Das BIOS ist das typische Beispiel ein ROM-Speicherbausteins, einem nichtflüchtigen Speicher, der auch nach dem Unterbrechen der Stromversorgung seine gespeicherten Daten nicht verliert. Unter BIOS versteht man als Basic-input-output-system die eigentliche Firmware des PCs. Die gespeicherte Software wird direkt nach dem Einschalten des Rechners aktiviert. Das BIOS lädt beispielsweise das Boot-Loader-Programm auf der Festplatte, welches im Anschluss daran das Betriebssystem einliest.
Hinweis zu modernen Systemen: Klassisches BIOS wurde in vielen aktuellen Computern durch UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) ergänzt oder ersetzt. UEFI erfüllt die gleichen Grundaufgaben, erweitert diese jedoch um Funktionen wie Secure Boot, Unterstützung großer Datenträger mit GPT und einen integrierten Netzwerk- und Treiber-Stack. Im Alltag wird der Begriff „BIOS“ jedoch weiterhin für beide Varianten genutzt.
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100% kostenlose Analyse anfordern!Die Aufgaben des BIOS
Im Laufe der Zeit wurden die Funktionen des BIOS ständig erweitert. Nach dem Einschalten des Computers wird im Wesentlichen ein Selbst-Diagnose-Test durchgeführt und die angeschlossene Hardware initialisiert. Dies erkennt man schon beim Starten des Rechners. Gleichzeitig besteht auch die Möglichkeit, über eine entsprechende Tastenkombination das BIOS-Menü aufzurufen. In diesem Menü können systemnahe Einstellungen vorgenommen werden.
Kernfunktionen im Überblick:
- POST (Power-On Self Test): Prüft CPU, RAM, Grafikeinheit, Massenspeicher, Eingabegeräte und zeigt bei Fehlern Codes, Piepstöne oder Diagnose-LEDs an.
- Hardwareinitialisierung: Initialisiert Controller (SATA, NVMe, USB, PCIe), lädt Firmware-Microcodes und stellt Basis-Treiber für Tastatur und Bildschirm bereit.
- Startverwaltung: Übergibt den Startvorgang an einen Boot-Loader (Legacy/MBR) oder an den UEFI-Bootmanager (GPT) auf z. B. Festplatte, SSD oder NVMe-M.2.
- Konfigurationsmenü („Setup“): Änderungen an Startreihenfolge, Energieoptionen, Lüfterkurven, Speicherprofilen (XMP/EXPO), Virtualisierung, integrierter Grafik und Peripherie.
- Sicherheitsfunktionen (bei UEFI): Optionen für Secure Boot, Firmware-Passwörter und TPM-Aktivierung.
- Firmware-Updates: Moderne UEFIs erlauben Aktualisierungen direkt aus dem Setup heraus („Flash Utility“), um Stabilität und Kompatibilität zu verbessern.
In früheren Zeiten musste hier auch die eingebaute Festplatte identifiziert werden. Hier waren die wichtigen Angaben über Zylinder, Spuren und Sektoren einer Festplatte notwendig, damit diese ordnungsgemäß im PC-System laufen konnte. Ebenso kann im BIOS aber auch das Bootverhalten eingestellt werden. So kann man wählen, ob zunächst von der Festplatte und danach von einem Disketten- oder CD-Rom-Laufwerk gebootet wird oder umgekehrt.
Aktueller Stand: Die manuelle Angabe von Zylindern/Spuren/Sektoren (CHS) ist heute nicht mehr erforderlich, da moderne Laufwerke über LBA (Logical Block Addressing) automatisch erkannt werden. Zusätzlich umfasst die Startreihenfolge heute häufig USB-Sticks, NVMe-SSDs, Netzwerk-Boot (PXE) und einen temporären „Boot Override“ für einmaliges Starten von einem anderen Medium (z. B. zur Fehleranalyse).
Eine besondere Einstellung ist für das richtige Tagesdatum und die genaue Uhrzeit vorgesehen. Anschließend können die Einstellungen gespeichert werden. Danach wird der Boot-Loader ausgeführt und das Betriebssystem geladen. Die weitere Kontrolle über die angeschlossene Hardware wird sodann an das Betriebssystem übergeben.
