Nickel-Eisen-Akkumulator

Der Nickel-Eisen-Akku ist weit älter als 100 Jahre, kann er die Lösung der Energiespeicherung der Zukunft für stationäre Systeme sein?
Man kann sagen, JA! Die neuesten NiFe-Akkus mit NANO-Technologie, Baujahr 2016, sind moderner geworden und haben eine deutlich verbesserte Leistung im Vergleich zu den Nickel-Eisen-Akkus, die es im Jahre 2013 gab, als sich der Verein
ZukunftsWerkstatt Verkehr begann für Nickel-Eisen-Akkus aus russischer Produktion (Akkumulatorenfabrik KURSK) zu interessieren. Es sollte auch Anfang 2013 eine Plattform zum Verkauf dieses Akkus geben. Jetzt wird es eine solche für die neuen Nano-NiFE-Akkus geben!

Testanlage einer 50V Nano-NiFe-BatteriebankDas Schöne am NiFe-Akku, er ist im Betrieb sehr robust (Tiefentladen oder Überladen schaden ihm nicht) und trotzdem besteht er aus nicht umweltschädlichen Grundmaterialien. Seine extrem lange Lebensdauer (bei richtiger Behandlung) machen ihn zudem zu einem interessanten und auf Dauer gesehen günstigen Energiespeicher, der, sollte er einmal entsorgt werden, keine Probleme bereitet. Aus diesem Grund sind viele Menschen bereit den Nickel-Eisen-Akku zu kaufen, um ihren, aus Photovoltaik gewonnenen Strom, zu speichern. Jetzt hält auch die NANO-Technologie in den Nickel-Eisen-Akku Einzug mit dem Ergebnis, dass sich die Gasung beim Laden um ein Vielfaches reduziert hat und sehr hohe Leistungen beim Laden und beim Stromabgeben erreicht werden.

Stand Dez. 2016:  Leider ist die Nano-NiFe-Zelle, entgegen aller Versprechen noch nicht verfügbar. Es gab finanzielle Engpässe, die aber hoffentlich in nächster Zeit behoben sein werden. Wir halten sie auf dem Laufenden....


Die neuen Nickel-Eisen-Akkus mit der NANO-Performance sind aus europäischer Produktion und es wird sie über eine eigene Firma zu kaufen geben, die vom Verein ZWV unterstützt wird.

Weitere Informationen, sobald sie verfügbar sind, können sie unter - nickel-eisen.at (in Vorbereitung) - abrufen.

 

Die Vor- und Nachteile des Nickel-Eisen-Akkus:

inkl. Ergänzung der neuen 2016er Nano-NiFe-Akkus (fett hervorgehoben)

Vorteile:
+ robust gegen Tiefentladung und Überladung
+ sehr hohe Lebensdauer, > 20 Jahre, höher als Blei- und Lithiumakkus
+ großer nutzbarer Betriebstemperaturbereich
+ unempfindlich gegen Vibrationen
+ guter Wirkungsgrad, bei den neuen Akkus bis zu 92%
+ die neuen NiFe-Akkus mit NANO-Technologie erlauben hohe Lade- und Entladeraten

Nachteile:
- hohes Gewicht
- hohe Anschaffungskosten
- beim Laden kommt es zum Wasserstoffgasen, gute Lüftung notwendig
+ die neuen Akkus gasen um den Faktor 10 weniger und es gibt ein geschlossenes Befüll- und Entgasungssystem
- sehr schlechte Verfügbarkeit (weltweit nur wenige Hersteller)
+ die neuen Akkus werden ab 2016 durch hohe Produktionszahlen gut verfügbar sein
- geringe Zellenspannung (nur 1,2V)
- ein gewisser Wartungsaufwand ist erforderlich
+ die neuen Akkus brauchen nur alle 2-3 Monate befüllt zu werden
- keine wirkliche Garantie in der Praxis
+ für die neuen NiFE-Akkus wird es eine garantierte Lebenszeit geben
- wie sich Korrosion auf die Lebensdauer auswirkt muss noch untersucht werden
- der Elektrolyt Kalilauge ist sehr ätzend (vorsicht!)
Daten und Messergebnisse der neuen Nano-NiFe-Akkus werden so bald als möglich veröffentlicht !

