Bremen – Wenn beispielsweise nach einem Verkehrsunfall oder durch einen Kurzschluss beim Laden der Akku eines Elektro-Fahrzeugs brennt, dann hat die Feuerwehr ein Problem. Einmal ausgelöst, lässt sich so ein Brand nur sehr schwer löschen. Doch warum ist das eigentlich so?
Die Rauchentwicklung eines reagierenden Lithium-Ionen-Akkus zeigt sich meist durch eine im Wechsel auftretende hellgraue bis tiefschwarze Rauchwolke. Hierbei werden brennbarer Elektrolyt (meist weißer Rauch) und Graphit (meist grauer Rauch) abgeblasen. Foto: Hegemann
Als Energiespeicher für das Hochvoltsystem in Elektroautos werden vor allem Lithium-Ionen-, Lithium-Polymer- oder Lithium-Eisenphosphat-Akkus verwendet. Die entsprechenden Hochvoltbatterien bestehen aus mehreren, zusammengeschalteten Akkumulator-Zellen oder Zellenblöcken. Sie sind in der Regel in einem stabilen, nahezu wasserdichten Gehäuse im Unterboden verbaut.
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Werden Lithium-Ionen-Zellen überladen oder hohen Temperaturen ausgesetzt, bricht die Schichtstruktur der eingesetzten Metalloxide zusammen – es kommt zu einem so genannten „thermischen Durchgehen“. Bei diesem Vorgang werden hohe Energiemengen freigesetzt, die elementaren Sauerstoff bilden. Die hohe Wärme führt zu einer Verdampfung der Elektrolytflüssigkeit, wodurch leichtbrennbare Gase entstehen.
Entzündet sich dieses Gas, brennt die Lithium-Ionen-Zelle. Dieser Vorgang ist ein sich selbst verstärkender Prozess und nur schwer zu stoppen. Während des Brandes kann sich das Feuer innerhalb der Batterie von Zelle zu Zelle ausbreiten.
Aufgebrachtes Löschwasser erreicht den Brandherd innerhalb eines mechanisch nur unwesentlich beschädigten Lithium-Ionen-Akkus meist nicht. Für eine externe Kühlung sind enorme Wassermengen erforderlich, da die Zellen zum Außengehäuse bei vielen Herstellern thermisch isoliert sind.
Löschwasser muss in das Innere des Akkus gelangen
Erfahrungen haben gezeigt, dass bei Lithium-Ionen-Akkus ein Löscherfolg vor allem dann einsetzt, wenn das Wasser in ausreichender Menge das Innere der Lithium-Ionen-Akkus erreicht, schreibt die DGUV in ihrem „Hinweis für die Brandbekämpfung von Lithium-Ionen-Akkus bei Fahrzeugbränden“ (FBFHB-024). Weiter heißt es: „Versuche haben gezeigt, dass Wasser als Löschmittel geeignet und empfehlenswert ist. Löschmittelzusätze sind nicht erforderlich.“
Die Rauchentwicklung eines reagierenden Lithium-Ionen-Akkus zeigt sich meist durch eine im Wechsel auftretende hellgraue bis tiefschwarze Rauchwolke. Hierbei werden brennbarer Elektrolyt (meist weißer Rauch) und Graphit (meist grauer Rauch) abgeblasen. Durch das Abblasen kann es außerhalb der Batterie zur Bildung von Stichflammen kommen. Außerdem ist es möglich, dass durch Kurzschlüsse glühende Metallteile und andere brennende Teile der Batterie ausgestoßen werden. Deshalb muss beim Vorgehen unbedingt der Sicherheitsabstand eingehalten werden. Umluftunabhängiger Atemschutz ist Pflicht!
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Danke für den Blog. Interessant, dass für eine externe Kühlung immer viel mehr Wasser benötigt wird. Ein paar Büros neben uns gab es einen Brand, bei dem die Feuerwehr sehr schnell da war und niemand verletzt wurde. Das gibt mir Anlass, die Brandgefahr in meinen Büroräumen zu reduzieren. Hoffentlich finde ich die Tage einen Spezialisten dafür.
