23.09.2019 • Brandschutz • Maschinen- und Arbeitssicherheit

Li-Ionen-Akkus – So erfolgreich wie brandgefährlich

Wohl kaum ein chemisches Element hat in wenigen Jahren einen solchen Aufschwung erlebt wie Lithium. Dieses Leichtmetall steckt in Batterien und Akkus, die milliardenfach in elektrisch betriebenen Geräten und Fahrzeugen verbaut werden.

Als hocheffiziente Energiespeicher mit hoher Energiedichte, hohem Wirkungsgrad und ohne den unerwünschten Memory-Effekt anderer Akkutypen sind sie besonders für kleinere Geräte geeignet. Doch Li-Akkus stecken nicht nur in Smartphones, Akku-Schraubern und Kinderspielzeug, sondern auch in E-Bikes, Elektroautos und sogar Yachten.

Darum bedeuten Li-Akkus höhere Brandlasten und steigende Brandrisiken

Doch der Boom hat eine Kehrseite: Lithium und viele seiner Verbindungen sind leichtentzündlich und hochreaktiv. Sie reagieren mit vielen anderen Stoffen und geben dabei Wärme ab. Reines Lithium in Pulverform würde sich in der Luft bereits bei Raumtemperatur entzünden. Immer mehr Akkus auf Lithium-Basis bringen daher größere Brandlasten und höhere Brandrisiken mit sich. Das betrifft alle Unternehmen, die in Handel, Transport und Entsorgung eingebunden sind oder die z.B. Li-Akkus in eigene Produkte einbauen.

Dass dieses Gefahrenpotenzial keineswegs theoretisch ist, zeigen die vielen Brände, Unfälle und Explosionen der letzten Jahre, für die Li-Akkus verantwortlich gemacht werden. Nicht nur Handys, auch Fahrzeuge und Häuser sind abgebrannt und in einigen Fällen kamen sogar Menschen ums Leben. Für Samsung wurde die Brandgefahr eines Smartphone-Modells zum Desaster in Form einer teuren Rückrufaktion. Zuletzt schlug im November 2018 der Verband Österreichischer Entsorgungsbetriebe Alarm. Er macht Lithium-Batterien für zahlreiche Brände in Abfallbehandlungsanlagen verantwortlich mit Schäden in Höhe von 100 Millionen Euro.

Unkontrollierbare Kettenreaktion führt zum Explodieren

Im Normalbetrieb gilt das Benutzen von Li-Akkus als sicher. Doch dies gilt laut VDE nur, solange jeder ordnungsgemäß mit ihnen umgeht. Sobald ein technischer Defekt vorliegt oder ein Akku beschädigt wird, kann die Situation schnell kritisch werden. Die deutsche Ver-sicherungswirtschaft (GDV) fordert daher, Lithium-Batterien „grundsätzlich wie einen Gefahrstoff zu behandeln“.

Besonders gefährlich wird es immer dann, wenn eine Li-Batterie ihre gespeicherte Energie unkontrolliert abgibt. Denn sobald die entstehende Wärme den Schmelzpunkt des Lithiums überschreitet, kommt es zu einer nicht mehr kontrollierbaren Kettenreaktion, dem gefürchteten „Thermal Runaway“ (thermisches Durchgehen). Ein explosionsartiges Abbrennen des Akkus ist die Folge. Solche Brände mit Lithium-Ionen-Akkus lassen sich nur schwer beherrschen und das Feuer breitet sich schnell aus. Der Feuerwehr bleibt oft nur, benachbarte Bereiche zu schützen.

Sicher lagern im Lithium-Ionen Schrank

Um den Gefahren vorzubeugen und Sicherheit für Mensch und Umwelt zu schaffen, entwickelte asecos Sicherheitsschränke zur passiven und aktiven Lagerung gemäß DIN EN 14470-1 und DIN EN 1363-1 mit einer Feuerwiderstandsfähigkeit von 90 Minuten von außen nach innen. Im umgekehrten Fall – sollte ein Li-Akku im Schrankinneren anfangen zu brennen – bietet die Sicherheitsschränke gleichzeitig einen 90-minütigen Schutz von innen nach außen. Denn das 3-stufige Warn- und Brandunterdrückungssystem erkennt einen Brand umgehend und eine Evakuierung der Mitarbeiter kann sofort erfolgen. Das sorgt für einen umfassenden Brandschutz bei der Lagerung und insbesondere bei unbeaufsichtigten Ladevorgängen der Li-Akkus.

Autor

Friedhelm Kring im Auftrag der asecos GmbH

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