KURSK P300M-Y2

Technische Daten Nickel-Eisen-Batterie KURSK P300M-Y2 (2013)

(Die Daten beziehen sich auf eine Zelle und sind den russischen Originaldatenblättern entnommen. Sie geben ein guten Einblick in die Performance alkalischer Nickel-Eisen-Akkus)

Kapazität: 300 Ah C5  (5 stündige Entladung)
Nennspannung: 1,2V
Abmessungen: 132 x 169 x 400mm (LxBxH)
Gewicht gefüllt: 16,0 kg
Lebensdauer: über 20 Jahre (abhängig vom Umgang und Wartung)
Ladespannung (konstant): 1,55 - 1,60V (+40°C bis -10°C)
                                           1,80 - 1,90V (-10°C bis -40°C)

WICHTIG: Die Firma Kursk gibt bei der Entladung ihres Akkus eine Zeit von 5 Stunden an, woraus sich die Kapazität von 300 Ah ergibt. Andere Akkuhersteller geben als Entladezeiten oft 20, 50 oder gar 120 Stunden an, was dadurch eine höhere Kapazität (auf dem Papier!) ergibt, aber für die Verwendung als zB. dezentraler Energiespeicher für Wohnhäuser uninteressant ist.
Unser Akku hat bei starker Belastung 300Ah, bei weniger natürlich entsprechen mehr Kapazität!
10 solcher NiFe-Einzelzellen ergeben einen 12V Block

Laden


Wird die Entladeschlussspannung von 1,0V erreicht, muss der Kursk P300 aufgeladen werden. Der Hersteller gibt als Lademethode die Konstantspannungsladung an: bis zu -10°C kann ein entleerter Akku mit 1,55-1,60 Volt geladen werden und zwar mit 0,2xC5, das sind 60 A, ca. 8 Stunden. Man kann auch mit 75 A - 6 Stunden laden. Als Ausnahme, die man gelegentlich gelegentlich ausnutzen darf, erlaubt Kursk auch 90 A Ladestrom bei entsprechen verkürzter Ladezeit !!

Entladen (Energieabgabe)


Beim Entladen gilt das Gleiche wie für das Laden: der Strom von 60 A (=0,2xC5) sollte mind. 5 Stunden fließen. Entladeschlussspannung ist wieder 1,0V. Extreme Belastung (Stromentnahme) erlaubt der Hersteller auch: kurzfristig (ca. 5 min) darf C5 (=300 A) dem Akku entnommen werden, aber ACHTUNG: die Entladeschlussspannung darf 0,5V NICHT unterschreiten !!
Bei 20°C darf auch einmal mit 0,4xC5 (=120 A) entladen werden, aber nur bis zu 1,0V !
Das sind für einen Nickel-Eisen Akku schon recht hohe Werte und machen ihn deshalb auch sehr universell einsetzbar.

Original Edisob Alkaline Storage BatteryWas hat es mit der enormen Lebensdauer auf sich?

Die Lebensdauer des Nickel-Eisen-Akkus ist zugleich Fluch und Segen. Segen deshalb, weil es kaum einen vergleichbaren Akkumulator gibt, der mit solch hohen Lebenserwartungen dienen kann. Das macht ihn besonders für stationäre Stromspeicheranlagen interessant. Es ist aber auch ein Fluch, da die Industrie und Wirtschaft nicht daran interessiert ist Akkus zu verkaufen, die ein (menschliches) Leben lang halten. Lediglich aus Sicht der Umwelt sind NiFe-Akkus extrem sinnvoll, da sie einen sehr langen Produktlebenszyklus haben, was die meisten unserer täglichen Produkte nicht mehr kennen. Viele Gebrauchsgüter bekommen sogar vom Werk ab eine kürzere Lebenserwartung mitgeliefert, damit man möglichst schnell wieder ein neues Produkt kaufen kann.

Mit dieser Einstellung hinterlassen wir einen sehr tiefen energetischen Fußabdruck auf unserer Erde.

Es war aus diesem Grund vorhersehbar, dass die umweltfreundlichen NiFe-Akkus aus der Industrieproduktion verschwinden würden. Unserer Information nach gibt es nur noch 2 Hersteller weltweit, einer in China und einer in Russland. Wir sollten versuchen diese Akkus wieder den Menschen näher zu bringen, sonst gibt es vielleicht diese beiden Hersteller bald auch nicht mehr.

