Lithium-Ionen-Akkus brandsicher handhaben
Lithium-Ionen-Akkus sind aus Haushalten, Büros und Betrieben nicht mehr wegzudenken. Fast jeder hat ein E-Bike im Keller, den Rasen mäht der akkubetriebene Roboter. Und auf den Straßen rollen immer mehr E-Autos.
Die Akkus sind leistungsfähig und langlebig. Das sind verglichen mit herkömmlichen Batterien Vorteile. Andererseits ist die hohe Energiedichte nicht ganz ohne: Beschädigte, überlastete Akkus können sich selbst entzünden, die Flammen breiten sich sehr schnell aus. Giftige Gase können entstehen. Es besteht Explosionsgefahr.
Wenn der Akku durchgeht
Von außen sind defekte Energiespeicher meistens nicht erkennbar, weil Mobiltelefon und Gabelstapler weiter funktionieren. Im Gerät kann sich jedoch unbemerkt ein Kurzschluss anbahnen. Ursache ist meistens ein kaputter Separator. Die Lithiumionen können sich dann plötzlich ungehindert sehr schnell zwischen den Polen des Akkus hin und her bewegen. Der Energiespeicher heizt immer weiter auf. Dieser Prozess ist von außen nicht zu bremsen. Der Lithium-Ionen- Akku wird so heiß, dass er durchgeht (Thermal Runaway). Ein Zellbrand entsteht.
Bei handelsüblichen Lithium-Ionen-Akkus beginnt der Selbsterhitzungsprozess bereits bei etwa 70 Grad. Zur Brandschutz-Prävention sind die Akkus deshalb auf eine Betriebs- und Lagertemperatur von maximal 60 Grad ausgelegt. Sicherheitshalber sind die Akkus nicht nur vor Beschädigungen zu schützen, sondern auch vor Erwärmen durch Sonneneinstrahlung.
Wie Gefahrgut behandeln, lagern und laden
In Deutschland gibt es keine öffentlich-rechtlichen Vorgaben zu Einsatz, Lagerung und Handhabung von Lithium-Ionen-Akkus. Sie sind jedoch als Gefahrstoffe (Gefahrstoffklasse 9) zu behandeln und zu transportieren. Da stellt sich natürlich die Frage, wie die Akkus sicher zu lagern und zu laden sind.
Generell werden die Stromspeicher immer auf einer nicht brennbaren Unterlage geladen. Büronutzer und E-Bike-Besitzer legen zum Beispiel ihre Akkus auf Fliesen oder in Blechdosen. Damit die beim Laden entstehende Wärme keinen Brand auslöst, sollten die Umgebung der Ladestation frei von Papier, anderen brennbaren Gegenständen und Staub sein. Das Aufladen sollte nie unbeaufsichtigt passieren.
Tipps für Betriebe
Akkus in größerer Stückzahl sind in Sicherheitsschränken aus nicht brennbarem Material gut aufgehoben. Diese verfügen meistens über eine automatische Türschießung im Brandfall. Solche Schränke empfehlen sich vor allem für (Heim)Handwerker, die akkubetriebene Kleingeräte betreiben, entsprechend viele Energiespeicher einsetzen und lagern. Sicherheitsschränke bieten gerade nachts ein Plus an Schutz, wenn die Akkus zum Laden am Netz liegen.
Die Industrie braucht Einzellösungen. Es ist sinnvoll, sich mit Experten vor der Anschaffung der Geräte Gedanken über Schutzmaßnahmen für die Produktion und die Mitarbeiter zu machen. Zu den ersten Schritten gehört der Blick ins Brandschutzkonzept. Seine Vorgaben sind zu beachten, eventuell muss das Konzept angepasst werden. Zudem ist eine Gefährdungsbeurteilung angebracht. Idealerweise berücksichtigt sie über den Brandschutz hinaus auch den Arbeitsschutz. Ein Aspekt ist die frühzeitige Alarmierung der Mitarbeiter, da beim Brand von Lithium-Ionen-Akkus giftige Substanzen freigesetzt werden.
Gut geschulte Brandschutzhelfer (BSH) leisten wertvolle Präventionsarbeit. – auch im richtigen Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus. Die BSH können zum Beispiel ein Auge darauf haben, dass nur der tagesaktuell notwendige Bedarf in der Produktion gelagert wird und defekte Akkus aus dem Verkehr ziehen. Beides reduziert das Brandrisiko.
Frühe Branderkennung
Lithium-Ionen-Bränden breiten sich schnell aus. Die Flammen müssen deshalb zügig und sicher bekämpft werden. Dies erfordert eine zuverlässige, frühzeitige Detektion. Werden größere Akku-Bestände gelagert, ist es ratsam, den oder die Räume sowohl in Boden- als auch in Deckenhöhe mit automatischen Detektoren auszustatten. Diese Alarm-Kombination reagiert auf eine Besonderheit brennender Akkus: Diese setzen bereits vor dem eigentlichen Brand schädliche Elektrolyt- und Lösemitteldämpfe frei. Diese sinken zu Boden, während Rauch erst nach Ausbruch des Brandes aufsteigt.
Vorhandene Brandmeldeanlagen (BMA) können eventuell auch auf eine thermische Überwachung auslegt werden, um der neuen Herausforderung Lithium-Ionen-Akku zu begegnen. Ohne BMA ist eine Lösung mithilfe funkvernetzter Thermomelder denkbar.
Wasser marsch
Wasser ist nach wie vor das Löschmittel der Wahl ist. Seine Kühlwirkung kann einen Thermal Runaway abmildern und eine Brandausbreitung zumindest begrenzen. Um eine vorteilhafte Wirkung zu erzielen, muss Wasser in größeren Mengen zum Einsatz kommen. Die Versorgung kann über die Feuerwehr oder Sprinkler sichergestellt werden. Wassernebellöschanlagen können ebenfalls zum Einsatz kommen.
Handfeuerlöscher liefern nicht die erforderlichen Mengen an Löschwasser.
Je nach Ausstattung des Betriebs sowie abhängig von Bauart, Menge, Leistung und Lagerung der Akkus kann über alternative Methoden wie Pyro-Bubbles, Gel, Löschgase und Sauerstoffreduktion zur Brandbekämpfung nachgedacht werden.
Lithium-Batterien und Lithium-Ionen-Akkus zeichnen sich einerseits durch hohe Leistungsfähigkeit aus. Das ist praktisch. Andererseits ergibt sich aus Sicht des Brandschutzes die Gefahr von Selbstentzündung sowie heftiger und sehr schneller Brandausbreitung.
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