Wie sich Batteriebrände von konventionellen Bränden unterscheiden

Und was das für die Sanierung bedeutet

Lithium-Ionen-Batterien sind aus der modernen Industrie nicht mehr wegzudenken. Sie versorgen Gabelstapler, fahrerlose Transportsysteme (AGVs), Produktionsanlagen, Energiespeichersysteme und Elektrofahrzeugflotten mit Energie. Mit ihrer zunehmenden Verbreitung wächst auch das Bewusstsein für die Risiken von Batteriebränden.

Drei Hauptunterschiede:

1. Kontaminationsniveau: Lithium-Ionen-Batteriebrände können zusätzliche Stoffe wie Fluoride und Metalloxide freisetzen. Diese erhöhen das Korrosionsrisiko, können empfindliche Anlagen beeinträchtigen und Betriebsunterbrechungen verlängern. Daher sind schnelle Tests und eine frühzeitige Kontaminationsbewertung von Beginn an entscheidend.

2. Beginn der Sanierung: Anders als bei konventionellen Bränden endet die Gefahr nicht immer mit dem Löschen der Flammen. Beschädigte Batterien können instabil bleiben und eine Wiederentzündungsgefahr darstellen. Ihre sichere Isolierung und Entfernung hat daher Priorität, bevor Sanierungsarbeiten beginnen können.

3. Batterieentsorgung: Brandschäden an Batterien erfordern spezielle Verfahren für Handhabung, Transport und Entsorgung unter strengen Sicherheitsvorgaben. Bei größeren Schadenereignissen können begrenzte Entsorgungs- und Recyclingkapazitäten zum Engpass werden und die Wiederherstellung verzögern.

Für Industrieunternehmen, HSE-Verantwortliche und Schadenregulierer wird eine Frage zunehmend wichtiger:

Was unterscheidet einen Batteriebrand von einem herkömmlichen Brand – und erfordert er einen anderen Sanierungsansatz?

Die kurze Antwort lautet: Ja und nein.

Viele Herausforderungen nach einem Batteriebrand ähneln denen eines jeden anderen Industriebrands. Lithium-Ionen-Batterien können jedoch zusätzliche Schadstoffe freisetzen, zusätzliche Sicherheitsanforderungen mit sich bringen und ein fortbestehendes Risiko durch beschädigte Batteriesysteme darstellen. Wer diese Unterschiede versteht, kann fundiertere Entscheidungen bei Schadenbewertung, Sanierung und Wiederherstellung treffen.

Warum Lithium-Ionen-Batteriebrände so viel Aufmerksamkeit erhalten

Batteriebrände stehen häufig im Fokus der Medien. Bilder von brennenden Elektrofahrzeugen, Batteriespeichern oder beschädigten Batteriepacks wirken spektakulär.

Besonders macht Lithium-Ionen-Batterien die Kombination aus hoher Energiedichte, Wärmeentwicklung und der Möglichkeit einer sich selbst erhaltenden Reaktion, dem sogenannten Thermal Runaway (thermisches Durchgehen). Ist dieser Prozess einmal ausgelöst, kann er erhebliche Wärmemengen freisetzen und auch ohne externe Sauerstoffzufuhr weiterlaufen.

Das bedeutet nicht zwangsläufig, dass Batteriebrände häufiger auftreten als andere Industriebrände. Sind jedoch Batterien beteiligt, müssen während der Sanierung zusätzliche Gefahren und Kontaminationsquellen berücksichtigt werden.

Was einen Batteriebrand von einem konventionellen Industriebrand unterscheidet

Jeder Brand bringt Gefahren mit sich.

Rauch, Ruß, saure Rückstände, korrosive Nebenprodukte und potenziell toxische Stoffe gehören zu den typischen Folgen von Industriebränden. Durch unvollständige Verbrennung entstehen zahlreiche schädliche Verbindungen, die beseitigt werden müssen, bevor ein Standort sicher wieder in Betrieb genommen werden kann.

Sind Lithium-Ionen-Batterien beteiligt, können zusätzlich folgende Stoffe freigesetzt werden:

• Fluorwasserstoff (HF)
• Fluoride
• Metalloxide mit Lithium, Kobalt, Mangan oder Nickel
• Weitere Zersetzungsprodukte aus Batteriematerialien

Diese Stoffe können während des Brandes über die Luft verbreitet und auf Oberflächen weit jenseits des thermisch betroffenen Bereichs abgelagert werden.

Ein weiterer wichtiger Unterschied ist die Intensität der Wärmefreisetzung. Lithium-Ionen-Batteriesysteme können erhebliche Mengen thermischer Energie freisetzen, wodurch sich die Schwere des Brandes und die Ausdehnung der betroffenen Zone innerhalb einer Anlage erhöhen können.

Es macht einen großen Unterschied in der Hitzeentwicklung und Ausbreitung des Feuers, ob ein iPhone-Akku in Flammen aufgeht, oder mehrere, jeweils 50 Kilogramm schwere Akkus.

Zusätzliche Gefahren: Fluoride, Metalloxide und Brandkontamination

Nach einem Batteriebrand lautet eine der wichtigsten Fragen nicht nur, ob eine Kontamination vorliegt, sondern welche Art von Kontamination vorhanden ist.

Batteriebrände können fluorhaltige Verbindungen und metallbasierte Kontaminationen erzeugen, die bei konventionellen Bränden normalerweise keine wesentliche Rolle spielen.

Das Ausmaß dieser Kontamination hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Brandgröße, die Belüftungssituation und die Menge des beteiligten Batteriematerials.

Große Batteriesysteme oder Schadenereignisse mit mehreren Batterien können zu höheren Mengen an Fluoriden, Metalloxiden und weiteren Brandrückständen führen, die sich in der gesamten Anlage verteilen. Dadurch steigt das Risiko einer Kontamination von Maschinen, Produktionsanlagen und empfindlicher Elektronik, weshalb eine gründliche Bewertung und Prüfung besonders wichtig ist.

Studien haben erhöhte Konzentrationen von Fluoriden und Metallverbindungen nach Lithium-Ionen-Batteriebränden nachgewiesen.

Für Industrieunternehmen ergeben sich daraus mehrere praktische Fragestellungen:

• Arbeitssicherheit bei Inspektion und Reinigung
• Mögliche Kontamination von Maschinen und Produktionsanlagen
• Potenzielle Korrosionsrisiken
• Umwelt- und Entsorgungsanforderungen
• Notwendige Nachweise zur Kontaminationsfreiheit vor der Wiederinbetriebnahme

Sichtbarer Ruß allein zeigt nicht das tatsächliche Ausmaß der Kontamination. Deshalb können gezielte Analysen und Untersuchungen erforderlich sein, um Fluoridrückstände und andere batteriespezifische Schadstoffe nachzuweisen.

Warum beschädigte Batterien auch nach dem Brand ein Risiko bleiben können

Einer der größten Unterschiede zwischen konventionellen Bränden und batteriebedingten Schadenereignissen besteht darin, dass das Risiko nicht zwangsläufig mit dem Löschen des Feuers endet.

Eine beschädigte Lithium-Ionen-Batterie weist äußerlich oft keine eindeutigen Hinweise auf ihren Zustand auf. Selbst nach dem Abkühlen lässt sich nicht immer sicher beurteilen, ob die Batterie vollständig stabil ist oder weiterhin die Gefahr einer Wiederentzündung besteht.

Daher müssen beschädigte Batterien sorgfältig behandelt sowie unter geeigneten Sicherheitsvorkehrungen gelagert, transportiert und entsorgt werden. Spezielle Transport- und Lagerlösungen kommen häufig zum Einsatz, um das Risiko einer verzögerten Entzündung zu minimieren.

Die Sicherung betroffener Batteriesysteme ist ein notwendiger Schritt, bevor die eigentlichen Sanierungsarbeiten beginnen können.

Wie die Brandsanierung nach einem Batteriebrand abläuft

Trotz der zusätzlichen Gefahren von Lithium-Ionen-Batterien bleiben die grundlegenden Ziele einer Sanierung unverändert:

• Menschen schützen
• Den Schadenort stabilisieren
• Kontamination bewerten
• Werte und Anlagen erhalten
• Den Betrieb so schnell und sicher wie möglich wiederherstellen

Wichtig ist: Die eingesetzten Sanierungsmethoden unterscheiden sich grundsätzlich nicht von denen nach konventionellen Bränden. Je nach Art der betroffenen Anlagen und dem Kontaminationsprofil können Trockenreinigung, wässrige Reinigungsverfahren oder lösemittelbasierte Restaurationsmethoden eingesetzt werden.

Der entscheidende Unterschied liegt häufig in der Analysephase.