Es ist eine Tatsache, dass noch viele Nickel-Eisen-Akkus aus vergangenen Tagen existieren. Es gibt das berühmte Elektroauto (Baker), das seit über 100 Jahren noch immer mit der original Edison Nickel-Iron-Battery unterwegs ist (siehe Foto oben). In einigen Hochschulen und Universitäten befinden sich noch funktionsfähige Akkus in Labors und in naturwissenschaftlichen Einrichtungen. Vor dem 2. Weltkrieg wurden gerade auch in Deutschland NiFe-Akkus fast überall eingesetzt, wo Strom gespeichert werden sollte. Besonders bei der Wehrmacht auf Schiffen, bei dezentralen Einrichtungen wie Funkanlagen, aber auch bei den Abschussrampen der V2. Viele dieser Akkus, die den Krieg überstanden haben, funktionieren heute noch. Es kann sogar vorkommen, dass heute noch solche NiFe-Akkus ausgegraben werden. Sie lagen über 70 Jahre unter der Erde und sind vollkommen ausgetrocknet. Mit neuem Elektrolyt befüllt lassen sie sich wieder regenerieren und sind dann wieder einsatzbereit. Ist das nicht unglaublich ??

Halten auch die KURSK P300 NiFe-Akkus so lange?

Prinzipiell spricht nichts dagegen! Wenn die Akkus 100 Jahre halten sollen, muss man sie natürlich dementsprechend behandeln. Das bedeutet, dass
(a) die Vorschriften des Herstellers nicht nur eingehalten, sondern eher unterschritten werden sollten. Je geringer die Belastung des Akkus beim Laden und Entladen ist, desto länger wird er halten und desto länger werden die Wartungsintervalle ausfallen.
(b) sie ihre Akkus regelmäßig pflegen. Beim Laden der Nickel-Eisen-Akkus laufen elektrochemische Prozesse ab, bei denen es zu einer geringfügigen Aufspaltung des enthaltenen Wassers zu Wasserstoff und Sauerstoff kommt. Daher sollte der Akku gelegentlich kontrolliert werden um gegebenenfalls fehlendes Wasser nachzufüllen.
Anmerkung: für NiFe-Akkus in geschlossenen Räumen benötigen ein Raumlüftungssystem.
(c) sie ihre Akkus auch warten müssen. Der Elektrolyt (Kalilauge) verbraucht sich mit der Zeit und er sollte deshalb von Zeit zu Zeit getauscht werden. Wann, das hängt wieder von der Belastung und Beanspruchung ihrer NiFe-Zellen ab. Realistisch ist ein Elektrolytwechsel alle 5 bis 15 Jahre notwendig, wenn sie lange an ihren Akkus Freude haben wollen. Aber bedenken sie, dass nach dieser Zeit andere Akkus, vornehmlich Bleiakkus, schon getauscht werden müssen. Und sie tauschen lediglich den Elektrolyt. Spätestens ab diesem Zeitpunkt sind die Nickel-Eisen-Akkus schon billiger, als die heutzutage verwendeten Bleiakkus.

elektrischer AutobusEinsatzgebiete des Nickel-Eisen-Akkus:

Die typischen Anwendungsbereiche von NiFe-Akkus liegen natürlich im industriellen Bereich, wie zB. unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV-Systeme) für Industrie und Militär, Speicherung von Wind- und Sonnenenergie für dezentrale Energieversorgung und Inselanlagen, Antriebs und Stromversorgungsbatterien in industriellen Fahrzeugen wie Gabelstapler, Schlepper, Bahnfahrzeuge, Untertagefahrzeuge, aber auch in Schiffen und beim Militär usw.

Anwendungsbeispiele


Interessant für uns ist aber die Verwendung des KURSK P300 Nickel-Eisen-Akkus im privatem Bereich. Wir wollen an einigen Beispielen zeigen, wie und wo praktisch jedermann diese Akkus einsetzen kann.

