Wenn man davon ausgeht, dass die Krise länger andauern wird, dann macht es keinen Sinn seine Vorsorge auf Elektrogeräte zu stützen bzw. Elektroenergie oder Elektrogeneratoren einzulagern. Denn auch nur bei einer Krisenzeit von mehreren Wochen wird man mit den Solarzellen, Akkupacks und dem Treibstoff für den Generator nicht mehr hin kommen.

Die Vorsorge auf eine Krisenzeit von Monaten oder Jahre (was ja die Folge eines Krieges wäre), sollte sich auf Techniken aus dem 19. Jahrhundert stützen!

Selbst wenn man ein Balkon-Kraftwerk hat, wird man damit nicht zu jeder Jahreszeit in den paar Sonnenstunden am Tag die ganze Energie einfangen können, die man für den Tag braucht. Weiterhin ist dann auch an die Pflege, Wartung, Reparatur und Ersatzteile der bevorrateten Technik zu denken. - Nichts hält ewig! Und was macht man dann?

• Der große Batterietest | AA + AAA
  • mit Entladestrom von 5 mA, ist nach ca. 25000 Stunden (ca. 2,8 Jahre) auf ca. 1,2V abgefallen
  • mit Entladestrom von 20 mA, ist nach ca. 6000 Stunden (ca. 8 Monate) auf ca. 1,2V abgefallen

Aluminium-Ionen-Batterien könnten eine Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien sein.

Aluminium-Ionen-Batterien sind billiger und sicherer als Lithium-Ionen-Batterien. Sie können schneller geladen werden, können aber auch Dendriten bilden.

Der Nickel-Eisen-Akkumulator, auch Edison-Akkumulator, wurde um 1900 entwickelt. Er gilt als langlebig und robust. Er ist verwandt mit dem Nickel-Cadmium-Akkumulator (hat ca. 7% weniger Kapazität); allerdings wird statt des giftigen Cadmiums Eisen verwendet. Erste Patente für den NiFe-Akku wurden im Jahr 1901 erteilt, die Serienreife war 1908 erreicht.

Nickel-Eisen-Akkus haben eine sehr hohe Lebensdauer von mindestens 8 Jahren bei hoher Beanspruchung und bis zu 25 Jahren bei geringerer Belastung. Bei guter Handhabung sind 3000 bis 4000 Ladezyklen möglich. Wichtig für eine lange Haltbarkeit ist, dass die Temperatur des Elektrolyten beim Laden nicht auf über 45 °C steigt.

Der NiFe-Akku wurde in Grubenlampen und in verschiedenen Kraftfahrzeugen eingesetzt. Es gab z. B. die Option, einen Detroit Electric mit NiFe-Akkus von Edison zu kaufen. Teilweise sind NiFe-Akkus in physikalischen Labors und Schulen im Einsatz.

Aufgrund der extrem hohen Lebensdauer sind diese Akkus vor allem für USV-Systeme und in Bahnfahrzeugen gebräuchlich.

Der Nickel-Eisen-Akkumulator gilt als mechanisch und elektrisch unempfindlich. Insbesondere ist eine Schädigung durch Überladung oder Tiefentladung, wie von anderen Akkumulatoren bekannt, bei diesen Zellen von vergleichsweise geringer Auswirkung. Diese Eigenschaften haben zu einer gewissen Wiederbelebung der Technologie im Bereich der dezentralen Stromversorgung geführt.

Forscher in den USA haben eine Elektrode aus Nickelhydroxid-Partikeln auf Graphen entwickelt. Als passend dazu stellte sich die Eisenelektrode heraus und führte zur Wiederentdeckung des Nickel-Eisen-Akkumulators. Weder schnelles Auf-, Über- noch Tiefentladen führen zu Schäden.

2016 wurde eine Variante eines Nickel-Eisen-Akkumulators präsentiert, die zugleich zur Herstellung von Wasserstoff per Elektrolyse fähig ist. Die Zelle kann wie ein herkömmlicher Akkumulator geladen und entladen werden. Erreicht der Akkumulator seine Kapazitätsgrenze und wird weiter Strom zugeführt, wird Wasserstoff produziert, der anschließend gespeichert für andere Zwecke zur Verfügung steht. Laborergebnisse zeigten einen Wirkungsgrad von 80–90 %, womit er höher ist als bei herkömmlichen Nickel-Eisen-Akkumulatoren als auch bei alkalischen Elektrolyseuren. Auch deuten Tests auf eine sehr gute Haltbarkeit der Zellen hin. Gefertigt werden sie aus den reichlich vorhandenen Elementen Nickel und Eisen, edle Katalysatoren wie z. B. Platin bei PEM-Elektrolyseuren werden nicht benötigt.

