Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen informiert mit einem englischsprachigen Whitepaper über aktuelle „Herausforderungen und Lösungen in der Batteriesicherheit“. Die Ausfallrate von E-Fahrzeugen liegt der Veröffentlichung zufolge zwischen 0,9 und 1,2 pro 10.000 solcher Autos – verglichen mit 7,3 Brandunfällen bei klassischen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor.
„Beim thermischen Durchgehen von Lithium-Ionen-Akkus wird deutlich weniger Energie freigesetzt als bei einem vergleichbaren Benzintank, aber der daraus entstehende Batteriebrand ist viel schwieriger zu löschen“, sagt PEM-Leiter Professor Achim Kampker.
Laut den Autoren des Whitepapers sind aktive und passive Sicherheitsmaßnahmen bereits im Einsatz, um der Gefahr eines „Thermal Runaways“ entgegenzuwirken. Solch ein thermisches Durchgehen tritt auf, wenn eine Batteriezelle mehr Wärme produziert, als sie abführen kann, was durch elektrische, mechanische oder thermische Auslöser sowie Verunreinigungen und Herstellungsfehler bedingt sein kann. Wird eine bestimmte Schwellentemperatur erreicht, ist das Durchgehen nicht mehr aufzuhalten und die gespeicherte Energie wird in Form von Hitze und brennbaren Gasen freigesetzt.
„Wie bei den meisten neuen Technologien, legt die Forschung und Entwicklung großen Wert darauf, die Sicherheit im Vergleich zu derjenigen Technologie zu verbessern, die ersetzt oder optimiert werden soll“, erklärt Kampker.
Die Herausforderung bei der Batteriesicherheit liege in der Berücksichtigung auf sämtlichen Ebenen der Zell- und Akkupack-Konstruktion. Zusätzlich zur elektrischen Isolierung der einzelnen Batterieeinbauten werde in Wissenschaft und Industrie derzeit daran gearbeitet, auf Systemebene etwa durch Barrierematerialien die Ausbreitung von Wärme während eines thermischen Ereignisses zu verhindern. Entstehendes Gas könne außerdem durch eine bestimmte Form seiner Führung und Entlüftung sicher abgeleitet werden.
Auch auf Zellebene gebe es unterschiedliche Sicherheitsvorkehrungen, unter anderem Stromunterbrechungsvorrichtungen und Materialien mit positivem Temperaturkoeffizienten. Diese Maßnahmen seien jedoch nicht für alle Batterietypen gleich geeignet.
„Die Batteriesicherheit ist ein fortlaufender Bereich der Forschung und Entwicklung“, heißt es in der Veröffentlichung: „Die genannten Sicherheitsmerkmale und -strategien können separat zum Einsatz kommen, aber ein vielseitiger Ansatz auf System- und Zellebene kann die allgemeine Betriebssicherheit von Maschinen, die Lithium-Ionen-Batterien verwenden, erheblich verbessern.“ Dabei stünden aufgrund ihrer hohen Wirksamkeit vor allem Wärmeschutzmaterialien im Mittelpunkt.
Das englischsprachige Dokument steht hier zum kostenfreien Download bereit.
ChriBri meint
Ich denke, der Kommentar erübrigt sich, es gibt klare wissenschaftliche Werte, die die Brandrisiken gegenseitig abwägen und vergleichen und an denen sollte man sich orientieren (n.B. im 0,9-1,2 Wert sind auch verunfallte E-Autos enthalten, denn gerade beim Unfall und einem starken Impact auf den Akku steigt das Brandrisiko… wie beim Verbrenner; die Meinung, E Autos entzündeten sich hier und da nach Belieben ist nicht erwiesen). Aber es ist halt wie bei Kleinkindern bei Erwachsenen spätestens seit Trump wieder en vogue, an einer Meinung, die bar jeglicher wissenschaftlicher Erkenntnis ist, festzuhalten, weil sie besser in das eigene Weltbild passt. Wir sind wahrscheinlich bald wieder an dem Punkt zu behaupten, dass die Erde doch eine Scheibe ist, da an der See der Horizont doch so gerade ist.