Beispiel (1): Netzunabhängige Stromversorgung bei Privathäusern
Sie haben ein schmuckes Einfamilienhaus, das sogar mit einer Photovoltaikanlage zur umweltfreundlichen Stromgewinnung ausgestattet ist. Sie wollen "ihren Strom" nicht in das öffentliche Netz einspeisen, sondern sie wollen diese Energie selbst speichern. Das kann folgenden Überlegungen zugrunde liegen: die Einspeistarife werden immer niedriger, Stromkosten und Netzgebühren einsparen, Angst vor Stromausfällen unserer alten, überforderten Netze (die wird es in Zukunft öfter geben), das Gefühl der Netzunabhängigkeit genießen, Umweltschutzüberlegung.
Rechenbeispiel:
Es gibt verschiedene Berechnungsarten für die Auslegung von Inselanlagen im Privatbereich. Wir haben uns einige angeschaut und sind zu dem Ergebnis gekommen, dass bei einem durchschnittlichen Jahresstromverbrauch von ungefähr 3000-3500 kWh ein Einfamilienhaus mit den KURSK P300 mindestens 4-5 Tage komplett ohne Strom von außen auskommen würde. In dieser Rechnung sind schon Sicherheiten mitgerechnet und man muss bedenken, dass eine Solaranlage ja immer tagsüber Strom liefert (auch bei Wolken). Wenn man dann einmal ein paar Tage verstärkt auf die Akkus angewiesen ist, wird man sicher noch sparsamer mit der Energie umgehen, was praktisch auf eine noch längere Akkulaufzeit hinausläuft.
Dieser Rechnung haben wir 3 x 48V-NiFe-Akkubänke zugrunde gelegt. Das sind 120 Stück Kursk P300M-Y2 Akkus. Das wären Kosten von ca. 20.000 Euro inkl. Ust aber ohne Elektrolyt. Im Vergleich zu den Kosten die der Bau eines neuen Hauses verursacht, spielen diese Kosten eine untergeordnete Rolle inkl. der Photovoltaikanlage.

Beispiel (2): Die Nachtspeicheranlage bei Privathäusern
Sie haben ein schmuckes Einfamilienhaus und haben schon vor Jahren eine Photovoltaikanlage installieren lassen. Sie haben sich damals nicht nur für ein paar Quadratmeter Solarkollektorfläche, sondern sie haben sich gleich für eine etwas größere Anlage entschieden, weil sie mehr Strom produzieren wollten als sie selbst verbrauchen können, um den Überschuss in das Netz einzuspeisen und damit Geld zu verdienen. Obwohl sie sogar im Winter mehr Energie produzieren als sie selbst brauchen, haben sie das Problem, dass sobald es dunkel wird, sie den Strom wieder aus dem Netz holen müssen und diesen auch bezahlen müssen, was ihre Gewinne natürlich vermindert. In Deutschland ist es teilweise schon so, dass man für den tagsüber eingespeisten Strom immer weniger bekommt, aber Abends, wenn man ihn aus dem Netz holt dafür teuer bezahlen muss. Eine Rechnung, die viele Photovoltaikbesitzer ärgert.
Die Lösung: eine Nachtspeicheranlage mit Nickel-Eisen-Akkumulatoren.
Eine solche Anlage könnte wesentlich kleiner ausfallen, als eine große Akkubank, die ein ganzes Haus für einige Tage mit Strom versorgen soll. Wir müssen immer von unserer Akkugröße (NiFe-Akku Kursk P300M-Y2 mit 300Ah) ausgehen. Abhängig von ihren Stromverbrauch am Abend und in den Nachtstunden könnten hier natürlich 12V oder 24V schon ausreichen. Man muss aber bedenken, dass 12V und die empfohlenen 60A von Seiten des Akkus nur 720W Leistung erlauben würden. Das reicht gerade einmal für Licht (LED-Lampen fallen hier nicht wirklich ins Gewicht) Kühlschrank, Gefriertruhe, Fernseher und vielleicht gerade noch ein Laptop als Computer, dann wird es schon eng. Bei 24V hätte man schon die doppelte Leistung, man darf aber auch hier nicht übertreiben. Bedenke, wird der Akku, egal wieviel Volt, mit 60A belastet, ist er nach 5 Stunden unter guten Bedingungen leer, aber die Nacht ist noch nicht vorbei. Man muss sich das genau überlegen und auch bedenken, dass es im Winter teils schon um 4 Uhr am Nachmittag dunkel wird und bis 7 Uhr am Vormittag des nächsten Tages dunkel bleibt. Auch für eine Nachtspeicherbank sollte demnach die Akkugröße mind. 48V = 40 Zellen NiFe-Akkus betragen. Sollte jemand sein Warmwasser beispielsweise nicht mit der Heizung oder einer Gastherme, sondern mit Strom aufheizen, und sollte dann noch zusätzlich ein Elektroherd im Einsatz stehen (Stichwort: Weihnachten, Kekse backen,...) oder aus alter Gewohnheit am Abend die Waschmaschine und der Geschirrspüler eingeschaltet werden, dann muss der Nachtspeicher dementsprechend groß ausfallen (2 x 48V-Blöcke oder mehr).
An dieser Stelle passt vielleicht gerade ein Gedanken zur Verwendung von alternativer Energie:
Viele Menschen wollen alternative Energien verwenden, aber alles andere soll so bleiben wie es immer war. Eine gewisse Anpassung der Gewohnheiten ist unausweichlich. Wenn man solaren Strom erzeugt, dann muss man die Geräte mit höherem Stromverbrauch dann einschalten, wenn die Stromproduktion am Größten ist (Mittag). Wenn ich meinen eigenen Strom selbst verwenden will, muss ich auch bei den Elektrogeräten auf den Energieverbrauch achten. Geräte, wie Elektroherd, der sehr viel Strom verbraucht, kann durch einen Holz-, Gas- oder einen Kombinationsherd aus Gas und Strom ersetzt werden. Auch die Warmwassererzeugung könnte durch eine Gastherme ergänzt werden, für Zeiten in denen wenig Strom zur Verfügung steht.
Eine Nachtspeicheranlage sollte jedenfalls gut durchgerechnet sein. Es gibt gute Wechselrichter mit 12V, 24V, 48V und auch darüber mit Leistungen bis 5000W und mehr.

