asecos Hauptkatalog 2022 (CH) - Sicheres Arbeiten mit Gefahrstoffen

231 Die Kombination von hoher Energiedichte mit brennbaren Elektrolyten ist konstruktiv kaum zu vermeiden, somit ist stets ein latentes Brandrisiko vorhanden. Wird ein Li-Akku nicht sorgfältig und so wie vom Hersteller vorgesehen behandelt, gelagert und unter Aufsicht geladen, muss mit unkontrollierten Entladungen, spontanen Entzündungen mit Bersten des Akkus, Stichflammen und explosionsartigen Reaktionen gerechnet werden. Unerwünschte Ereignisse und Schadensfälle mit Li-Ionen-Akkus lassen sich laut Experten in aller Regel einer der folgenden Ausgangssituationen zuordnen. Als besonders riskant gilt, wenn der Li-Ionen Akku ››› mechanisch beschädigt ist, z. B. wenn eine e-Bike Batterie herunter fällt. ››› durch Tiefentladung vorgeschädigt ist; dabei wird die Zelle instabil, es kommt zu inneren Kurzschlüssen und starker Erhitzung. ››› durch externe Wärme- bzw. Energiequellen thermisch überlastet ist, z. B. wenn die Batterie direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt wird. ››› beim Laden und entladen elektrisch überlastet wird, z. B. aufgrund eines Defekts der Elektronik. Die eigentliche Ursache für das Brennen, Bersten und Explodieren von Li-Akkus ist der sogenannte Thermal Runaway. Dieser Fachterminus bezeichnet einen sich selbst verstärkenden chemischen Prozess, der einmal in Gang gesetzt, kaum mehr gestoppt werden kann. Das Risiko für ein solches thermisches Durchgehen ist bedingt durch die Bauweise der Akkus und die notwendigerweise verwendeten Substanzen. Die Elektrolytflüssigkeiten bestehen aus organischen Lösungsmitteln, d. h. sie sind brennbar und ihre Entzündbarkeit entspricht fast der von Benzin. In Kombination mit den hohen Energiedichten ergibt sich eine brandgefährliche Situation. Denn sobald nur in einer einzelnen Zelle eines Akkus die Temperatur ansteigt, erwärmen sich kaskadenartig auch alle benachbarten Zellen. Erreicht die Temperatur einen Grenzbereich, der je nach verwendeten Lösungsmitteln ab etwa 60°C beginnt und ab 100°C extrem kritisch wird, kommt es zu einer nicht mehr kontrollierbaren Kettenreaktion. Binnen Sekundenbruchteilen steigt die Temperatur auf bis zu 800°C , die entstehenden Gase sprengen die Hülle der Akkuzelle und der Akku brennt explosionsartig ab. Eine solche Situation ist unberechenbar und für Einsatzkräfte nur schwer beherrschbar. Es schlagen nicht nur Flammen aus der Batterie, sondern auch brennendes Akkumaterial kann feuerwerksartig durch die Luft geschleudert werden. Dies gefährdet nicht nur Personen, sondern kann weitere Feuer auslösen. Insbesondere, wenn ein Feuer domino-artig auf benachbarte Akkus überspringt, kann es sich sehr schnell ausbreiten. Selbst ein sofortiges Kühlen kann den Prozess nicht aufhalten, wenn das Wasser nur die Außenhülle des Akkus erreicht. SO KOMMT ES ZU DEN GEFÜRCHTETEN AKKUBRÄNDEN

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