Besondere Herausforderung im Brandschutz durch Lithium (Li)-Batterien

Li-Batterien sind elektrochemische Spannungsquellen auf der Basis des chemischen Elements Lithium. Zum Einsatz kommen Li-Batterien von geringer bis hoher Leistung beispielsweise in tragbaren Geräten wie Mobiltelefonen, Digitalkameras, E-Zigaretten oder Laptops sowie in größeren Gartengeräten, Elektro- und Hybridfahrzeugen sowie Solaranlagen und sind aus unserem Alltag kaum mehr wegzudenken.


Grundsätzlich ist der Einsatz solcher Energiespeicher bei ordnungsgemäßer und sachgerechter Handhabung als vergleichsweise sicher einzustufen. Immer häufiger jedoch entstehen schwerwiegende Brände im Zusammenhang mit dem Einsatz von Li-Batterien. Mögliche Auslöser können sein: falsche Lagerung, Überladung, mechanische Beschädigung durch unsachgemäßen Umgang sowie thermische Belastungen durch beispielsweise dem Aussetzen direkter Sonneneinstrahlung.

Eine besondere Herausforderung im Brandschutz stellt das Vorkommen einer hohen Anzahl von Li-Batterien in Produktions- und Lagerbereichen dar. Werden diese beispielsweise durch Blitzeinschlag, Überspannung oder mechanische Einwirkung beschädigt, ist eine schnelle Brandausbreitung kaum mehr zu verhindern. Besonders hervorgehoben werden muss hierbei die Problematik, dass das vollständige Löschen von Batteriebränden mit Wasser nicht oder nur sehr schwer möglich ist. Lithium nutzt - aufgrund seiner chemischen Eigenschaften - den im Wasser enthaltenen Sauerstoff für die eigene Verbrennung. Die beim Löschen hinzugefügten Wasserstoffatome lösen wiederum eine Kettenreaktion aus und verstärken den Brand. Brandversuche haben gezeigt, dass große Wassermengen aufgrund der kühlenden Wirkung vorteilhaft sein können um den sogenannten Thermal Runaway abzuschwächen und das weitere „Durchgehen“ der Batterie zu verhindern. Das ideale Löschmittel gibt es bisher leider nicht.

Neben der Gefahr einer extremen Brandausbreitung, geht von beschädigten Li-Batterien auch eine chemische Gefährdung aus. So entsteht bei einem Batteriebrand beispielsweise die aus dem Chemieunterricht bekannte hochgiftige Flusssäure. Sie wirkt stark ätzend auf die Haut, die Schleimhäute und die Bindehaut der Augen und kann sogar durch Einatmung der aus der Säure entstehenden Brandgase zum Zersetzen menschlicher Knochen führen.

Zur Schadenverhütung beziehungsweise –begrenzung wird für die Lagerung von größeren Batterie-Mengen unter anderem der Einsatz von Brandschutzschränken empfohlen. So werden auch in der VdS-Publikation 3103 der deutschen Versicherer GDV e. V. entsprechende Sicherheitsmaßnahmen aufgeführt: Begrenzung der Batterieanzahl auf ein notwendiges Minimum, Freihaltung des Lagerorts von jeglicher Brandlast sowie Separierung durch die Lagerung in feuerbeständigen Schränken oder Containern. Neben dem Einsatz von Löschanlagen empfehlen Brandschutzexperten auch die Installation von sogenannten Sauerstoffreduzierungsanlagen zur Bekämpfung beziehungsweise Eindämmung von Batteriebränden. Auch hier kann bereits der Einsatz von Brandschutzschränken - durch das kleinere reduzierendere Sauerstoffvolumen innerhalb des Gehäuses - eine Brandausbreitung im Kern sowie das Übergreifen auf andere Batteriesysteme effektiv verhindern.

Ein weiterer Anwendungsbereich für den Einsatz von Brandschutzgehäusen für mit Li-Batterien betriebene Systeme sind beispielsweise Solarspeicher, die bei Gebäudesanierungen mit Solaranlagen verstärkt zum Einsatz kommen.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass sachgerechte Lager- und Umgebungsbedingungen sowie ein ordnungsgemäßer Umgang mit Li-Batterien entscheidend für die wirksame Vorbeugung von Batteriebränden sind. Sollten doch einmal Li-Batterien die Ursache eines Brandes sein, so muss die Brandausbreitung effektiv gestoppt und begrenzt werden. Ein gut durchdachtes Brandschutzkonzept, die Separierung der Batteriesysteme durch eine feuerbeständige Umhausung sowie eine clevere Positionierung der Gefahrenquelle im Gebäude können das Risiko, das von Li-Batterien ausgeht, entscheidend verringern, Leben retten und Sachwerte schützen.

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