Brandgefahr durch Lithium-Ionen- Akkus

Wasserfeuerlöscher mit Cool-Down-Effekt Für Lithium-Ionen-Akkus geeignet

Lithium-Ionen-Akkus und ihr unterschätztes Brandpotential

Lithium-Ionen-Akkus sind Segen und Fluch zugleich. Hohe Energiedichte auf kleinster Speicherzelle repräsentieren einen Quantensprung und bergen trotz modernster Technik Risiken. Brände und Explosionen, verursacht durch Lithium-Ionen-Akkus, die betrieblich in Arbeitsmitteln wie Bohrschraubern, Laptops, Smartphones oder Taschenlampen eingesetzt werden, steigen kontinuierlich. Größere Energiespeicher, wie sie in Großelektrogeräten, Elektroautos, E-Bikes und E-Scootern millionenfach verbaut werden, multiplizieren das Brandpotential. Mit höherer Energiedichte steigt dabei auch das Risiko. Dabei sind meist qualitative Mängel, das Alter der Akkus, Unfälle aber auch Sorglosigkeit die mechanischen, thermischen oder elektrischen Brandauslöser. Beschädigungen, Temperatureinwirkungen sowie Überladung können zu einer Erhöhung des Innenwiderstandes führen und dabei, insbesondere bei hohen Stromflüssen, die Temperatur signifikant weiter ansteigen lassen. Dies führt zu einem Anstieg des Druckes innerhalb der Zelle und schließlich zu einem Durchgehen unter Umständen mit Brand und Explosion. Der thermische Durchgang beruht auf der Eigenschaft, dass bei dieser Art Energiespeicher organische Lösungsmittel in Form von Kohlenwasserstoffen verwendet werden, die annähernd entzündlich wie Benzin reagieren. Brennende Lithium-Ionen-Akkus sollten im gewerblichen Bereich möglichst von Brandschutzhelfern auf Grundlage der Gefährdungsbeurteilung und den festgelegten Maßnahmen bekämpft werden. Brände mehrerer oder größerer Akkus sollen nur durch Einsatzkräfte der Feuerwehr bekämpft werden!

Primäre Zellen genauso gefährdet wie Akkus Von den steigenden Fallzahlen sind allerdings nicht nur die Akkus selbst betroffen, sondern auch die nicht wieder aufladbaren primären Zellen. Dabei kann als eine der Hauptursachen für einen Brand die massive Überhitzung einer oder gleich mehrerer Zellen genannt werden. Grundsätzlich irrelevant ist es, ob es sich um einen kleineren Energiespeicher handelt, der, wie in Smartphones integriert, nur wenige Wattstunden Leistung aufweist oder ein großes Lithium-Ionen-System, welches mit mehreren kWh den Betrieb eines Elektroautos oder Gabelstaplers sicherstellt. Selbst die kleinste defekte Zelle ist in der Lage, einen großen Löscheinsatz auf den Plan zu rufen.Dabei „stecken“ die überhitzten Zellen danebenliegende an, vergleichbar einer Kettenreaktion. Der einleitend beschriebene thermische Durchgang des gesamten Batteriesystems kann dann in unkontrollierbaren Temperaturen sowie gefährlichen und sehr giftigen Gasaustritten münden.

Brennbare Gase, Elektrolyte und andere ZellbestandteileAls weitere Brandursache muss die unsachgemäße, ungeschützte Lagerung von defekten Lithium-Ionen-Akkus bzw. dieser in so genannten „unklarem“ Zustand genannt werden. Durch mechanische Stöße im Zuge von Transport und Lagerung oder thermische Belastung in Form von starker Sonnenenstrahlung, Hitze oder Kälte können Lithium-Ionen-Akkus schlichtweg physisch beschädigt werden. Dies kann im ungünstigsten Fall zum Austritt von brennbaren Gasen bzw. Elektrolyt und in Folge zu einer Entzündung führen. Eine Überhitzung äußert sich meist durch weiß/grauen Rauch. In einem solchen Fall sollten die im Gefahrenbereich befindlichen Personen diesen Rauch niemals einatmen, da er Batterieinhaltstoffe und Zersetzungsprodukte beinhaltet, die sehr gesundheitsschädlich und ätzend sind. Der ausgelöste Nebel kann sich im Folgenden entzünden, eine Stichflamme verursachen, was wiederum weitere in der direkten Umgebung befindliche Lithium-Ionen-Akkus zersetzen kann. Neben dem eigentlichen Brand kann es zu explosionsartigen Vorgängen kommen, da sich der Brandherd in kleine, splitterförmige Einzelteile zersetzen kann, die eruptiv auseinanderbersten.

Umsicht und Fachverstand bei der Brandbekämpfung Die eigentliche Brandbekämpfung kleinerer Lithium-Ionen-Akkus (bis 600 Wh) durch ausgebildetes Personal erfordert ein Feuerlöschgerät mit besonders hohem Kühleffekt, möglichst mit vormontierter Löschlanze zur Wahrung des Sicherheitsabstandes.

Fachverbände wie die DGUV und der bvfa empfehlen als Löschmittel Wasser, gegebenenfalls mit Löschmittelzusätzen.

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