Baustellen-Sicherheit Aktuelles

Düperthal: Sicheres Lagern von Lithium-Ionen-Batterien

Lithium-Ionen-Batterien sind fester Bestandteil im Alltag und bei guten Fertigungsstandards sowie beim sachgerechten Handling eine ebenso ausreichend sichere Technologie. Jedoch stellt der Umgang mit Lithium-Ionen-Batterien auch ein schwierig abzuschätzendes Risiko dar. Denn neue Erkenntnisse und die schnell voranschreitende Entwicklung sorgen inzwischen für die Notwendigkeit, Maßnahmen zum vorbeugenden Brand- und Gefahrenschutz kontinuierlich zu überprüfen, bei Bedarf neu zu bewerten und dem Stand der Technik anzupassen.

Lithium-Ionen-Batterien gelten im regulären Betrieb als relativ sicher, sind aber unter anderem nicht für Temperaturen über 60°C ausgelegt. Mit steigender Temperatur reagieren Lithium-Ionen-Batterien mit Druckaufbau in der Zelle, intensivem Austritt brennbarer Gase, Zellenbrand, bis hin zum explosionsartigen Abbrennen der Batterie (Thermal Runaway). Die Gefahren resultieren unter anderem aus Defiziten in der Herstellung oder dem unsachgemäßen Umgang mit dem Speichermedium. Ein weiteres Risiko entsteht, wenn z. B. durch thermische Belastung die jeweiligen Inhaltsstoffe freigesetzt werden. Nach Angaben der technischen Datenblätter der Hersteller können ätzende, giftige, karzinogene, aber auch brennbare Gefahrstoffe austreten. Entsprechend sind zur Früherkennung präventive Maßnahmen zum Brandschutz wichtige Bausteine für die Gewährleistung sicherer Arbeitsumgebungen.

Rechtliche Anforderungen

Im Moment gibt es keine spezifischen rechtlichen Vorgaben vonseiten des Gesetzgebers zum Handling bzw. Lagern von Lithium-Ionen-Batterien. Jedoch haben die Sachversicherer des VdS, Tochtergesellschaft der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV), sowie FM Global erste Merkblätter für ihre Versicherungsnehmer veröffentlicht. Speziell in dem VdS Merkblatt 3103 werden für den Umgang mit Lithium-Batterien nützliche Hilfestellungen beschrieben. So wird u. a. als bauliche Anforderung auf die Lagerung in feuerbeständig abgetrennten Bereichen (F90, T90, Typ 90) hingewiesen.

Auch die Arbeitsgemeinschaft der Berufsfeuerwehren und des deutschen Feuerwehrverbandes haben eine Risikoeinschätzung zu Lithium-Ionen Speichermedien publiziert – die wichtigsten Punkte: Bei Bränden von Lithium-Ionen-Speichermedien wird als Löschmittel der Wahl Wasser empfohlen. Möglichst frühzeitige und ausreichend lange Kühlung des Speichermediums kann das thermische Durchgehen (Thermal Runaway) verhindern. Die Löschmittel Metallbrandpulver, Sand, ABC-Pulver oder CO2 erzielen nach derzeitigen Erkenntnissen keinen ausreichenden Kühleffekt.


Vorzüge von Sicherheitsschränken

In Schränken der »Battery line« sind die eingelagerten Batterien vor äußeren thermischen Einflüssen wie Feuerentstehung außerhalb des Sicherheitsschranks abgeschirmt und gelten durch ihre Klassifizierung Typ 90 als feuerbeständig abgetrennter Bereich (Brandabschnitt).

Ein Novum: Die Schränke sind zusätzlich speziell für die hohen Anforderungen zum sicheren Lagern und Laden von Lithium-Ionen-Batterien konstruiert. Denn bei einer Fehlfunktion können sich Lithium-Ionen-Batterien selbst entzünden und die thermische Belastung bzw. Brand entsteht dann im Schrankinneren. Bei diesem Szenario schließen die Schranktüren automatisch und ein spezieller Mechanismus verriegelt die Türen, um ein Öffnen durch Personen und eine dadurch mögliche Rauchgasexplosion (Backdraft) zu verhindern. Nur autorisierte Experten, z. B. Feuerwehr, können in diesem Fall die Türen entriegeln.

Sicheres Laden im Sicherheitsschrank

Bei Entstehung eines Brandes wird entsprechend verhindert, dass es zu unkontrollierbaren Bränden sowie Explosionen und in Folge verstärkt zu Personen- und Sachschäden kommt. Mit der Klassifizierung Typ 90 und dem vom unabhängigen Fraunhofer Institut geprüften explosionsartigen Abbrennen der Batterien im Schrankinnenraum bietet die »Battery line« 2-fachen Brandschutz – genügend Zeit zur Evakuierung und Puffer für die Brandbekämpfung.

Die Modelle »Battery station« sind zusätzlich mit Schuko-Steckdosen und einer abgesicherten Spannungsversorgung für Ladegeräte steckerfertig vorbereitet. Über das vorbereitete Lüftungssystem der »Battery line« kann die durch das Laden entstehende Wärmeenergie zudem sicher abgeführt werden.

Früherkennung durch Technologie

Der Erfolg eines Löschangriffs ist im Wesentlichen davon abhängig, dass in einer möglichst frühen Brandphase die Feuerwehr vor Ort ist. Für die Lagerung und Nutzung von Lithium-Ionen-Batterien ist daher eine flächendeckende Früherkennung und automatische Weiterleitung von thermischen Ereignissen, z. B. Brände, nahezu unverzichtbar. Mit dem intelligenten Assistenzsystem Smart Control mit Touchdisplay können Temperatursensoren als Frühwarnsystem zur Erkennung thermischer Ereignisse im Schrankinneren eingesetzt werden.

Beispielsweise ist eine Schwellwerteinstellung möglich, um Abweichungen von Regelfall festzustellen. Für präventives Risikomanagement ist zusätzlich zur Überwachung der Temperaturen mittels Sensoren die Störungsmeldung per SMS, etwa an Feuerwehr und Verantwortliche, möglich. Auch sind individuelle Anschlüsse an Brandmeldeeinrichtungen möglich.

Rechtliche Anforderungen

Grundsätzlich fordert der Gesetzgeber im gewerblichen Bereich, dass Gefahren, die von technischen Einrichtungen und Geräten ausgehen können, zu beurteilen und daraus abzuleitende Schutzmaßnahmen nach dem Stand der Technik umzusetzen sind. Die »Battery line« und die zusätzlichen Optionen zur Brandfrüherkennung gewährleisten nachhaltige Sicherheit. Die dadurch entstandene Gefahreneindämmung bei Selbstentzündung der Batterien kann als Stand der Technik bei Verhandlungen mit Versicherungen einfließen. Der Einsatz der »Battery line« unterstützt zusätzlich dabei, allgemein rechtliche Vorgaben sowie die Richtlinien des VdS und von FM Global zur Schadensverhütung bei Lithium-Ionen-Batterien zu erfüllen.   J

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