Die Brandbegrenzungsdecke (beispielsweise von VLITEX) ist ein gutes “Werkzeug” im Batteriebrandfall. Wie oben beschrieben, ist es schwierig mit Wasser an die Batterie (unterhalb des Fahrzeugs) zu gelangen. Die “Decke” erstickt den Karosseriebrand sofort. Feuer kann nicht auf benachbarte Objekte übergreifen. Die Rauchentwicklung nimmt deutlich ab (Sichtverbesserung). Die Umgebung wird nicht mit Flusssäure usw. kontaminiert. Die Batterie brennt kontrolliert ab. Das Fahrzeug kann gegebenenfalls aus dem Gefahrenbereich rausgezogen werden.
Das Spray-Jet ist außerdem ein gutes System. Es wird unter das Fahrzeug geschoben und kühlt gezielt die Batterie. In einer Tiefgarage wichtig für den Bestandschutz.
Das heißt es mit reichlich Wasser: Kühlen, Kühlen und nochmals Kühlen. Normalerweise hilft ja Schaum immer zum Ersticken eines Brandes. Hier schwierig durch die interne Sauerstoffgenerierung der Li-Batterie. Es gab Versuche brennende E-Fahrzeuge/Li-Batterien in Wasser zu versenken. Man konnte beobachten, daß hier der Brand durch die Sauerstoffgenerierung sogar unter Wasser weiter läuft. Der Brand erlischt erst wenn die Temperatur ausreichend absinkt. Für einen Autobrand eines Benziners reicht unser 1200 Liter Tank mit Schaumzumischung immer locker aus. Meist noch halb voll nach dem Löschen. E-Auto hatten wir zum Glück noch keins zum Löschen. Die Entzündungsgefahr bei einem reinen E-Auto würde ich eher niedriger bewerten als bei einem Benziner oder gar einem Diesel. Aber wenn der Stromer brennt, dann brennt er! Die höchste Entzündungsgefahr liegt immer noch beim Benziner: Die defekte Benzinleitung ist der Klassiker.
Danke für den Blog. Interessant, dass für eine externe Kühlung immer viel mehr Wasser benötigt wird. Ein paar Büros neben uns gab es einen Brand, bei dem die Feuerwehr sehr schnell da war und niemand verletzt wurde. Das gibt mir Anlass, die Brandgefahr in meinen Büroräumen zu reduzieren. Hoffentlich finde ich die Tage einen Spezialisten dafür.
Die Brandbegrenzungsdecke (beispielsweise von VLITEX) ist ein gutes “Werkzeug” im Batteriebrandfall. Wie oben beschrieben, ist es schwierig mit Wasser an die Batterie (unterhalb des Fahrzeugs) zu gelangen. Die “Decke” erstickt den Karosseriebrand sofort. Feuer kann nicht auf benachbarte Objekte übergreifen. Die Rauchentwicklung nimmt deutlich ab (Sichtverbesserung). Die Umgebung wird nicht mit Flusssäure usw. kontaminiert. Die Batterie brennt kontrolliert ab. Das Fahrzeug kann gegebenenfalls aus dem Gefahrenbereich rausgezogen werden.
Das Spray-Jet ist außerdem ein gutes System. Es wird unter das Fahrzeug geschoben und kühlt gezielt die Batterie. In einer Tiefgarage wichtig für den Bestandschutz.
Das heißt es mit reichlich Wasser: Kühlen, Kühlen und nochmals Kühlen. Normalerweise hilft ja Schaum immer zum Ersticken eines Brandes. Hier schwierig durch die interne Sauerstoffgenerierung der Li-Batterie. Es gab Versuche brennende E-Fahrzeuge/Li-Batterien in Wasser zu versenken. Man konnte beobachten, daß hier der Brand durch die Sauerstoffgenerierung sogar unter Wasser weiter läuft. Der Brand erlischt erst wenn die Temperatur ausreichend absinkt. Für einen Autobrand eines Benziners reicht unser 1200 Liter Tank mit Schaumzumischung immer locker aus. Meist noch halb voll nach dem Löschen. E-Auto hatten wir zum Glück noch keins zum Löschen. Die Entzündungsgefahr bei einem reinen E-Auto würde ich eher niedriger bewerten als bei einem Benziner oder gar einem Diesel. Aber wenn der Stromer brennt, dann brennt er! Die höchste Entzündungsgefahr liegt immer noch beim Benziner: Die defekte Benzinleitung ist der Klassiker.