1910 begann die industrielle Fertigung der NiCd-Akkumulatoren in Schweden.

Nur Nickel-Cadmium-Akkumulatoren haben mit Tiefentladung kein Problem, sie können sogar kurzgeschlossen gelagert werden! Sie können mehrere Jahre in entladenem Zustand gelagert werden, ohne Schaden zu nehmen.

Der Elektrolyt bleibt während der Ladung und Entladung des Akkumulators unverändert. NiCd-Akkumulatoren haben eine nominale Spannung von 1,2 V (praktisch, je nach Bauart: bis 1,3 V) und sie haben einen geringen Innenwiderstand. NiCd-Akkus müssen bei einer Restspannung (Entladeschlussspannung) von 0,85–0,9 V wieder aufgeladen werden. Der Memory-Effekt ist schwach ausgeprägt. Eine bei anderen Technologien selten anzutreffende Eigenschaft ist das hervorragende Tieftemperaturverhalten von NiCd-Akkumulatoren. Selbst bei −40 °C besitzt ein Akku mit Faserstrukturplatten-Technik noch über 50 % seiner nominellen Kapazität bei Raumtemperatur. Bei Überladung des Akkumulators wird an der negativen Elektrode Wasserstoff und an der positiven Elektrode Sauerstoff produziert; man sagt der Akku „gast“. Auch Falschladung (Verpolen) beschädigt eine Zelle durch Ausgasen an der Anode. Hohe Ladezustände bei der Lagerung von NiCd-Akkus führen zu Kristallwachstum an der Cd-Elektrode. Kristalle können die Trennschichten durchbohren und so einen inneren Kurzschluss der Zelle verursachen. NiCd-Akkus lassen sich am besten bei 40 % Ladezustand lagern, um eine Tiefentladung zu vermeiden und ein Kristallwachstum zu reduzieren.

Es kann in einer Batterie aus reihengeschalteten NiCd-Zellen ein einheitlicher Ladezustand erreicht werden, indem diese gezielt mit geringem Strom (1/10 der Kapazität pro Stunde) überladen wird. Zellen mit einem bereits hohen Ladestand wandeln die überschüssige Energie in Wärme um, ohne dabei irreversible Schäden zu erleiden. Dieses Verfahren ist bei anderen Akkutypen nicht oder nur eingeschränkt möglich. Weiterhin haben NiCd-Zellen günstige Eigenschaften bei Temperaturen unter 0 °C.

Aufgrund der Giftigkeit des Cadmiums dürfen NiCd-Akkus nicht über den Hausmüll entsorgt werden.

Im Dezember 2004 verabschiedete der EU-Ministerrat eine Richtlinie, um die technische Nutzung von Cadmium zu reduzieren. Vorbehaltlich der Zustimmung des EU-Parlaments war vorgesehen, dass die Mitgliedsstaaten innerhalb von zwei Jahren das Inverkehrbringen von Nickel-Cadmium-Akkus durch nationale Gesetze verbieten. Auf Wunsch einiger Mitgliedsstaaten, darunter auch Deutschland, wurden unter anderem schnurlose Elektrowerkzeuge von dem Verbot zunächst ausgenommen, weil „für Elektrowerkzeuge nicht sichergestellt ist, dass gleichwertiger Ersatz aktuell verfügbar ist“. Diese Ausnahme sollte vier Jahre nach Inkrafttreten der Richtlinie überprüft werden, um das Cadmium-Verbot dann möglicherweise auszudehnen.

Spätestens seit 2017 verbietet der deutsche Gesetzgeber (Batteriegesetz ⇒ BattG) grundsätzlich das Inverkehrbringen von cadmiumhaltigen Batterien!

Natrium Ionen Akkuzellen - Vorteile, Nachteile, BMS

• Norm: 18650E-1500 (Sicherheit: UL1642)
  • nach Aufladung, 1C, 90 Min.
  • Kurzschluss mit < 100 Ohm
  • entladen 1C, 90 Min.
  • erhitzen auf 130°C, 10 Min.