Wissenswert: Nach dem Laden des Betriebssystems werden Zeit und Datum meist per Internet-Zeitserver (NTP) synchronisiert. Sind Zeit/Datum im BIOS fehlerhaft (z. B. wegen leerer Batterie), kann es dennoch zu Startproblemen, Zertifikatsfehlern oder Aktivierungsproblemen kommen, bis die Uhr innerhalb des Systems korrigiert wurde.
Die Aufgabe der BIOS Batterie
Die Einstellungen im BIOS werden in einem CMOS-Speicher gespeichert. Dieser Speicher ist flüchtig, so dass für den Datenerhalt eine BIOS Batterie erforderlich ist. Damit wird sichergestellt, dass die gespeicherten Daten auch bei Unterbrechung der Stromversorgung weiter erhalten bleiben.
Moderne Entwicklung: Viele aktuelle UEFI-Mainboards legen Konfigurationsdaten zusätzlich oder vollständig in NVRAM/Flash ab. Dennoch versorgt die Batterie die Echtzeituhr (RTC) und häufig auch Restkomponenten des Setup-Speichers. Ist die Batterie entladen, gehen mindestens Uhrzeit und Datum verloren; je nach Board werden außerdem Default-Einstellungen geladen.
Meistens ist der CMOS-Speicher auch mit einer Echtzeituhr verbunden, so dass hierüber immer die aktuelle Systemzeit abgefragt werden kann. Die Echtzeituhr wird ebenfalls über diese BIOS-Batterie versorgt. Bei möglichen Fehlern beim Hochfahren des Rechners kann es häufig auch hilfreich sein, die BIOS-Batterie zu entfernen. Nach einer gewissen Wartezeit sind auch die angeschlossenen Kondensatoren entladen, so dass im Anschluss daran das BIOS wieder mit einer neuen Dateneingabe versorgt werden kann.
- Typische Symptome einer leeren Batterie: „CMOS checksum error – Defaults loaded“, falsches Datum/Uhrzeit, verlorene Bootreihenfolge, deaktivierte XMP-Profile, geänderte SATA-/RAID-/AHCI-Optionen oder wieder aktivierte Onboard-Geräte.
- Lebensdauer: Die verbreitete Knopfzelle CR2032 (3 V) hält je nach Nutzung und Umgebung meist 3 bis 10 Jahre.
- Reset-Möglichkeiten: Neben dem Entfernen der Batterie bieten viele Boards einen Clear-CMOS-Jumper oder eine dedizierte Taste zum Rücksetzen auf Werkseinstellungen.
Die BIOS-Batterie sitzt in einem Batteriegehäuse direkt auf der Hauptplatine des Rechners. Es handelt sich hierbei meist um eine Knopfzelle. Obwohl diese Batterietypen sehr haltbar sind, müssen sie dennoch ab und an einmal ausgetauscht werden. Das Nachlassen der Batteriespannung erkennt man daran, dass plötzlich die BIOS-Daten im CMOS-Speicher nicht mehr vorhanden sind. Datum und Uhrzeit stimmen nicht mehr. Ein- und Ausbau der Batterie gestalten sich je nach Motherboard entweder leicht oder schwierig. Häufig müssen andere Steckkarten und Flachbandkabel beiseite geräumt werden, um an das Batteriefach zu kommen. Nach dem Einsetzen einer neuen BIOS Batterie müssen die wichtigsten Daten wieder nachgetragen werden.
- Hinweise zum Tausch (Desktop): Rechner vollständig ausschalten, Netzstecker ziehen, Reststrom durch kurzes Drücken des Power-Knopfes entladen, ESD-Schutz beachten, Knopfzelle (Pluspol nach oben) vorsichtig entnehmen und durch eine neue CR2032 ersetzen.
- Hinweise zum Tausch (Notebook/Business-PCs): Teilweise steckbare Knopfzellen mit Kabel/Stecker oder eingeschrumpfte Packs – Zugriff kann vom Modell abhängen.
- Nach dem Tausch neu einstellen:
- Datum/Uhrzeit (RTC)
- Startreihenfolge und Boot-Optionen (Legacy/UEFI, ggf. Secure-Boot-Status)
- Speichermodus (AHCI/RAID), Onboard-Controller, Virtualisierung
- Speicherprofile (XMP/EXPO), Lüfterkurven, Gerätekonfiguration
Häufige Fragen und Antworten
Was ist die Aufgabe des BIOS?