Beispiel (3): Dezentrale Stromversorgung bei Garten- und Jagdhütten
Das oben Gesagte läßt sich natürlich auch auf kleinere Häuser oder Hütten umlegen. In diesem Fall wird man keine 180V benötigen, da auch die vorhandene Solarfläche dementsprechend kleiner sein wird. Also die gewonnene Energie wird auch geringer ausfallen. Die von uns ermittelte Minimalvariante würde mit 20 Zellen (24V) gut funktionieren. Bei einer Strombelastung der Akkus von, vom Hersteller vorgeschriebenen, 60A, würde sich eine Leistng von ca. 1500 Watt ergeben. Das reicht für ausreichend Beleuchtung, aber bitte NUR LED-Birnen verwenden!!! Kühlschrank und Fernseher gehen sich auch leicht aus. Und sollte man einmal mehr Strom verbrauchen zB. mit der Kaffeemaschine, dann ist es nicht tragisch, wenn man die 60 A einmal für kurze Zeit überschreitet. Nur der 24V-220V-Wechselrichter sollte für diese Leisung ausgelegt sein (es gibt 24V-Wechselrichter mit Nennleistung 2000 W und Spitzenleistung 4000 W). Wenn man sich auch hier die Kosten anschaut, wird man feststellen, dass man mit 3280 Euro sehr günstig einsteigt. Wem 12 V und 720 W reichen, der kann auch mit 10 Zellen und 1640 Euro einen einfachen Solarspeicher einrichten.

Beispiel (4): Die elektrische Motoryacht
Bei diesem Beispiel kann man sich wiederum an den Zahlen des vorangegangenen Beispiels orientieren. Während bei Häuseren und Hütten das Gewicht der Akkus keine Rolle spielt, muss man sich bei Booten schon eher Gedanken machen. Realistische Serienschaltungen für den Einsatz der NiFe-Akkus im Boot sind 24V - 48V.
Solarboot, ideal für NiFe-Akkus Eine 12V-Akkubank unseres KURSK P300 Akkus, wie ganz oben abgebildet, kommt auf 160 kg. Also 48 Volt  und 300 Ah haben dann ein Gewicht von 640 kg. Das ist für ein mittelgroßes Boot vollkommen akzeptabel. Für 48 Volt gibt es hervorragende Bootsmotoren. Mit einer Antriebsleistung (Motorleistung) von knapp 3000 W wäre man dann ohne Solarunterstützung ca. 5 Stunden unterwegs. Wir sollten aber bedenken, dass Elektromotoren ein hohes Drehmoment haben und das in einem sehr großen Drehzahlbereich. Es können daher große Schrauben mit kleiner Drehzahl eingesetzt werden, die das Boot gut vorantreiben und mit dem Strom sparsam umgehen. Aufgeladen wird der Akku mittels Solarmodulen und durch Windturbinen. Dazu würde ich unsere Idee der stehenden Savonius-Rotoren einsetzen. Diese Rotoren sind sturmfest und liefern ein hohes Drehmoment. Gerade auf großen Seen kann es vorkommen, dass der Energiegewinn durch die Rotoren größer ist als durch die Solarmodule.

