Die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) hat untersucht was passiert, wenn ein Elektroauto in einem Straßentunnel oder in einer Tiefgarage Feuer fängt. Dazu haben die Schweizer Forscher in einem Versuchsstollen mit weiteren Experten E-Auto-Batteriezellen in Brand gesetzt und die Verteilung von Ruß und Rauchgasen sowie die chemischen Rückstände im Löschwasser analysiert. Der Versuch fand bereits im Dezember 2019 statt, nun liegt die Auswertung vor.
„Wir haben bei unserem Experiment vor allem auch an private und öffentliche Betreiber von kleinen und großen Tiefgaragen oder Parkhäusern gedacht“, sagt Projektleiter Lars Derek Mellert von der Firma Amstein + Walthert Progress AG. „All diese bereits bestehenden unterirdischen Bauten werden immer häufiger auch von Elektroautos benutzt. Und die Betreiber stellen sich die Frage: Was tun, wenn solch ein Auto Feuer fängt? Welche gesundheitlichen Gefahren entstehen für meine Beschäftigten? Welche Effekte hat solch ein Brand auf den Betrieb meiner Anlage?“
Zusätzlicher Inhalt:Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren
Mellert entwickelte mit Unterstützung der Empa drei Versuchsszenarien. „Wir haben Test-Oberflächen im Brandraum montiert, auf denen sich der Ruß absetzte“, erklärt Martin Tuchschmid, Korrosions- und Brandschadenspezialist an der Empa. „Die Oberflächen wurden nach dem Versuch chemisch analysiert und auch mehrere Monate lang in speziellen Räumen gelagert, um möglichen Korrosionsschäden auf die Spur zu kommen.“
Szenario 1: Brand in einem geschlossenen Raum
Im ersten Szenario geht es um einen Brand in einer abgeschlossenen Parkgarage ohne mechanische Lüftung. Angenommen wurde eine Stellfläche von 28 x 28 Metern Fläche und 2,5 Metern Geschosshöhe. Ein solches Parkgeschoss hätte 2000 Kubikmeter Luftvolumen. Angenommen wird der Brand eines Kleinwagens mit einer vollgeladenen Batterie von 32 kWh Leistung. Aus Gründen der Versuchsökonomie wurde alles auf 1/8 verkleinert, in Brand gesetzt wurde also ein vollgeladenes Batteriemodul mit 4 kWh Kapazität in einem Raum mit 250 Kubikmeter Luftvolumen. Untersucht wurde, wie sich der Ruß auf Tunnelwände, Oberflächen und auf Schutzanzüge anwesender Feuerwehrleute absetzt, wie giftig die Rückstände sind und auf welche Weise sich der Brandort nach dem Ereignis reinigen lässt.
Szenario 2: Brand in einem Raum mit Sprinkleranlage
Im Szenario 2 geht es um chemische Rückstände im verwendeten Löschwasser. Der Versuchsaufbau war identisch wie in Szenario 1, der Rauch wurde aber aus der Batterie mithilfe eines Blechs unter eine Wasserdusche gelenkt, die einer Sprinkleranlage ähnelte. Das herunterregnende Rußwasser wurde in einem Auffangbecken gesammelt. Die Batterie wurde dabei nicht gelöscht, sondern brannte vollständig aus.
Szenario 3: Brand in einem Tunnel mit Ventilation
Im dritten Szenario geht es um den Effekt eines E-Auto-Brandes auf eine Lüftungsanlage: Wie weit verteilt sich der Ruß in den Abluftkanälen? Setzen sich dort Substanzen ab, die zu Korrosionsschäden führen? In dem Versuch wurde wiederum ein 4-kWh-Batteriemodul in Brand gesetzt, dieses Mal blies jedoch ein Ventilator den Rauch mit konstanter Geschwindigkeit (ca. 1,5 m/s) in einen 160 Meter langen Entlüftungstunnel. Im Abstand von 50, 100 und 150 Metern vom Brandort hatten die Forscher Bleche in den Tunnel montiert, auf dem sich der Ruß absetzte. Die chemische Zusammensetzung des Rußes und mögliche Korrosionseffekte wurden in den Labors der Empa analysiert.
Die Ergebnisse des Versuchs hat die Empa in einem Abschlussbericht (PDF) publiziert. Ein brennendes Elektroauto sei in thermischer Hinsicht nicht gefährlicher als ein brennendes Auto mit konventionellem Antrieb, sagt Mellert. „Die Schadstoffemissionen eines Fahrzeugbrands waren schon immer gefährlich und unter Umständen tödlich“, heißt es dazu im Abschlussbericht. Völlig unabhängig von der Antriebsform oder dem Energiespeicher müsse es oberstes Ziel sein, dass sich alle Personen möglichst schnell aus der Gefahrenzone begeben. Speziell die stark ätzende, toxische Flusssäure werde oft als besondere Gefahr bei brennenden Batterien diskutiert. In den drei Versuchen im Tunnel seien die Konzentrationen aber unter dem kritischen Bereich geblieben.
