Angesichts des in der Nordsee in Brand geratenen Autofrachters „Fremantle Highway“ wirft das Batterieanalytik-Start-up Twaice einen Blick auf mögliche Ursachen von Batteriebränden und Gegen- und Präventivmaßnahmen bei Elektroautos. Dass ein E-Pkw der Brandherd ist, ist zwar nicht geklärt, wurde aber anfänglich vielfach berichtet. Das zahlreiche Stromer auf dem Schiff transportiert werden, gilt als gesichert.
Ein Mangel an der Batterie, der zu einem unsicheren Betrieb führen könnte, wäre beispielsweise eine Fehlfunktion des Batterie-Management-Systems, die zu einem Überladen der Batterie führen könnte. Dies verursacht übermäßige Hitze im Inneren der Batterie. Die Wärmeentwicklung kann weitere Reaktionen auslösen, die letztlich einen internen Kurzschluss verursachen können.
„Generell kann eine Nutzung im Grenzbereich den Gesundheitszustand der Batterie im Laufe der Zeit verschlechtern und zu einer Schwellung der Batterie führen, wodurch sie anfälliger für Brände würde“, erklärt Twaice. Auch Herstellungsfehler oder mangelhafte Qualitätskontrolle ebenso wie physische Schäden an der Batterie wie Einstiche, Quetschungen oder ständiger Druck auf das Batteriegehäuse könnten zu internen Kurzschlüssen und Batteriebränden führen. Die Wahrscheinlichkeit solcher Risiken sei jedoch extrem gering. Die wenigsten Sicherheitsvorfälle seien auf die Batterie selbst zurückzuführen.
Es gebe viele Faktoren rund um eine Batterie, die versagen können. Hier handele es sich um den „äußeren Risikobereich“. So sei etwa das Kühlsystem eines E-Autos oder eines Energiespeichersystems darauf ausgelegt, den optimalen Temperaturbereich der Batterie – in der Regel zwischen 20 und 40 °C – aufrechtzuerhalten. Ein Überschreiten der sicheren Betriebstemperatur über einen längeren Zeitraum aufgrund eines Ausfalls des Kühlsystems könne zu beschleunigter Alterung, aber auch zu einem Brand führen.
Auch Kabelbrände könnten eine Ursache sein: Wenn Kabel innerhalb einer Batterie beschädigt würden, zum Beispiel durch mechanische Beanspruchung, durch extremen Fahrzeugbetrieb oder unsachgemäße Wartung, führe dies zur Überhitzung der Kabel, die schließlich einen Brand auslösen können.
Sinnvolle Präventivstrategien
Wie bei Verbrennerfahrzeugen sei die wirksamste Strategie gegen Brände von Elektrofahrzeugen eine möglichst umfassende Vorsorge, so Twaice. Dazu gehörten die ordnungsgemäße Auslegung, Beschaffung, Installation, Wartung und Überwachung dieser Systeme, um eine frühzeitige Erkennung und Behebung von Fehlern, die zu einem Brand führen könnten, zu gewährleisten.
Außerdem sollten die Nutzer über sichere Praktiken und potenzielle Gefahren im Zusammenhang mit dem unsachgemäßen Umgang mit diesen Systemen aufgeklärt werden.
Twaice nennt vier Faktoren für Sicherheit bei Batterien:
Sichere Bauweise
Ein gutes Design spiele eine entscheidende Rolle bei der Vorbeugung von Batteriebränden. Es beginne mit der Auswahl der besten Batteriezellen, des Batteriemanagementsystems (BMS) und des Systemdesigns, die den unterschiedlichen Betriebsbedingungen und Belastungen standhalten. Das Design sollte auch den sicheren Verschluss von Batteriekomponenten, insbesondere des brennbaren Elektrolyts, gewährleisten.
Darüber hinaus sollte die Architektur von Batteriepaketen, insbesondere in Elektrofahrzeugen oder Energiespeichersystemen, so konzipiert sein, dass Ausfälle isoliert werden und die Fehlfunktion einer einzelnen Zelle nicht auf andere Zellen übergreifen kann, wodurch das Risiko eines größeren Brandes grundsätzlich schon verringert werde. Der Einbezug robuster Wärmemanagementsysteme in die Konstruktion gewährleiste ebenso eine wirksame Wärmeableitung und könne Überhitzungen verhindern.
