Untersuchung des Brandverhaltens von Lithium-Ionen- und Lithium-Metall-Batterien in verschiedenen Anwendungen und Ableitung einsatz-taktischer Empfehlungen

Lithium-Metall-Batterien (Lithium-Primärbatterien, nichtwiederaufladbar) und Lithium-Ionen-Batterien (Lithi-um-Sekundärbatterien, Akkus, wiederaufladbar) werden aufgrund ihres hohen Energiespeichervermögens zunehmend als Batterien bei unterschiedlichen Anwendungen für elektrische Verbraucher eingesetzt.
Aufgrund spektakulärer Ereignisse wurde die mögliche Problematik von lithiumhaltigen Batterien in der Öf-fentlichkeit bekannt. Das Versagen von hauptsächlich Lithium-Ionen-Batterien, aber auch von Lithium-Metall-Batterien, z.B. in Flugzeugen, Fahrzeugen, Notebooks, Smartphones etc. führte in den letzten Jah-ren zu großen Rückrufaktionen.
Im Falle des Versagens von Lithium-Ionen-Batterien entstehen neben der Bildung von Fluorwasserstoff und Phosphorsäure auch giftige und kanzerogene Stoffe. Weiterhin werden je nach Zusammensetzung der Batterien Schwermetalle in Form von Nickel- und Cobaltoxiden sowie Graphit (mögliche Gefährdung durch Staubexplosion, insbesondere bei großen Batterien in Räumen sowie Beschädigung von Geräten aufgrund von Kurzschlüssen) freigesetzt. Hier sei insbesondere auch auf die Gefährdung von schlafenden Personen hingewiesen. ... mehrBeim Versagen freiwerdende schwere Elektrolytdämpfe können sich vor der Entzündung im Bodenbereich sammeln und quasi einen zündfähigen See bilden, der zunächst nicht von optischen Rauch-meldern an der Decke detektiert wird. Das Aufladen von z.B. Smartphone- oder E-Bike-Batterien im Wohn-gebäude oder Hotelzimmer über Nacht ist daher aus Sicherheitsgründen zu überdenken.
Für Feuerwehreinsatz- und Rettungskräfte sind die personenschutz- und umweltrelevanten Erfordernisse an die persönliche Schutzausrüstung (Gefährdung durch Brand, chemische Stoffe und elektrische Gefähr-dung), die Brandbekämpfung sowie die Löschmittelrückhaltung von großer Bedeutung. Für die Einsatzkräf-te ist hierbei nicht nur das Versagen von lithiumhaltigen Batterien bei der Verwendung in Geräten oder Fahrzeugen mit fest eingebauten Batterien von Interesse, sondern auch die Gefahr von Bränden im Zu-sammenhang mit größeren Ansammlungen derartiger Batterien beim Transport (Straße, Schiene, Flug-zeug, Schiff), lagermäßig in Gebäuden, Brände durch versagende Batterien in Wohngebäuden, Hotels etc., Gefährdungen und Versagen von Batterien aufgrund der Überschwemmung von Kellerräumen, z.B. bei Photovoltaik-Speichern und Elektrofahrrädern. Bei der Brandbekämpfung mit Wasser ist eine mögliche Wasserstoff- bzw. Knallgasbildung zu berücksichtigen. Eine weitere mögliche Brandgefahr ergibt sich beim Sammeln, bei der Lagerung und beim Recycling von gebrauchten oder beschädigten Batterien, teilweise noch im geladenen Zustand und mit nicht isolierten Anschlusspolen.
Des Weiteren wird über Versuche an der FFB zur Untersuchung der Brand- und Rauchausbreitung und Schadstofffreisetzung bei lithiumhaltigen Batterien sowie Prüfung der Feuerwiderstandsfähigkeit von Fahr-zeugbatterien u. a. nach ECE R 100 berichtet.