Auswertung: Explosion von Lithium-Ionen-Batterien

Dieses Umfrage war vom 28.12.23 bis 05.08.24 aufgeschaltet. Bei dieser dreht es sich um Unfälle mit Bränden verursacht durch Lithium-Ionen-Batterien. Solche wurden in letzter Zeit mehrfach beobachtet. Die Gründe sind Herstellungsfehler, Überhitzung, Überladung, Tiefenentladung, falsche Lade-/Entladesteuerung, aber auch physische Schäden wie Stösse, Stürze oder Durchstechen.

Die wesentlichsten Gefahren sind z.B. im Brandschutzmerkblatt der Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen vom 01.06.2021 beschrieben:

Zitat:

  • Lithium-Ionen-Batterien können sich durch Einwirkungen wie Überladung, Tiefentladung, äussere Erwärmung oder mechanische Beschädigung selbständig entzünden
  • Lithium-Ionen-Batterien können sich zeitversetzt zur äusseren Einwirkung entzünden (Sekunden bis Tage später)
  • Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Energiedichte neigen zu einem Abbrennen mit sehr rascher, exponentieller Brandentwicklung (Thermisches Durchgehen)
  • Durch die rasche und starke Energiefreisetzung und Rauchentwicklung bei Bränden von grösseren Mengen Lithium-Ionen-Batterien kommt es im Brandraum zu einem Überdruck, welcher zu einer Schädigung der Gebäudestruktur führen kann, falls er nicht ausreichend rasch abgeführt wird
  • Gewisse Anwendungen von Lithium-Ionen-Batterien weisen elektrische Spannungen von mehreren hundert Volt auf, welche für Einsatzkräfte gefährlich sein können
  • Lithium-Ionen-Batterien enthalten gewisse Mengen chemisch gebundenen Sauerstoff, was inertisierende Löschmittel, wie z.B. CO2 oder Sauerstoffreduktionsanlagen in ihrer Wirkung einschränkt
  • Lithium-Ionen-Batterien beinhalten in der Regel Stoffe wie Fluor und Schwermetalle, welche im Brandfall hoch toxische und ätzende Brandgase und feste Rückstände erzeugen.

Zitat-Ende - Link zu PDF Brandschutzmerkblatt der Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen (extern)

Was weniger bekannt ist, dass es bei einem Unfall mit Lithium-Ionen-Batterien zu einer heftigen Explosion kommen kann:

Beispiel: Unfall in Houston, Texas vom 23. April 2017

Bei diesem Unfall kam es in einem Container mit recycelten Lithium-Ionen-Batterien, transportiert auf einem Eisenbahnwaggon, zu einer heftigen Explosion. Dabei sind Glasscheiben in 150 Meter Entfernung geborsten.

Ein Youtube-Video zu diesem Unfall finden Sie unter folgendem Link (extern):

https://www.youtube.com/watch?v=eKXZLUpueaQ

Usere Wissen-Frage

Die Frage war "Wieso ist eine heftige Explosion bei einem Unfall mit Lithium-Ionen-Batterien möglich?"

  •  Weiss nicht
  •  Der Elektrolyt von Lithium-Ionen-Akkus muss ein explosiver Gefahrenstoff sein.
  •  Lithium-Ionen-Akkus können Ausgasen und dabei ein explosives Gasgemisch freisetzen.
  •  Der Kurzschluss der Anode und Kathode führt zu einer heftigen Explosion.
  •  Geladene Lithium-Ionen-Akkus speichern eine grosse Energiemenge.

Auswertung

Die korrekte Antwort ist Lithium-Ionen-Akkus können Ausgasen und dabei ein explosives Gasgemisch freisetzen. Diese Gase, wie Wasserstoff oder Kohlenwasserstoffe, bergen ein erhebliches Explosions-Risiko vorallem in geschlossener Umgebung [Baird, 2020].

Merke: Lihium-Ionen-Batterien, die in geschlossen Räumen oder Behältnissen Ausgasen, können zu einer Explosionsgefährung führen.

Literatur