Sorgfältige Qualitätssicherung
Eine wesentliche Präventivmaßnahme gegen Batteriebrände liege in der sorgfältigen Qualitätssicherung bei der Herstellung von Batteriesystemen, angefangen bei der Zellproduktion bis zum finalen Einbau in das Fahrzeug. Strenge Grenzwerte bei Eingangs- und End-of-Line-Tests sorgten zwar für eine höhere Ausschussquote, seien jedoch notwendig, um spätere Fehlfunktionen so gut wie möglich auszuschließen. Fehler müssten so früh wie möglich identifiziert werden.
Frühzeitige Erkennung von Defekten
Eine kontinuierliche Überwachung der Batterien sei unerlässlich. Alle festgestellten Anomalien sollten eine Warnung auslösen oder, falls erforderlich, das System abschalten, um weitere Schäden zu verhindern. Der Einsatz fortschrittlicher Diagnosetools und -verfahren könne dazu beitragen, potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen, noch bevor sie zu spürbaren Leistungseinbußen führen können. Batterieanalytik-Software könne zum Beispiel Anomalien im System erkennen, die sich in verschiedene Risikostufen einteilen lassen. Das schaffe eine zweite Sicherheitsebene und ermögliche einen rechtzeitigen Austausch.
Regelmäßige Inspektionen und Wartungen könnten ebenfalls zur frühzeitigen Erkennung von Defekten beitragen. So könnten zum Beispiel physische Anzeichen von Batterieschäden, wie Schwellungen oder Auslaufen, auf ein internes Problem hinweisen.
Identifizierung potenzieller Ursachen für „Thermal Runaway“
„Thermal Runaway“ beschreibt die Überhitzung einer Zelle, die dazu führen kann, dass sich benachbarte Zellen ebenfalls überhitzen, wodurch eine Kettenreaktion, eine so genannte thermische Ausbreitung, entsteht. Ein weiterer entscheidender Aspekt bei der Vermeidung von Batteriebränden sei daher die frühzeitige Erkennung potenzieller Ursachen für Thermal Runaway. Leistungsfähige Batteriemanagementsysteme seien in dieser Hinsicht von entscheidender Bedeutung. Diese Systeme überwachten und steuern die Betriebsbedingungen der Batterie, einschließlich Ladezustand und Temperatur, und könnten eingreifen, wenn abnormale Bedingungen festgestellt werden. So könne das BMS beispielsweise eine Überladung oder Entladung verhindern und die Batterie abschalten, wenn die Temperatur ein sicheres Niveau überschreitet.
Darüber hinaus könne Batterieanalytik eine zweite Sicherheitsebene bieten, indem sie frühzeitig Indikatoren für einen sich verschlechternden Batteriezustand und Ursachen für Thermal Runaway erkennt. Die regelmäßige Inspektion und Wartung von Batterien könnten auch dazu beitragen, äußere Anzeichen für potenzielle Probleme zu erkennen – zum Beispiel Schwellungen oder Auslaufen -, die auf die Gefahr eines Thermal Runaway hinweisen können. Würden die Anzeichen rechtzeitig erkannt und behandelt, werde das Risiko von Batteriebränden wirksam minimiert.
eBlader meint
Auf 1 Mrd. Kilometer Fahrstrecke brennen laut Versicherungswirtschaft
– ca. 60 Fahrzeuge mit Verbrenner-Technik (Brände)
– ca. 90 Fahrzeuge mit Verbrenner-Technik (Brände und Schmorbrände)
– ca. 4 Fahrzeuge mit rein batterieelektrischer Technik
Bei Benzin und Diesel ist die akute Brandlast sehr hoch. Wenn Sie dann noch im Fahrzeug sitzen, gerade nach einem Unfall, wird es heikel, da noch raus zu kommen. Ein e-Fahrzeug brennt ggf. sehr lange und kann wieder erneut anfangen, durch zu brennen (thermal runaway). Aber es wird erkannt und den Insassen mitgeteilt, sollte jmd. im Auto sitzen.
