 % |
Vor- und Nachteile zusammengefasst
- Elektrische Kettensägen erreichen dank moderner Motoren und effizienter Leistungselektronik eine Gesamteffizienz von etwa 55‑80 %. Der größte Verlust entsteht beim Laden und Entladen des Akkus. Gerade im Vergleich Akku gegen Benzin zeigen sich hier die großen Unterschiede bei Effizienz und Wartungsaufwand.
- Benzin‑Kettensägen (insbesondere 2‑Takt) liegen bei nur 15‑20 % Gesamteffizienz, 4‑Takt‑Modelle (für Geräte mit geringeren Leistungsgewichtanforderungen) etwas besser mit 20‑25 %.
- Für Arbeiten, bei denen Laufzeit und Gewicht entscheidend sind, kann ein Verbrennungsmotor noch Vorteile bieten. Für Umweltfreundlichkeit (Lärm und Abgas) ,geringeren Energieverbrauch und weniger Wartung ist der elektrische Antrieb überlegen.
Praktische Konsequenzen für die Anwendung
| Anwendung | Vorteil elektrischer Antrieb | Vorteil Verbrennungsmotor |
| Laufzeit | Begrenzte Akkukapazität → typischerweise 30‑60 min bei Vollast (je nach Akku) | Tankfüllung reicht oft 1‑2 h bei Vollast, geringe Unterbrechung für Nachtanken |
| Gewicht | Akku + Motor ≈ 2‑3 kg schwerer als vergleichbarer Benzin‑Motor | Leichteres Gerät, aber laut und mit Emissionen |
| Wartung | Weniger bewegliche Teile → geringerer Wartungsaufwand | Öl‑/Kraftstoff‑Mischung, Zündkerze, Luftfilter benötigen regelmäßige Pflege |
| Umwelt | Keine lokalen Emissionen, höhere Gesamteffizienz → geringerer CO₂‑Fußabdruck | Geringer Energieaufwand für Geräteherstellung, Verbesserung der Gesamtenergiebilanz durch erneuerbare Kraftstoffe möglich |
Hinweis: Die angegebenen Werte sind typische Richtwerte aus Fachliteratur und Herstellerangaben. Sie können je nach konkretem Modell, Batteriekapazität, Motorgröße und Einsatzbedingungen leicht variieren. Wenn Sie genaue Zahlen für ein bestimmtes Gerät benötigen, schauen Sie bitte in das technische Datenblatt des jeweiligen Herstellers.
Weitere Informationen zum Thema finden Sie hier: