Brandbekämpfung bei Lithium-Batteriebränden

Der VdS hat im Sommer 2019 ein Merkblatt 3103 "Lithium-Batterien" herausgegeben. Das Merkblatt gibt Hinweise zur Schadensverhütung bei der Bereitstellung von Lithium Batterien in Produktions- und Lagerbereichen. Dabei werden die Batterien in drei Kategorien unterscheiden und in Batterien geringer, mittlerer und hoher Leistung eingestuft. Für die jeweiligen Stufen gelten verschiedene Sicherheitsregeln. Demnach wird für Batterien mittlerer und hoher Leistung die räumliche (mind. 5 m Abstand) oder baulich feuerbeständige Trennung der Batterien empfohlen.

Für die feuerbeständige Lagerung von Lithium-Ionen-Akkus bieten wir sowohl Lagerräume als auch Lagerschränke an:

Bezüglich des Einsatzes von Wasser als Löschmittel gibt es verschiedene Ansichten. Da Lithium sehr reaktionsfreudig ist, raten einige davon ab, es mit Wasser in Kontakt zu bringen. Neuere Untersuchungen legen jedoch nahe, dass größere Mengen Wasser in der Lage sind, Lithium-Brände einzudämmen und wirksam zu bekämpfen. Als Erklärung werden hier u.a. der Kühleffekt genannt, der die Reaktion der Zellen verlangsamt. Außerdem kann Wasser bei hoher Zerstäubung helfen, die entstehenden Rauchgase zu binden. Dennoch stellen gerade große Batterien, zum Beispiel von brennenden Elektroautos, die Feuerwehren regelmäßig vor eine enorme Herausforderung. Über den Aufbau einer Traktionsbatterie lässt sich das leicht erklären:

Grundlegend besteht eine große Traktionsbatterie aus vielen kleineren Zellen, die mit einander verbunden sind. Erhitzt sich eine einzelne Zelle, im schlimmsten Fall mitten im Modul, werden die benachbarten Zellen zwangsläufig auch erwärmt. So kommt es zu einer Kettenreaktion, die zu einer erheblich stärkeren Energiefreisetzung führt. Wasser kann durch den Kühleffekt helfen diese Reaktion einzudämmen, d.h. ein Übergreifen der Erwärmung auf benachbarte Zellen unterdrücken. Bei kleineren Batterien und somit weniger Zellen kann die äußere Kühlung meist direkt auf die reagierenden Zellen einwirken.

Zusammen mit dem Merkblatt 3103 wurde auch das Merkblatt 3856 „Sprinklerschutz von Lithium-Batterien“ vom VdS veröffentlicht. Darin wird erstmals nach Energiegehalt pro Lagereinheit differenziert und das Risiko entsprechend der folgenden Tabelle eingestuft:

Es wird empfohlen max. 50 kWh pro Lagereinheit (z.B. Europalette) zu lagern. Dies entspricht dem Hazard Level II. Die Sprinklerung ist nach VdS CEA 4001 auszulegen. Versuche des amerikanischen Sachversicherers FM-Global und dem Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e. V. (GDV) haben gezeigt, dass die Brandausbreitung bei Bränden von Lithium-Batterien im Hochregal durch eine gezielte Sprinklerung verhindert werden kann. Die Erkenntnisse aus den Versuchen sind jedoch nur für in Karton verpackte, kleine Lithium-Akkus gültig. Die Sprinklerung von großen Batterieeinheiten ist dennoch ratsam, da zwar der Brand an der einzelnen Batterie i.d.R. nicht gelöscht wird, aber die Ausbreitung auf benachbarte Batterien verlangsamt, wenn nicht sogar verhindert werden kann.

DENIOS bietet professionelle Lager- und Transportboxen, die sich ideal als Quarantänebehälter für defekte Lithium-Ionen-Akkus eignen. Die Spezialbehälter bestehen aus Kunststoff, Aluminium, Stahl oder Edelstahl und sind in verschiedenen Größen erhältlich. Je nach Modell kommen unterschiedliche Brandschutzmittel als Füllmaterial zum Einsatz. Beispielsweise PyroBubbles® oder Cirrux®-Kissen. PyroBubbles® sind ein von der MPA Dresden nach DIN EN 3-7 positiv geprüftes Löschmittel für feste und flüssige brennbare Stoffe. Ihr Schmelzpunkt liegt bei 900 °C, danach bilden sie eine geschlossene Schicht um den Brandherd. Die Lösch- bzw. Isolationswirkung wird sofort aktiviert und funktioniert komplett autark. Cirrux®-Kissen aus Glasfaser sind nicht eklektisch leitend und feuerfest. Sie eignen sich zum stoßdämpfenden Verpacken von Lithium-Akkus in Kombination mit Zarges Transportkisten.

Je nach Gefährdungsbeurteilung, Leistung und Zustand der eingelagerten Lithium-Ionen-Akkus bieten die Quarantäneboxen anwendungsgerechte Sicherheitsstandards sowie effektiven Schutz vor exothermen Reaktionen bis hin zur vollständigen Kontrolle eines möglichen Thermal Runaway. So verhindern die Quarantäneboxen den Austritt von Flammen und Splittern im Falle einer Havarie. Da Lithium-Ionen Akkus laut internationalem Transportrecht als Gefahrgut eingestuft sind, unterliegen sie den Vorschriften für Gefahrgut-Beförderungen. Dazu zählt, dass die Gefahrgutbehälter deutlich mit dem entsprechenden Gefahrstoffzeichen und der UN-Nummer der Batterie gekennzeichnet sein müssen. Viele Boxen sind auch für den anschließenden Transport geeignet und verfügen über die entsprechenden Transportzulassungen für defekte, beschädigte oder kritisch defekte Lithium-Ionen Akkus. Welche Vorschriften von den jeweiligen Transportboxen für Lithium-Ionen-Akkus erfüllt werden, entnehmen Sie den Produktdetails.

Unsere praktische Auswahlhilfe bietet einen kompakten Überblick über alle DENIOS Lithium-Boxen, um das optimale Produkt für Ihren Bedarf zu ermitteln!

Lithium-Brände stellen eine besondere Herausforderung im modernen Brandschutz dar, weil sie besonders schwer zu kontrollieren sind. Bei DENIOS finden Sie spezialisierten Lösungen, mit denen Sie im Falle eines Lithium-Brandes schnell und wirksam reagieren können.

Dazu zählen Brandbekämpfungsdecken aus speziellem Hochtemperaturgewebe mit beidseitiger mineralischer Beschichtung, die dem Umgebungsschutz bei Akku-Havarien dienen. Sie verringern das Risiko der Brandausbreitung und dämmen auftretende Flammen ein. Die Decken sind so groß, um ganze E-Fahrzeuge abzudecken. Sie sind schnell und einfach in der Handhabung, Sprinkler- und Löschwassergeeignet und erzeugen somit einen kühlenden Effekt.

Für Löscharbeiten an kleineren Geräten, wie z.B. Laptops, Akkuschrauber, E-Bikes oder E-Scooter bietet DENIOS Feuerlöscher mit Spezialeignung für Lithium-Ionen Akkus. Die Feuerlöscher sind leicht in der Handhabung und eignen sich für brennende Lithium-Ionen-Akkus bis 1285 Wh oder Pouches bis 700 Wh.