Kasch meint
Auch ich hab seit 4,5 Jahren exakt so eine Zeitbombe, wie oben abgelichtet, kontrolliere aber seit langem tunlichst sorgfältig und umfangreich kritische Technik, die eine Kathastrophe begünstigen. Zum Glück gibts mehr und mehr chinesische BEVs (von Tesla nahezu von Anfang an ganz zu schweigen), die derartige Probleme inzwischen vollständig eliminiert haben.
Kasch meint
Alternativen: brav immer AC bis max 90% laden und ausnahmslos DC-Lader meiden, dann gibts bei nahezu keinem aktuellen BEV arg böse Überraschungen. Oder eben leasen, solange das für BEVs noch angeboten wird – da hat man dann als Kunde absolute Narrenfreiheit.
Kasch meint
Über Jahre krampfhaft vorzutäuschen, dass ein Verbrenner prinzipiell besser und sicherer sei als ein E-Fahrzeug, ist das Grab der großen Verbrennerkonzerne, das sie sich selbst schaufelten. All die bewußt kritisch konstruierten Fahrzeuge fallen mehr und mehr aus der Garantiezeit und kleiden die Grabstätte gänzlich aus – bravo glatter Durchschuss beider Kniee, bevor der Maraton erst richtig beginnt.
MAik Müller meint
Die aktuelle Akkuchemie kann OHNE (das ist der WESENTLICHE Punkt) Voranzeichen durchbrennen!
Aktuell ist es NICHT möglich einen Akku z.B. über Sensoren und das BMS als sicher einzustufen!
Die sich im Alterungsprozess ändernde Akkuchemie steigert das mögliche durchbrennen.
Ganz wichtig es brennen selbstverständlich nur ganz wenige Akkus durch!
Welchen Akku es triff ist NICHT vorhersehbar oder kalulierbar.
Technisch ist es ein Versagen ohne Vorankündigung.
eCar meint
Wie bei einem Verbrenner auch, es fängt ohne Vorankündigung an zu brennen und das ca. 40mal täglich in Deutschland.
MAik Müller meint
@eCar FALSCH und das wissen Sie!.
Meist brennt ein Verbrenner durch FREMDEINWIRKUNG ab.
Ein abgestellter Verbrenner entzündet sich nicht nach dem Abstellen und schon garnicht nach 3h.
Beim Eauto hingegen brennt der Akku gern STUNDEN später nach ABSTELLEN durch!
Kai Knüller meint
Nö, Fahrzeuge brennen auch gerne mal nach dem Abstellen oder auf der Autobahn ab.
Dazu gibt es zahlreiche Erhebungen auch von Versicherern, dass Elektroauto ein deutlich geringeres Brandrisiko haben, als Verbrenner.
Übrigens, hier in der Straße ist vor gut 2 Monaten ein schicker Audi A4 Cabrio abgebrannt. Nach dem Löschvorgang stand hier nur noch ein vollkommen ausgebranntes Gerippe.
MAik Müller meint
@Kai Knüller wer stellt sein Auto über Stunden auf der Autobahn ab?
Ist beim Verbrenner der Motor(Spritpumpe) aus kann nicht viel mehr passieren.
Beim Eauto kann der Akku JEDERZEIT durchbrennen ohne erkentlichen Grund.
Sie haben einfach kein technisches Verständnis :)
Auf Vox gab es den Vergleich vom deutlich besseren Golf mit dem mistigen HECKANTRIEB ID3 :)
nie wieder Opel meint
Es reicht schon, mit glühendem Katalysator in hohem trockenen Gras zu parken. Es genügt ein schleichender Kurzschluß durch Wassereintritt. Allmähliches Versagen von Krafsttoffleitungen führt nach dem Abstellen zum Austritt hochentzündlicher Kraftstoffe + Gasentwicklung…….