Dabei gab es kein Feuer und keine Explosion.

Die LFP-Zellen sind sehr preiswert aber nicht so langlebig und robust wie die LTO-Zellen. Allerdings langlebiger und robuster als LiIo-Zellen.

Die LTO-Zellen sind sehr langlebig und robust aber teuer.

Nano LTO Akku - 72s voll & unbegrenzte Zyklenfestigkeit

DEMIKS-Schwungspeicher übertrifft alle Lithium-Akkus

Flüssig-Metall-Akku erreicht UNMÖGLICHE Effizienz

• 'Acrylglas-Akku' übersteht hunderttausende Ladezyklen

Nanodrahtbatterien wären äußerst vielversprechend - wenn sie länger halten würden. Jetzt verspricht ein Allerweltskunststoff Abhilfe.

von Jan Dönges

Nanodrähte verleihen den Elektroden einer Batterie eine extrem große Oberfläche, dadurch können viele Elektronen gespeichert und beim Entladen zur Verfügung gestellt werden. Doch wie Forscher um Reginald Penner von der University of California in Irvine berichten, leidet dieser Batterientypus an der Zerbrechlichkeit der hauchdünnen Drähte. Nach rund fünf- bis siebentausend Ladezyklen seien die Akkus im Normalfall hinüber, sagt der Forscher.

Doch nun kam seiner Mitarbeiterin Mya Le Thai der Zufall zu Hilfe. Sie bettete bei ihren Experimenten die Nanodrahtelektroden in den Kunststoff Polymethylmethacrylat (PMMA) ein – den Hauptbestandteil von Acrylglas. Offenbar stabilisiert die Substanz, die sie in Form eines zähen Gels verwendete, die Nanodrähte: Mit PMMA überstanden die Batterien plötzlich bis zu 200 000 Ladezyklen, schreiben die Wissenschaftler.

Die Forscher verwendeten Goldnanodrähte mit einer Mangandioxidumhüllung. Herkömmliche Nanodrahtbatterien versagen den Dienst, wenn sich die beiden Materialien voneinander ablösen. Kommerziell verwertbar ist die Kunststoffbatterie noch nicht, aber immerhin haben sie zeigen können, dass dieser Typus dazu in der Lage ist, sehr viele Ladezyklen nahezu schadlos zu überstehen.

Bei Alkalibatterien sollte man unbedingt auf die Bezeichnung achten! AA-Batterien tragen auch die Bezeichnung "R6" wenn sie als Zink-Kohle realisiert wurden, die neueren Alkali-Mangan-Batterien tragen dagegen die Bezeichnung "LR6". Der entscheidende Unterschied ist der, dass die LR6 doppelt so lange halten wie die R6.

Batterien liefern, je nach Alter, unterschiedliche Spannungen. Zum Beispiel hat die 6R61 eine Nennspannung von 9 Volt. Tatsächlich hat die Batterie im Neuzustand eine Spannung von ca. 9,6 Volt (~1,6V je Zelle). Sind ca. 10% ihrer Lebensdauer abgelaufen, dann hat sie noch für ca. 70% seiner Lebensdauer ca. 6,6 Volt (~1,1V je Zelle).

Bei der 6LR61 dagegen fällt die Spannung etwas langsamer ab, durch den eher kontinuierlichem Abfall kann man den Verlauf hier nicht in so schöne Phasen einteilen, wie bei den Zink-Kohle-Zellen.

Den geringsten Spannungsabfall, über die Entladezeit hinweg, haben die handelsüblichen Klein-Akkus (NiMH-Zellen).

Akkumulatoren im R3- und R6-Format haben eine Nennspannung von 1,2V und liefern diese Spannung über eine sehr lange Zeit im Verhältnis zu ihrem Gesammtentladezeitraum. Der 9V-Block als Akku, besteht heute meist aus 7 NiMH-Zellen, mit je einer Nennspannung von 1,2V, was einer Gesamtnennspannung von 8,4 V entspricht.

Der Innenwiederstand ist bei den alten Zink-Kohle-Zellen (~0,50 Ohm) am höchsten und bei den NiMH-Zellen am niedrigsten. Das bedeutet, dass die alten Zink-Kohle-Zellen, bei identischer Spannung, in einem bestimmten Gerät eine geringere Leistung abgeben können als die Alkalibatterien (~0,15 Ohm) oder die NiMH-Zellen.