Die Aufgaben des BIOS umfassen die Durchführung eines Selbst-Diagnosetests beim Start des Computers, die Initialisierung der angeschlossenen Hardware und die Bereitstellung eines Menüs für systemnahe Einstellungen.
Zusätzlich verwaltet das BIOS/UEFI den Übergang vom Firmware-Start zum Boot-Loader bzw. UEFI-Bootmanager, legt die Reihenfolge der Startmedien fest und stellt Sicherheits- sowie Update-Funktionen bereit.
- POST mit Fehlercodes/Pieptönen/LED-Anzeigen
- Initialisierung von CPU, RAM, Grafikeinheit, Massenspeicher (SATA/NVMe), USB und PCIe
- Konfigurationsmenü für Startreihenfolge, Energie, Lüfter, Speicherprofile und Peripherie
- (UEFI) Secure Boot, TPM-Optionen und Firmware-Updates
Wofür wird die BIOS Batterie benötigt?
Die BIOS Batterie wird benötigt, um die Einstellungen im BIOS in einem flüchtigen CMOS-Speicher zu speichern. Sie sorgt dafür, dass die gespeicherten Daten auch bei Unterbrechung der Stromversorgung erhalten bleiben. Die Batterie versorgt auch die Echtzeituhr, über die die aktuelle Systemzeit abgefragt werden kann.
Auf modernen UEFI-Systemen verbleiben viele Einstellungen in Flash/NVRAM, doch die Batterie sichert weiterhin die RTC und ggf. Teile des Setup-Speichers. Bei leerer Batterie setzen viele Systeme Datum/Uhrzeit zurück und laden Standardwerte.
- Versorgung der RTC (Real-Time Clock)
- Erhalt von CMOS-/Konfigurationswerten je nach Board-Design
- Stabile Startbedingungen auch ohne Netzstrom
Wie erkennt man eine schwache BIOS Batterie?
Eine schwache BIOS Batterie kann erkannt werden, wenn plötzlich die BIOS-Daten im CMOS-Speicher nicht mehr vorhanden sind. Das Datum und die Uhrzeit stimmen nicht mehr. Um die Batterie zu überprüfen, kann man sie entfernen und nach einer Wartezeit wieder einsetzen. Wenn die Daten danach wieder aufgetaucht sind, sollte die Batterie ausgetauscht werden.
- Fehlermeldungen wie „CMOS checksum error“ oder „Date/Time not set“
- Verlorene Startreihenfolge, deaktivierte aktivierte Einstellungen (z. B. XMP)
- Zeit/Datum springen nach jedem Ausschalten zurück
Praxistipp: Die meisten Mainboards verwenden CR2032-Zellen. Zeigt ein Multimeter unter Last deutlich weniger als 3,0 V, ist der Tausch empfehlenswert.
Wie tauscht man die BIOS Batterie aus?
Um die BIOS Batterie auszutauschen, muss sie aus dem Batteriegehäuse auf der Hauptplatine des Computers entfernt werden. Es handelt sich meistens um eine Knopfzelle. Je nach Motherboard kann der Ein- und Ausbau der Batterie entweder leicht oder schwierig sein. Nach dem Einsetzen einer neuen Batterie müssen die wichtigsten Daten im BIOS erneut eingetragen werden.
- Gerät ausschalten, Netzstecker ziehen und Reststrom entladen.
- ESD-Schutz beachten, Knopfzelle (meist CR2032) aus der Halterung heben.
- Neue Zelle mit korrekter Polarität einsetzen (Plus oben).
- Optional Clear-CMOS-Jumper verwenden, falls ein vollständiger Reset gewünscht ist.
- Beim ersten Start Setup aufrufen, Datum/Uhrzeit setzen und wichtige Optionen (Boot, AHCI/RAID, XMP, Secure Boot) prüfen.
Hinweis: In einigen Notebooks sind die Zellen per Kabel angeschlossen oder eingeschrumpft. Der Austausch erfordert dann je nach Modell zusätzliche Demontageschritte.