Ben meint
Und der Spambot Müller wieder, hier deine Verbrenner die einfach so Anfangen zu brennen, ohne jeglich fremdeinwirkung.
https://www.freiepresse.de/vogtland/reichenbach/schoenbrunn-audi-brennt-nach-fahrt-auf-der-a-72-aus-artikel12657395
https://www.freiepresse.de/zwickau/zwickau/feuerwehr-einsatz-in-kirchberg-audi-brennt-komplett-aus-artikel12636272
https://www.freiepresse.de/zwickau/zwickau/autobahn-bei-hirschfeld-in-der-nacht-zeitweise-gesperrt-audi-komplett-ausgebrannt-artikel12987487
Und das nur in meiner Region, seit Anfang des Jahres
Oh und hier ne Liste brennender Verbrenner die nur in lokalen Medien zu finden waren, ist ja ganz normal wenn Verbrenner brennen, man hat sich halt daran gewöhnt.
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1x5GxcE4dWZWgl81Jj-gokERozOPSSk150ah1zQJ8toU/edit?pli=1#gid=0
hu.ms meint
Aussagekräftig wäre der jeweilige wert pro 100.000 fahrzeuge bei den verschiedenen antriebsarten.
Mäx meint
NTSB gibt für USA folgende Statistik heraus:
Hybrid vehicles 3474,5
Gas 1529,9
EV 25,1
Alles auf 100k Fahrzeuge.
MAik Müller meint
@hu.ms Der wichtigste Punkt ist WO brennt ein Fahrzeug ab!
Auf der Straße nach Fremdeinwirkung oder Nachts in der Tiefgarage.
Auch wenn es 10mal weniger in der Tiefgarage brennt ist das wesentlich dramatischer.
Spätestens mit den sicheren Akkus werden alle hier ihre Meinung ändern.
Ben meint
Gab doch erst Zahlen aus Norwegen, auf 1Miokm ist das Verhältnis 1:11
Tesla-Fan meint
Jedes Jahr auf unserer Eigentümerversammlung ist ein MAik Müller dabei und schwafelt irgendwas von brennenden Elektroautos in Tiefgaragen. (Hat in der BLÖD angesehen)
Jedes Jahr antwortet die Hausverwalterin brav „Die Gebäudeversicherung sieht kein erhöhtes Risiko für Elektrofahrzeuge in Tiefgarage, es gibt keine Beitragserhöhung.“
Und im nächsten Jahr kommt der nächste MAik Müller und betet denselben Sermon wieder vor.
Djebasch meint
Was ist daran jetzt so schlimm…
Ein Verbrenner PKW brennt 15000 im Jahr juckt es jemand in Deutschland warum und wieso?
MAik Müller meint
@Djebasch JA das ist häufig nach ein UNFALL so. In der Tiefgarage hingegen brennt so gut wie kein Verbrenner.
Sie müssen so lange es noch die brennbaren Akkus gibt UNTERSCHEIDEN WANN und WO ein Akku durchbrennt!
Ben meint
Oh und hier noch ein Opel Zafire Diesel der in einem Parkaus ohne Fremdeinwirkung angefangen hat zu brennen obwohl sich alle sicher waren es war ein BEV was explodiert ist, obwohl der Besitzter des Zafira selbst den Brand seines Diesels gemeldet hatte, als ja Verbrenner brennen ohne fremdeinwirkung in Parkhäusern und auch in Tiefgaragen.
https://www.youtube.com/watch?v=Q8W2WRjpe1g
So ecomento, da der Spambot Müller wiederlegt wurde könnt ihr endlich seinen sinnlosen Müllspam löschen, danke.
Tesla-Fan meint
Kann es sein, das bei dir irgendwas durchgebrannt ist ?
MAik Müller meint
@Tesla-Fan kann es sein das schon viele Eautos beim langsam laden abgebrannt sind?
volsor meint
Ach nein? Dann sind also die rund 15 Tsd Autobrände die die Versicherer angeben also nur einbildung? Hinzu kommen noch etwa 25 Tsd Schwelbrände.
Alles ohne Unfall und Fremdeinwirkung.
Und das sogar in Tiefgaragen.