Eine interessante Überlegung sollte ihnen nicht vorenthalten werden. Eine Kombination nämlich: Sie haben ein großes Elektroboot mit NiFe-Antriebs- und Stromversorgungsakkus. Außerdem besitzen sie ein kleines Wochenendhaus. Wenn sie das Boot neben das Haus stellen, dient das Boot als dezentraler Energiespeicher und Energieerzeuger für das Häuschen, wenn sie das Boot nicht benutzen.
Eine Anmerkung zur Verwendung des KURSK P300 NiFe-Akkus in Booten und Schiffen:
Die Akkumulatorenfabrik Kursk erlaubt eine Seitenneigung des Akkus von max. 30 Grad auf jede Seite. In Booten kann dieser Winkel leicht überschritten werden. Daher müssen die Akkus über ihren zentral angeordneten Verschluss, der zugleich auch der Entlüftung dient, mit einer flexiblen Rohrleitung verbunden werden, über die die Akkus gasen können.

Beispiel (5): Eigene Experimente
Selbstverständlich kann man mit unseren Nickel-Eisen-Akkus wunderbar eigene Experimente anstellen. Mit 5 Zellen hat man schon 6V und das bei einer riesigen Kapazität von 300 Ah. Kosten dafür: 820 Euro. Das Gute an den NiFe-Akkus ist (wegen ihrer langen Lebensdauer), dass man Akkubänke auch nach einer gewissen Zeit einfach erweitern kann. Das würde man bei Blei-Akkus nicht machen können, wenn diese zB. schon ein Jahr im Einsatz wären. Bei NiFe aber kein Problem. Einfach eine neue Akkubank dazukaufen, beide Bänke aufladen und dann mit entsprechender Spannung die gesamte Akkubank eine Zeit lang überladen, dann sollten alle Zellen gleich voll sein.

Probleme und offene Fragen zum NiFe-Akku


Im oberen Teil unseres Artikels über den Nickel-Eisen-Akku haben wir die allgemeine Meinung, die zu diesem Akkutyp vorrangig herrscht, wiedergegeben. Lange Lebensdauer, extrem robust usw. Das Eigenartige war immer, obwohl der NiFe-Akku in Amerika nun doch schon seit fast 10 Jahren wieder gekauft werden kann (zB. NiFe-Akkus der Firma Changhong, China), dass es keine brauchbaren Studien und Erfahrungsberichte über diesen Akku gibt. Damit können weder die Langlebigkeit noch die sagenhafte Robustheit belegt werden. Denn, wenn ein NiFe-Akku 60 Jahre in der Erde liegt und dann wieder funktioniert, dann ist er aber nicht in Betrieb gewesen!! Interessant für Akkus ist der tägliche Einsatz, wie zB. in einer Akkubank als Stromversorgung in einem Haus. Dass er in dieser Verwendung mehrere Jahrzehnte hält, dagegen sprechen die Lebensdauerdiagramme von Changhong und Kursk:
Bei 80%iger Entladung hält ein NiFe-Akku ca. 1200 Zyklen, das ist nicht viel mehr als ein guter Bleiakku!
Bei 50%iger Entladung sind es 3000.
Bei 30%iger Entladung sind es 6000.
Erst bei unter 20%iger Entladung hält ein NiFe 9000 Zyklen.
Diese Zyklenraten schaffen Lithium Ionen Akkus ebenfalls!