MAik Müller meint
@ChriBri ich würde sogar sagen das Eautos sich weniger schnell entzünden beim Unfall.
Dafür aber umso mehr beim Laden und je älter.
Kasch meint
Erübrigt sich insbesondere, weil aktuelle Akkus Teslas und rund die Hälfe der neuen chinesischen BEVs nicht mal per gröbste Verkehrsunfälle (samt Akkuverformungen, etc.) in Brand geraten können.
MAik Müller meint
@Kasch darf man fragen wie sie zu dieser Falschen Aussage kommen?
Aktuell werden doch nur Akkus mit flüssigem Elektrolyt verbaut.
MAik Müller meint
Es bleibt dabei die aktuelle Zellchemie ist schwer kontrollierbar und kann JEDERZEIT ohne VORANKÜNDIGUNG durchbrennen (z.B. langsam Laden am Wohnhaus oder in der Tiefgarage). Verbrenner brennen häufiger aber meist nach einem Unfall also mit VORANKÜNDIGUNG.
„Solch ein thermisches Durchgehen tritt auf, wenn eine Batteriezelle mehr Wärme produziert, als sie abführen kann, was durch elektrische, mechanische oder thermische Auslöser sowie VERUNREINIGUNGEN und HERSTELLUNGSFEHLER bedingt sein kann.“
Tim Schnabel meint
Manchmal würd ich dich gerne einfach..in den Arm nehmen.
Beim Verbrenner gibt es sehr viel schmorbrände die auch später abends in der Garage auftreten durch alte Verkabelungen und so weiter. Also tu bitte nicht als wenn das was besonderes beim E-Auto wäre woher kommen denn die 15.000 Brände von Verbrennern in Deutschland pro Jahr
MAik Müller meint
@Tim Schnabel Wie Bitte? Was soll den am Verbrenner schmoren?
Du lenkst vom unlösbaren Problem der Zellchemie ab. Diese ist nicht kontrollierbar und brennt halt weil schon mehrfach gesehen ohne VORANKÜNDIGUNG ab.
Das ist auch bis jetzt kein Drama weil in Zukunft auf ein sicherer Akkuchemie gesetzt wird.
Tesla-Fan meint
Lies und staune, was so alles brennen und schmoren kann.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Fahrzeugbrand
MAik Müller meint
Tim Schnabel z.B. durch die 2500000 Unfälle pro Jahr :)
Jedenfalls nicht nach dem abstellen.
Kai Knüller meint
Klar, auch nach dem Abstellen. Selbst hier in der Straße beobachtet.
Aber das würde dein komisches Weltbild zerstören. Ein schickes A4 Cabrio…
Mäx meint
@Kai
Wie soll ich denn ein Auto nach dem Abstellen entzünden?
Es befindet sich doch schon wieder auf dem Weg zu einer neuen Fahrt…Nach der Fahrt ist vor der Fahrt und so.
Somit kann ein Fahrzeug faktisch nur vor der Fahrt oder während der Fahrt abbrennen…ist doch wohl logisch 🤡
McGybrush meint
Und doch war es wohl kein Elektroauto was den so schwer zu löschenden Brand auf der Fremantle verursacht hat.
Die anfänglichen Forderungen Elektroautos nicht mehr auf Frachten transportieren zu dürfen verstummen.
Komischerweise höre ich aber keine Stimmen die jetzt den Verbot von Verbrennern auf Frachtern verbieten will.
Mal sehen wie sich das entwickelt was die Brandbekämpfung und Wahrscheinlichkeit von eAutos angeht.
Mäx meint
Ja offensichtlich kam es zu einem Unfall an Deck.