Auch die Selbstentladung ist bei den alten Zink-Kohle-Zellen (~7% je Monat) deutlich höher als bei den Alkalibatterien (~0,2% je Monat). Sodas die alten Zink-Kohle-Zellen nach 3 Jahren Lagerung (bei 20°C) noch eine Restkapazität von weniger als 10% haben und die Alkalibatterien noch mehr als 90% haben.

Die meisten Alkali-Mangan-Batterien lassen sich mit speziellen geeigneten Ladegeräten (beispielsweise für RAM-Zellen: rechargeable alkali manganese) 3-10 mal auffrischen (nicht aber mit Ladegeräten für normale NiMH-Akkus!). Dabei besteht ein geringes Risiko, dass die Batterien später beim Gebrauch auslaufen, sodass eine periodische Überwachung angebracht sein kann.

Kommerzielle Ladegeräte für RAM-Zellen arbeiten mit konstantem Ladestrom, der jede Sekunde für wenige Millisekunden unterbrochen wird, um stromlos die Zellenspannung zu messen. Wenn diese 1,73 V überschreitet, dann wird der Ladestrom so lange abgeschaltet, bis die Zellenspannung 1,69 V wieder unterschritten hat. Die Konstantspannungsmethode ist ebenfalls sicher und geeignet, dafür aber langsamer.

In Afganistan holt man auch den allerletzten Rest noch aus den Alkali-Mangan-Batterien herraus, indem man sie nach zu starkem absinken der Betriebsspannung in heißes Wasser legt.

Bei der Wahl der Geräte sollte man darauf achten, das sie auch mit deutlich geringeren Spannungen noch einwandfrei arbeiten als die Nennspannung.

Leider melden übliche Rauchmelder, die einen solchen 9V-Block benötigen, schon beim unterschreiten von 8V eine leere Batterie. Das ist natürlich eine Battrieverschwendung, die man sich in Notsituationen nicht leisten kann.

Eine Alkali-Batterie mit einer Nennspannung von 1,5V (R3, R6, R14, R20) besteht immer aus einer einzigen Zelle.

Will man also ein Gerät überprüfen ob es die Alkali-Batterien entsprechend gut ausnutzt, kann man einen nicht mehr ganz vollen Akku in dem Gerät verwenden. Es sollte damit noch genügend Leitung haben undeinwandfrei funktionieren. Allerdings liefert ein Akku bei 1,1V deutlich mehr Strom als eine Alkali-Batterie mit 1,1V, sodas dieser Test auch deutlich von den Realbedingungen abweichen kann. Das heißt, wenn ein Gerät mit Akku bei 1,1V noch kraftvoll arbeitet, kann es mit einer Alkali-Batterie bei 1,1V schon den Geist aufgeben. Deshalb sollte man, um einen realistischen Eindruck zu bekommen, auch unter realistischen Bedingungen testen. Deshalb empfehle ich, mit einem kleinen Spannungsmessgerät entsprechend teilentleerte Alkali-Batterie zu finden und dann zu testen verwenden und zum Vergleich auch nagelneue Alkali-Batterie mitnehmen. Nach aktueller Gesetzeslage darf der Verbraucher sich ja vor Erwerb über bestimmte Eigenschaften des zu erwerbenden Gerätes überzeugen.

Im allgemeinen sind Batteriegeräte so konstruiert worden, dass sie je verwendeter Alkali-Zelle für eine Entladespannung von 1,0V ausgelegt sind. Eine Batteriezelle gilt als leer, wenn sie nur noch eine Spannung von 0,8V liefert.

1. Wasserkraft
2. Windkraft
3. Diesel

1. Solarkocher z.B.: Solarkocher - mit der Sonne kochen
2. Kocher für Festbrennstoffe
   1. Firepot Outdoor Minikocher
   2. Kelly Kettle
3. Petroleumkocher
4. Petroleumlampe

• Bauanleitung
  • eine gute Idee für die Kontakte an der Zelle
    • selbst gebauter Kontaktadapter
      • Flachsteckhülsen in der Größe 16-14
      • Kontaktklemmen in der Größe 10-12

• Revolution im Energiesektor: Neues Metamaterial hilft, aus Wärme Strom zu gewinnen

• DURCHBRUCH - So kann ich mein Haus komplett mit Klimas heizen! ENDLICH!
• Panasonic Heatcharge VZ Inverter+ • R32