Das Fazit der Empa
Eine Tunnellüftung, die auf aktuellem Stand der Technik ist, komme nicht nur mit brennenden Benzinautos, sondern auch mit Elektroautos zurecht, lautet das Fazit der Empa. Erhöhte Korrosionsschäden an der Lüftungsanlage oder der Tunneleinrichtung seien aufgrund der nun vorliegenden Resultate ebenfalls nicht zu erwarten. Auch die Feuerwehren müssten aufgrund der Versuche nichts neu lernen: Sie wüßten, dass die Batterie eines Elektroautos nicht zu löschen ist und nur mit großen Mengen Wasser gekühlt werden kann. So könne das Feuer möglicherweise auf einige Batteriezellen beschränkt bleiben, ein Teil der Batterie brenne dann nicht aus. „Freilich muss ein solches, teilweise ausgebranntes Wrack in einem Wasserbecken oder einem Spezialcontainer aufbewahrt werden, damit es sich nicht neu entzünden kann. Doch das ist den Spezialisten bereits bekannt und wird auch schon geübt“, so die Forscher.
Ein Problem stelle das Lösch- und Kühlwasser dar, das beim Bekämpfen eines Elektroauto-Brandes und beim Lagern einer ausgebrannten Batterie im Wasserbad anfällt. Die Analysen hätten ergeben, dass die chemische Belastung des Löschwassers die Schweizer Grenzwerte für Industrieabwässer um das 70-fache überstieg, das Kühlwasser lag sogar bis zu 100-fach über dem Grenzwert. Es sei wichtig, dass dieses hochbelastete Wasser nicht ohne fachgerechte Vorbehandlung in die Kanalisation läuft.
Nach den Versuchen wurde der Raum von Brandsanierern dekontaminiert, so die Empa abschließend. Entnommene Proben hätten bestätigt, dass die Methoden und der Zeitaufwand auch für die Sanierung nach dem Brand eines Elektroautos ausreichen. Doch Mellert warnt vor allem private Besitzer von Tiefgaragen: „Versuchen Sie nicht, den Ruß und den Dreck selbst aufzuwischen. Im Ruß sind große Mengen von Kobaltoxid, Nickeloxid und Manganoxid enthalten. Diese Schwermetalle lösen auf ungeschützter Haut starke allergische Reaktionen aus.“ Brandsanierung nach einem Elektroauto-Feuer sei auf jeden Fall ein Job für Profis im Schutzanzug.
Frank Mora meint
Das ist ja alles schön und gut. In den E-Autowerken und den vorgeschalteten Batteriesatzfabriken ist aber nicht ein Batteriesatz, sondern gleichzeitig hunderte in einer Halle in Arbeit. Wenn da keine strikte räumliche Trennung der Batteriesätze erfolgt und eine Kettenreaktion losgeht, benötigt man bauliche Vorkehrungen, daß hunderte Batteriesätze und deren Komponenten in kürzester Zeit unter Wasser gesetzt werden können. Ebenfalls benötigt man einen Kühl-/Löschwasservorrat oder eine Zuleitung, die mehrere tausend Kubikmeter Wasser in die entsprechenden Produktions- und Lagerbereiche führt UND eine Zisterne, die das kontaminierte Kühl-/Löschwasser auf dem Werksgelände auffängt und eine Kontamination von Grund- und Oberflächenwasser ausschließt. Alles keine Hexerei und in der Chemieindustrie Standard. Aber in der e-Autoindustrie?
Peter Wulf meint
Beim Rockwool Brandschutz- Forum in Berlin am 19.08.2020
wurde im Referat der Firma FOGTEC Brandschutz GmbH über Hochdruckwassernebel-Systeme zum Löschen von Bränden auch in Autobahntunnel etc referiert.
Durch den Einsatz von Hochdruckdüsen wird ein sehr feiner Wassernebel erzeugt der mit sehr wenig Wasserverbrauch den Brandherd kühlt und die Flammen löscht.
Das System wurde schon in verschiedenen Autotunneln in den Alpen ausprobiert und eingebaut.
Vorteil wenig Wasser nötig weil die sehr feinen Wassertropfen in der Luft schweben und den Brand mit einem Wassernebel umhüllen.
bei Sprinkleranlagen wird viel Wasser ausgesprüht aber die Tropfen fallen sofort zu Boden ebenso bei Einsatz von Löschwasser.
Die Feuerwehrfahrzeuge können mit diesem System auch in Tunneln mit wenig Wasser
brennende LKW etc schnell einnebeln und gefährlichen Brand Rauch verringern / verhindern.
https://fogtec-international.com es gibt bereits Kontakte mit unserm
Bundesministerium für Bildung und Forschung etc.
Peter Wulf Dipl.-Ing. Architekt Berlin
Norbert Rauling meint
Objektiv ist eben immer das Eine, subjektiv das Andere. Es gibt ja viele Tiefgaragen mit dem Schild „für gasbetriebene Fahrzeuge verboten“. Für BEV habe ich das noch nicht gesehen, aber mir haben schon Hoteliers zu verstehen gegeben, dass sie „aus Sicherheitsgründen“ um ein Parken außerhalb bitten.. Wahrscheinlich allein schon aus Verunsicherung, was im Fall der Fälle die Versicherung wohl abdecken mag oder was nicht.