Da haben die Matrosen wohl mal wieder Autoball (weiß keiner, aber das machen die immer bei Überfahrten, deswegen kommen die Autos auch nicht mit 0km zu den Händlern und haben manchmal Transportschäden…aber passt) in den Parkdecks gespielt und einen Crash gebaut bei dem der Verbrenner dann Feuer fing.
Ist doch alles logisch….
Sandro meint
Vor allem die Stimmen aus dem Tesla Lager, das wäre ein „Mercedes Schiff“ und ähnliches, sind komplett verstummt. Das war doch ein ganz großes DIng für die Fanbase. Sind alle abgetaucht …vor Scham vermutlich, haben ja damit der Elektomobilität insges. eher geschadet.
GrußausSachsen meint
Na dann mal Butter bei die Fische und zitier mal die angebliche Fan Base, und zwar korrekt. So mit VerfasserIn, Ort und Datum sowie korrektem Textauszug
Sandro meint
Und schon geht der Gullli auf ;-)
Das kannst du besser, warst / bist ja immer mit dabei wenn es nur darum geht die deutschen Hersteller in Misskredit zu bringen.
GrußausSachsen meint
Nö. War ich nie. Lesen hilft. Ich bin ein großer Freund deutscher Hersteller und von Wahrheit, Kundenfreundlichkeit und Bescheidenheit. Dass das einige Hersteller und Foristen nicht so sehen ist kaum mein Problem.
Beim Thema Gulli bist Du ja Spezialist. Da genügt schon das Wort Sachsen.
Bei. Thema Fakten kannst Du Dich verbessern. Erheblich. Ist doch positiv, wenn man Potenzial hat.
Schönen Tag noch
Leser meint
Ich habe eine etwas merkwürdige Frage an die Experten:
Kann „Sand“ für die Konstruktion von Batterien speziell hinsichtlich Brandsicherheit eventuell ein gutes Hilfsmittel sein?
Sandro meint
Sand gibt es nur bei Tesla, der wird den Kunden in die Augen gestreut damit sie nicht erkennen welchen Trash sie erworben haben.
Leser meint
Es war schon eine ernstgemeinte Frage, da Sand ja durchaus auch zur Brandbekämpfung genutzt wird. Wie würde sich das bei Batteriebränden verhalten, wenn sich („theoretisch“) eine Kammer mit Sand (+ evtl. Wasser) oberhalb der Batterien befinden würde ;)
Kasch meint
Entweder eine effiziente Zellkühlung, oder Zellchemie, die beim schnellen DC-laden kaum Wärme entwickelt. Wärend Tesla inzwischen gar Beides anbietet, bieten insbesondere europäische Hersteller bislang NICHTS von Beidem an. 😁
nie wieder Opel meint
Eine der wenigen Dinge, die TESLA von den OEM gelernt hat. Als es dann bei denen Richting kriminelle Energie ging, hat man dann doch andere Wege eingeschlagen.
Gunnar meint
Sand gibt es nur bei VW, der wird den Kunden in die Augen gestreut damit sie nicht erkennen welchen Trash sie erworben haben.
Tesla-Fan meint
Entfernt. Bitte bleiben Sie sachlich. Danke, die Redaktion.
Gunnar meint
Da ist nix schwer kontrollierbar. Ganz im Gegenteil. Du tust so, als wenn die Akkus tickende Zeitbomben wären. Dem ist aber nicht so. Ohne mechanische Beschädigung und ohne Produktionsfehler sind die heutigen Akkus sehr sehr sicher und keine tickenden Zeitbomben. Man merkt dir an, dass du gerne deine laienhafte Meinung als Weltbild für alle zementieren möchtest.
Mäx meint
Hallo?!
Der gute Mann (nehme ich einfach mal an) konfektioniert in seiner Freizeit Spielzeugakkus.
Wenn der kein Experte ist dann weiß ich es auch nicht 🤡
Kai Knüller meint
Entfernt. Bitte verfassen Sie konstruktive Kommentare. Danke, die Redaktion.