Brandschutz bei Hochvoltbatterien
Beim Umgang mit Elektrofahrzeugen steht das Thema Brandschutz oft nicht an oberster Stelle. Die Schadenbilanz im Fall eines Brandes von konventionellen- und Elektrofahrzeugen ist ungefähr gleich verheerend. Die Brandbekämpfung dauert bei Hochvoltbatterien jedoch länger und es sind zusätzliche Vorsichtsmassnahmen zu beachten.
Problematik
1. Bei der Havarie einer Hochvoltbatterie treten Temperaturen ab 800 °C und mehr auf, die Reaktionstemperatur eines LI-Akkus liegt typischerweise bei 853 °C. Durch das sogenannte «thermische Durchgehen» lassen sich brennende Akkus kaum mehr löschen. Aus batteriechemischen Gründen wird durch das brennende Kathodenmaterial der für den Brand erforderliche Sauerstoff freigesetzt.
2. Elektrofahrzeugbrände führen zu neuartigen Schadstoffemissionen, welche bei Bränden von konventionellen Fahrzeugen nicht auftreten. Diese toxischen Gase sind stark krebserregend und dürfen unter keinen Umständen eingeatmet werden.
3. Bei einem Fahrzeugbrand wird das anfallende Lösch- und Kühlwasser stark kontaminiert. Die Konzentrationen von Lithium und der Schwermetalle Kobalt, Nickel und Mangan übersteigt derzeitige Grenzwerte. Daher ist von einer Einleitung des Lösch- und Kühlwassers in die Kanalisation abzusehen.
4. Eine Brandausbreitung in der Werkstatt kann verheerende Kollateralschäden an Gebäuden, Maschinen und Personen verursachen.
Was ist im Ernstfall zu tun?
Von zentraler Bedeutung ist, dass zuerst die Feuerwehr alarmiert wird. Zu Beginn steht das Retten von Mitmenschen oder Tieren im Vordergrund, erst am Schluss wird versucht, den Brand zu löschen. Verwenden Sie dazu das richtige Löschmittel und bringen Sie sich selbst nie in Gefahr. Studien und Versuche am Frauenhofer Institut und an der EMPA haben gezeigt, dass eine kurzfristige Löschung von Hochvoltbatterien nicht möglich ist. Mit den richtigen Brandschutzmassnahmen können jedoch Zeit gewonnen und Brandschäden minimiert werden. Mehr Zeit bedeutet mehr Handlungsspielraum für die Feuerwehr. In den meisten Fällen brennt das Fahrzeug über eine längere Zeit komplett aus.
Löschen mit Feuerlöscher (Staub oder Gel)
Die Funktion eines Feuerlöschers basiert auf der Methode, das Feuer zu ersticken, indem man ihm den Sauerstoff entzieht. Brennende Lithium-Akkus lassen sich damit aber nicht löschen, weil der Sauerstoff bereits in den Batteriezellen vorhanden ist.
Löschen mit Wasser
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. Die Problematik besteht darin, dass für eine externe Kühlung enorme Wassermengen erforderlich sind, da die Zellen zum Aussengehäuse bei vielen Herstellern thermisch isoliert sind. Kontaminiertes Löschwasser muss separat entsorgt werden und darf nicht in die Kanalisation fliessen.
Löschdecken
Auf den Markt werden verschiedene «Löschdecken» angeboten. Die meisten basieren auf einer Glasfaserstruktur, die mit einer Silikonbeschichtung überzogen sind. Der Schmelzpunkt solcher Beschichtungen liegt bei lediglich 300 °C, dies ist für den Brand von Hochvoltbatterien ungenügend. Die darunter gekapselte Glasfaserstruktur kristallisiert bei etwa 840 °C. Um eine ausreichende Brandbegrenzung gewährleisten zu können, achten Sie auf eine möglichst hohe Dauerbelastung, um eine lange Sicherheitsbarriere zu errichten, einen hohen Peak-Wert, um kurzfristige Temperaturspitzen bei einem Plattenschluss abzufangen, einen hohen Schmelzpunkt, um einer vorzeitigen Zerstörung der Decke entgegenzuwirken und die Verarbeitung mit Stahlgarn und Nahtüberdeckung, um die Einsatzzeit der Decke zu erhöhen.
Von Ihrer ESA geprüfte Produkte
Brandbegrenzungsprodukte JUTEC: Die Brandbegrenzungsdecke mit einer Temperaturbeständigkeit von dauerhaft 1100 °C, kurzfristig 1300 °C und einem Schmelzpunkt von 1600 °C ist die beste Lösung für die Brandbegrenzung von Hochvoltbatterien. Ein Brand, oder eine Brandentstehung kann mit zwei eingewiesenen Personen in unter einer Minute abgedeckt werden. Für das Gewebe aus 94% Silikat liegt ein Klassifizierungsbericht und Kennzeichnung nach A1 – nicht brennbar vor und verfügt über einen EG Sicherheits- Nachweis. Des Weiteren liegt für die Decke ein elektrostatisches Gutachten der nicht Leitfähigkeit vor. Die Firma JUTEC ist zertifizierter PSA-Lieferant der Industrie in den Bereichen Hitzeschutz und Arbeitsschutz, sowie technische Isolierung. Der ESA-Partner verfügt über 35 Jahre Erfahrung im industriellen Hitzeschutz. Ihre ESA führt die Decke für den stationären und den mobilen Einsatz.
