SolarspeicherNickel-Eisen-Akku (Edison-Akku)
Was ist ein Nickel-Eisen-Akku?
Der Nickel-Eisen-Akku ist ein über 120 Jahre alter Batterietyp mit Nickel- und Eisen-Elektroden in Kalilauge, nach seinem Miterfinder auch Edison-Akku genannt. Diese Zellchemie verzeiht Überladung, Tiefentladung und Frost und hält oft mehrere Jahrzehnte. Dafür verliert der Akku beim Laden viel Energie als Wärme, entlädt sich schnell selbst und braucht regelmäßige Wartung.
Die Technik: robust statt effizient
Die Zelle kombiniert eine Nickel-Elektrode mit einer Eisen-Elektrode in rund 20-prozentiger Kaliumhydroxid-Lösung (Kalilauge). Diese Chemie verzeiht fast alles, was Lithium- und Blei-Akkus zerstört: Tiefentladung, Überladung, Frost, Hitze und jahrelanges Herumstehen. Die Elektroden korrodieren praktisch nicht, daher die legendäre Lebensdauer. Eine einzelne Zelle liefert allerdings nur rund 1,2 Volt, für einen 12-Volt-Block braucht es also zehn Zellen statt vier wie bei LiFePO4. Zusammen mit einer Energiedichte von grob 19 bis 25 Wattstunden pro Kilogramm erklärt das den enormen Platz- und Gewichtsbedarf.
Nickel-Eisen-Akku im Vergleich zu LiFePO4 und Blei
| Merkmal | Nickel-Eisen (NiFe) | LiFePO4 | Blei (AGM/Gel) |
|---|---|---|---|
| Zellspannung | rund 1,2 V | rund 3,2 V | rund 2,0 V |
| Energiedichte | 19 bis 25 Wh/kg | grob 90 bis 160 Wh/kg | grob 30 bis 40 Wh/kg |
| Ladezyklen | 3.000 bis 4.000 | meist 3.000 bis 6.000 | meist 500 bis 1.200 |
| Wirkungsgrad | niedrig | sehr hoch | mittel |
| Selbstentladung | hoch | sehr gering | gering |
| Tiefentladung | unkritisch | schädlich | stark schädlich |
| Wartung | Wasser nachfüllen, Belüftung | wartungsfrei | meist wartungsfrei |
| Lebensdauer | 8 bis 25 Jahre und mehr | meist 10 bis 15 Jahre | meist 5 bis 8 Jahre |
Beim Durchhalten spielt der Nickel-Eisen-Akku also in der ersten Liga, bei Energieausbeute und Baugröße verliert er gegen jede moderne Lithium-Zelle. Ähnlich gutmütig, aber mit besseren Werten ist der Natrium-Ionen-Akku.
Warum NiFe trotzdem eine Nische ist
- Niedriger Wirkungsgrad: Ein erheblicher Teil des Ladestroms geht als Wärme und Gasung verloren, deutlich mehr als bei LiFePO4
- Hohe Selbstentladung: Der Akku verliert pro Monat spürbar Ladung, taugt also nicht als Langzeit-Reserve ohne Nachladung
- Wartung: Beim Laden zersetzt sich Wasser aus dem Elektrolyt, destilliertes Wasser muss regelmäßig nachgefüllt werden, und der Raum braucht Belüftung wegen der Wasserstoff-Ausgasung
- Groß, schwer, teuer: Pro Kilowattstunde Speicherkapazität kostet NiFe heute meist mehr als LiFePO4 und braucht ein Vielfaches an Platz und Gewicht
- Spezieller Laderegler nötig: Die Ladekennlinie passt zu keiner Standard-Einstellung für Blei oder Lithium
So hältst du einen Nickel-Eisen-Akku in Form
- Elektrolytstand regelmäßig prüfen und nur destilliertes Wasser nachfüllen.
- Laderegler auf die NiFe-Kennlinie stellen, sonst bleibt die Bank halb voll.
- Regelmäßig komplett vollladen, damit sich die Zellen ausgleichen.
- Aufstellraum dauerhaft belüften, beim Laden entsteht Wasserstoff.
- Elektrolyt beim Laden unter etwa 45 Grad halten.
- Nach vielen Jahren die Kalilauge komplett tauschen statt der Zellen.
Für wen NiFe interessant sein kann
Für autarke Projekte, bei denen Lebensdauer und Robustheit über allem stehen: eine Berghütte oder ein Bauwagen, wo der Akku Jahrzehnte bleiben soll und die tägliche Sonne den mäßigen Wirkungsgrad verschmerzbar macht. Wer eine Inselanlage mit Speicher plant oder eine Solaranlage fürs Gartenhaus baut, rechnet in der Praxis aber fast immer mit LiFePO4 günstiger und kompakter. Für den normalen Heimspeicher am Netz ist LiFePO4 in praktisch jeder Hinsicht die bessere Wahl.
Fragen zum Nickel-Eisen-Akku
Was ist eine Nickel-Eisen-Batterie?
Wie lange ist die Lebensdauer einer Nickel-Eisen-Batterie?
Welche Nachteile haben Nickel-Eisen-Akkus?
Was kostet ein Nickel-Eisen-Akku?
Ist der Edison-Akku das Gleiche wie der Nickel-Eisen-Akku?
Wer heute einen Speicher plant, landet für Balkonkraftwerk, Wohnmobil oder Haus fast immer bei LiFePO4: kompakt, wartungsfrei und mit hohem Wirkungsgrad. Der Nickel-Eisen-Akku bleibt das Stück Technikgeschichte, das zeigt, wie langlebig eine Batterie sein kann.