Zusätzliche Tests können erforderlich sein, um Fluoride nachzuweisen, den Kontaminationsgrad zu bestimmen und die Wirksamkeit der Sanierungsmaßnahmen zu verifizieren. Die technischen Verfahren von BELFOR umfassen unter anderem schnelle Fluoridtests, Chloridtests, pH-Messungen sowie Laboranalysen von Wischproben, wenn dies sinnvoll ist.

Dadurch können Sanierungsteams fundierte, datenbasierte Entscheidungen über Reinigung, Dekontamination und die Wiederherstellung von Anlagen treffen.

Was Schadenregulierer und HSE-Teams nach einem Batteriebrand bewerten sollten

Für Schadenregulierer und HSE-Verantwortliche konzentriert sich die Entscheidungsfindung nach einem Brand auf drei zentrale Fragen:

1. Ist der Standort sicher?

Luftqualität, verbleibende Kontaminationen und mögliche Gefahren durch beschädigte Batterien müssen bewertet werden, bevor der Normalbetrieb wieder aufgenommen werden kann. Persönliche Schutzausrüstung und geeignete Messverfahren sind insbesondere in der frühen Schadenphase essenziell.

2. Wie groß ist das Ausmaß der Kontamination?

Die Bewertung sollte nicht nur sichtbare Brandschäden berücksichtigen, sondern auch das mögliche Vorhandensein von Fluoriden, Metallverbindungen und korrosiven Rückständen, die Maschinen, Warenbestände und Gebäudestrukturen beeinträchtigen können.

3. Können Anlagen und Werte wiederhergestellt werden?

Viele industrielle Anlagen – darunter Maschinen, Elektronik und Produktionssysteme – lassen sich nach einem Batteriebrand häufig wiederherstellen. Eine frühe Kontaminationsbewertung und schnelles Handeln können die Wiederherstellungschancen sowie die Kosten der Betriebsunterbrechung entscheidend beeinflussen.

Umgang mit beschädigten Batterien und Herausforderungen bei der Entsorgung

Die Entsorgung von Batterien kann zu einem entscheidenden Bestandteil des Wiederherstellungsprozesses werden. Selbst nachdem ein Brand gelöscht wurde, können beschädigte Lithium-Ionen-Batterien weiterhin eine Wiederentzündungsgefahr darstellen. Da ihr Zustand nicht immer visuell beurteilt werden kann, werden betroffene Batterien häufig zunächst in speziellen Sicherheitsbehältern gesichert, bevor sie transportiert und entsorgt werden.

Der Transport und damit auch Abtransport brandgeschädigter Batterien unterliegt besonderen Sicherheitsvorschriften und Handhabungsanforderungen. Bei größeren Schadenereignissen kann die Entsorgung selbst zur Herausforderung werden, insbesondere wenn große Mengen an Batterien zwischengelagert, transportiert und recycelt werden müssen.

Begrenzte Verarbeitungs- und Entsorgungskapazitäten können die Wiederherstellung verzögern und sollten frühzeitig in die Sanierungsplanung einbezogen werden.

Wie Gebäude, Anlagen und Betriebsabläufe wieder zum Normalzustand zurückkehren

Das oberste Ziel nach jedem Brand ist die Wiederherstellung der Betriebsfähigkeit.

Auch wenn Lithium-Ionen-Batteriebrände zusätzliche Gefahren und technische Herausforderungen mit sich bringen, verändert sich das grundlegende Ziel der Sanierung nicht: Menschen, Gebäude und Geschäftsprozesse sicher und möglichst schnell wieder in den Normalzustand zu versetzen.

Der Erfolg hängt davon ab, die beteiligten Schadstoffe zu verstehen, beschädigte Batterien korrekt zu handhaben und eine Sanierungsstrategie anzuwenden, die auf Analysen, technischem Fachwissen und bewährten Verfahren basiert.

Da Lithium-Ionen-Batterien in industriellen Umgebungen immer häufiger zum Einsatz kommen, sind Unternehmen, die diese Besonderheiten kennen, besser darauf vorbereitet, auf batteriebedingte Schadenereignisse zu reagieren, sich schneller zu erholen und Ausfallzeiten zu minimieren.

Studien:

• Federal Department of the Environment, Transport, Energy and Communications DETEC (Switzerland, 2020) – Risk minimisation of electric vehicle fires in underground traffic infrastructures.
• Federal Department of the Environment, Transport, Energy and Communications DETEC (Switzerland, 2018) – Electric mobility and road tunnel safety – hazards of electric vehicle fires.
• Willstrand et al. (RISE, 2020) – Toxic Gases from Fire in Electric Vehicles.