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Lagerung von Lithium-Ionen-Akkus

Brandgefährlich

Notebooks, Digitalkameras, Handys – immer mehr Geräte des alltäglichen Gebrauchs beziehen ihre Energie über leistungsstarke Lithium-Ionen-Akkus. Eine aktuelle Studie belegt allerdings: Ohne Schutzmaßnahmen können Lagerstätten in wenigen Minuten in Flammen stehen.

Als Energiespeicher für Elektrofahrzeuge sind auch Automobilhersteller auf Lithium-Ionen-Akkus angewiesen. Doch zeigte sich bereits in mehreren Fällen, dass die Akkus brandgefährlich sein können. Neben ihrer Entzündbarkeit in Endgeräten birgt allein ihre Lagerung erhebliche Risiken.

Dies ist das Ergebnis des weltweit ersten Großversuchs zur Massenlagerung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren, den der Industrieversicherer FM Global durchgeführt hat.

Allroundgenies

Lithium-Ionen-Akkus sind klein und effizient. Ihre hohe Energiedichte, ihr geringes Eigengewicht und die schnelle Ladetechnik machen sie nicht nur für die Kommunikations- und Automobilbranche interessant. Allerdings stellen die Lithium-Ionen-Akkumulatoren durch ihre höhere Leistung auch ein größeres Brandrisiko dar. Denn umso mehr Energie ein Lithium-Ionen-Akku speichern kann, desto größer ist die Brandgefahr.

Für Industrie und Verbraucher bedeutet dies, dass sie sich auf neue Risiken und die Einführung neuer Schutzmaßnahmen einstellen müssen. Kenntnisse über die Vermeidung Lithium-Ionen-spezifischer Risiken sind bislang nur in geringem Maße vorhanden. Dabei sind konkrete Empfehlungen für Maßnahmen zur Anpassung des Brandschutzes an die neuen Gegebenheiten für die betroffenen Industriebetriebe dringend erforderlich.

Denn ein Brand in den Lagerhallen und insbesondere der Verlust der gelagerten Waren kann im Zeitalter globaler Lieferketten zu beträchtlichen Betriebsunterbrechungen führen, die letztlich sogar die Existenz von Unternehmen gefährden können.

Die richtige Lagerung

Die amerikanische National Fire Protection Association (NFPA) hat auf den Informationsbedarf der internationalen Industrie reagiert und FM Global beauftragt, gemeinsam mit der Property Insurance Research Group (Pirg) Sicherheitsgrundlagen für den Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus zu entwickeln.

In einem Forschungs- und Testzentrum wurden daraufhin realitätsnahe Lagerszenarien konzipiert, Brandversuche durchgeführt und die Ergebnisse ausführlich dokumentiert und analysiert. Neben einer Beschreibung der tatsächlichen Brandgefahren empfiehlt die nun veröffentlichte Studie auch konkrete Schutzmaßnahmen zur sicheren Lagerung.

Die Ergebnisse des Experiments sind in dem Forschungsbericht „Flammability Characterization of Lithium-Ion Batteries in Bulk Storage“ zusammengetragen. Die Studie zeigt, dass ein deutlich erhöhtes Brandrisiko von Lithium-Ionen-Akkumulatoren ausgeht, da die in ihnen enthaltenen flüssigen Elektrolyte leicht entzündlich sind. Für die Lagerung ist Vorsicht geboten, denn die dicht aneinander gereihten zylindrischen Lithium-Ionen-Zellen verhalten sich im Brandfall anders als herkömmliche Akkumulatoren.

Ein nicht zu vernachlässigendes Brandrisiko geht zugleich auch von ihrer Verpackung aus, bei der es sich in der Regel um Wellpappkartons handelt. Ein Überspringen eines entstehenden Brandes sollte in jedem Fall verhindert werden. Andernfalls kann aufgrund der hohen Brandlast innerhalb weniger Minuten ein Großbrand entstehen.

Aus diesem Grund ist im Brandfall immer der Zeitpunkt des Einsetzens des Löschvorgangs ausschlaggebend. Denn hat ein Brand in einer Lagerhalle erst ein bestimmtes Ausmaß erreicht, lässt sich ein Totalverlust nicht mehr verhindern. Unternehmen sollten daher Schutzkonzepte wie moderne Sprinkleranlagen für die Lagerung leicht entflammbarer Lithium-Ionen-Akkus einplanen und konsequent umsetzen, um langfristige Produktions- und Betriebsunterbrechungen zu verhindern und die Resilienz ihres Unternehmens zu stärken.

Peter Eymael ist Group Manager Field Engineering bei FM Global, www.fmglobal.com

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Brandschutzrichtlinien für Lithium-Ionen-Batterien

FM Global hat neue Untersuchungen durchgeführt, um Brandschutzrichtlinien für die Lagerung von Lithium-Ionen-Batterien zu spezifizieren. Diese Forschungen umfassten groß angelegte Brandversuche im „Research Campus“, dem Forschungs- und Testzentrum von FM Global in West Glocester, Rhode Island, USA.

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Brandschutzplanung

Unterschätzte Risiken

Brände und Explosionen in Betrieben führen oft zu enormen Schäden. Neben den durch Feuer verursachten Zerstörungen sind häufig längere Betriebsunterbrechungen die Folge. Das kann schnell die Existenz gefährden. Brandschutzplanung und Risikoanalyse helfen, Betriebe zu schützen.

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Veranstaltung zu Brandschutz für Li-Ion-Batterien

Wagner und die Landesinitiative Brennstoffzelle und Elektromobilität veranstalteten einen gemeinsamen Arbeitskreis in Langenhagen rund um das Thema Lithium-Ionen-Akkus und Brandvermeidung.

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Brandschutz für Lithium-Batterien

Kurzschluss-Reaktion

Die Anwendungsbereiche leistungsstarker Lithium-Batterien werden immer vielfältiger. Der stetig steigenden Nachfrage stehen kontinuierlich anwachsende Produktionszahlen gegenüber. Die Brandgefahr bei der Produktion, Lagerung und dem Transport von Lithium-Batterien wird dabei aber oft unterschätzt.