Michael S. meint
Naja, bei gasbetriebenen Fahrzeugen gibt es vermutlich auch eine objektive Begründung für das Verbot, bei E-Autos eben nicht…
Alupo meint
Ich finde es gut dass dies wissenschaftlich untersucht wurde und damit den Spekulationen durch Unwissende eine Absage erteilt wurde.
Wenn man noch berücksichtigt, dass eAutos ca. 10 mal weniger brennen als Verbrenner, dann ist ein eAuto auch in dieser Hinsicht eine deutliche Verbesserung.
Bei dem Gesamtenergieverbrauch und den Auspuffabgasen gilt das schon lange.
Gerade bin ich zu Fuß unterwegs. Abgase also nur biologische, aber biologische Systeme haben eben immer einen echt außerirdisch schlechten Wirkungsgrad. Aber daran sind wir gewöhnt, zumal wir biologisch abbaubar sind.
Jürgen Baumann meint
Viel Rauch um nichts. Möchte noch folgendes als Zitat hinzufügen: „… dass ein Auto im Betrieb in Brand gerät, ist bei der Elektrotechnologie nicht wahrscheinlicher als bei einem Verbrenner-Pkw. Man vergisst das gerne, aber bereits 50 Milliliter Benzin brennen extrem heiß und lange, und in einem Tank stecken meist 50 bis 80 Liter – direkt unter der Rückbank. Würde man diese Technologie heute neu einführen, hätte man eine riesige Sicherheitsdiskussion. Wir sind aber seit 70 Jahren an diese Kraftstoffe gewohnt und trauen dem Laien sogar zu, sie an der Tankstelle selbst einzufüllen. Damit fahren wir alle durch die Gegend und haben überhaupt kein Problem damit.“ Quelle: Spiegel 02.12.2019, 15.44
Und noch Zitat: „Ein viel größeres Problem ist aber der Heizwert normaler Autos, der hat sich in den letzten 25 Jahren durch den vielen Kunststoff fast verdoppelt. Dadurch wird heute bei einem Brand die doppelte Energie frei, das ist gerade in Tiefgaragen problematisch.“ Quelle: Karl-Heinz Knorr, Vizepräsident des Deutschen Feuerwehrverbandes.
Ich würde jetzt folgern, das konventionelle Fahrzeuge nicht in Tiefgaragen gehören. Viel zu gefährlich.
Peter meint
Ich stimme Dir zwar zu, aber das andere Technologie auch schlecht sind, löst die bestehenden Probleme (auch in der Wahrnehmung des Durchschnittskunden) nicht. Es sollten Technologien entwickelt werden, die sich dieses Problems annehmen. Das finde ich besser als Schulterzucken und mit dem Finger auf Anderes zeigen.
Jürgen Baumann meint
Diese Massnahmen werden entwickelt – ohne Zweifel. Das lehrt schon die Erfahrung. Als die Autos anfingen die Straßen eroberten, dominierten bei den Feuerwehren die Experten für Pferdekutschen und Dampfspritzen. Sieht heute ganz anders aus.
JoSa meint
Zum Glück, gibt es ja immer mehr Klimaanlagen, die als Kältemittel CO2 nutzen.
Bekommt man ja auch geschenkt das Zeug, man muss nur ausatmen :)
JoSa meint
o.k. hab’s gefunden.
Das Fluor steckt im Elektrolyten – Was für eine gequirlte Scheiße.
Manchmal glaub ich die chemische Industrie wird das Fluor nicht los.
Aber man kann es ja in Kühlmittel einbauen und jetzt auch in Elektrolyten.
So kann man mit dem Mist auch noch Geld verdienen.
Was sagt uns das?
Wenn irgendwo ein Auto brennt, egal ob Verbrenner, oder Elektro, RENNEN!
Denn…
https://de.wikipedia.org/wiki/Flusss%C3%A4ure#Toxikologie
ID.alist meint
Dann wird Dich freuen über die neue Wunderbatterie von Toyota zu lesen, ;-)
Alle versuchen eine NAtrium-Ion-SSB hinzukriegen, und da kommt Toyota um die Ecke mit eine Fluorid-Ion-SSB.
Reiter meint
Auch gelernt: Flussäure findet auch bei Alkylierungen in Erdölraffinerien Anwendung.
JoSa meint
Kann mir jemand sagen, in welchem Bestandteil der Batterie Fluor enthalten ist.
Im Elektrolyten, oder im Kühlmittel ?
mat5e meint
Im Elektrolyt.
Und bei fast jedem Auto im Kältemittel der Klimaanlage (R1234yf)
Raimund meint
Im Elektolyt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Lithiumhexafluorophosphat
Utx meint
Der Elektrolyt ist fluoridisiert. Wie Zahnpasta und Speisesalz.