Eine andere Tatsache ist, dass der NiFe-Akku als korrosionsanfällig gilt. Früher, als die unglaubliche Haltbarkeit des NiFe-Akkus propagiert wurde, war noch kein Lithiumhydroxid als Antigasungszusatz im Elektrolyten. Es hat sich bei den vielen Äußerungen und Diskussionen um diesen Akku herausgestellt, dass gerade dieser Zusatz, weil er sehr ätzend ist, für die Lebensdauer eher ein Bremser ist. Unter Umständen ist die weit weniger ätzende Kalilauge, der Haupfbestandteil des Elektrolyten, für die lange Lebensdauer des NiFe-Akkus verantwortlich. Das würde auch die Lebensdauerdiagramme von Changhong und Kursk erklären. Trockene NiFe-Akkus halten praktisch ewig, Lithiumhydroxid steigert zwar die Leistungsfähigkeit des Akkus, setzt aber auch die Lebensdauer herab (Korrosion!!!).
Das ist nicht bewiesen, klingt aber absolut logisch!

Das eigentliche Problem sind aber Elektrolyt und Herstellergarantie. Die russischen NiFe-Akkus werden ohne Elektrolyt (Kalilauge und Lithiumhydroxid) ausgeliefert. Die Kalilauge ist schon für einen Hausbesitzer sehr schwer aufzutreiben und der Zusatz Lithiumhydroxid, der das Gasen verringert und damit die Zellleistung steigert, noch mehr. Das korrekte Abmischen und Einfüllen (ätzend) ist einem Normalverbraucher nicht zumutbar und würde den Einsatz eines dafür eingerichteten Unternehmens erfordern, was den Akku nur noch viel teurer machen würde!
Der Hersteller Kursk gibt für seine NiFe-Akkus auch nur dann Garantie, wenn der absolut korrekte Elektrolyt (inkl. Lith. Hyd.) verwendet wird, und wenn der Akku in dem für ihn vorgesehenen Einsatzgebiet verwendet wird, und das ist in dem Fall nicht der Photovoltaik-Pufferspeicher. Dafür hat Kursk andere Akkutypen (NiCd!).
Die hohe Geräuschkulisse, die ein NiFe-Akku im Betrieb verursachen soll, ist wieder ein anderes Kapitel und in der Form auch noch nicht untersucht worden.

Man sieht also, bei näherer Betrachtung werden auch beim NiFe-Akku Eigenschaften relativiert, die in der Bevölkerung ganz anders gesehen werden. Oft halten sich in Naturwissenschaften und Technik falsche Meinungen und Irrtümer sehr lange (zB. Eisen im Spinat!), vielleicht ist der NiFe-Akku aber doch nicht so schlecht. Es ist aus heutiger Sicht sehr schwer zu beurteilen. Wir müssen aber trotzdem einige der guten Eigenschaften des NiFe-Akkus mit einem Fragezeichen versehen.

Von alten NiFe-Akku zum neuen Nano-Nickel-Eisen-Akku:


Es gibt nicht nur die Firma KURSK, die im europäischen Raum NiFe Akkus herstellt. Nach sehr viel Erkundigungen und Nachforschungen eines begeisterten Nickel-Eisen-Experten haben sich folgende neue Erkenntnisse zum NiFe Akku herausgestellt:


1) Der Nickel-Eisen-Akku heutiger Produktion kostet etwa so viel wie ein Lithium-Ionen-Akku gleicher Kapazität

2) Der NiFe Akku hält aber doppelt so lange (Ladezyklen) als ein Li Ion Akku (ca. 20-25 Jahre)

3) Für diese Lebensdauer ist kein Elektrolytwechsel vorgesehen bzw. notwendig. Der Akku ist dann kaputt.

4) Der Elektrolyt-Flüssigkeitsstand wird über färbige LEDs angezeigt

5) Lade-Infrastrukur des NiFe ist günstiger als für eine Li Ion Bank (benötigt auch ein BMS)

6) Natürlich könnten auch NiFe Akkus mit Lebensdauern von 50 Jahren und mehr gebaut werden, aber diese wären viel zu teuer! Daher gibt es sie auch nicht mehr.


Welche Erkenntnisse durch den neuen NANO-NiFe-Akku aus Europa neu geschrieben werden müssen wird sich zeigen.

Im Jahr 2015 wurde eine große Testanlage mit NiFe-Batteriespeichern errichtet, damals noch mit technisch älteren Akkus, die dann 2016 durch neue NANO-Akkus ersetzt wurden und die Leistung plötzlich deutlich erhöht werden konnte. Der Verein ZWV hat hier die Möglichkeit Einblick zu nehmen und von den Ergebnissen zu berichten.


Bericht: Gerald Harbusch (2013-2016)
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