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Lithium-Ionen-Batterien – viel Energie auf kleinem Raum

Ob Elektroautos oder Hausspeicher für Photovoltaikanlagen: Leistungsstarke Lithium-Ionen-Akkus sind sicher, wenn man einige Punkte beachtet. Die VKF gibt mit dem Brandschutzmerkblatt 2005-15 «Lithium-Ionen-Batterien» Empfehlungen für den Umgang und die Lagerung.

Welche Gefahren gehen von Lithium-Ionen-Batterien aus?

Lithium-Ionen-Akkus haben eine hohe Energiedichte. Bei Überladung, Tiefentladung, äusserer Erwärmung oder mechanischer Beschädigung können sie sich selbständig entzünden, teilweise mit heftigem Feuer und Zersetzung – manchmal auch noch Tage später.


Deshalb besteht ein gewisses Brandrisiko:

  • Wenn eine kritische Temperatur überschritten ist, neigen Lithium-Ionen-Akkus zu einem Abbrennen mit sehr heftiger Brandentwicklung, zu sogenanntem thermischen Durchgehen.
  • Brennen in einem Lager grössere Mengen von Lithium-Ion-Akkus ab, entsteht in geschlossenen Räumen ein Überdruck, der zu Schäden am Gebäude führen kann.
  • Lithium-Ionen-Akkus enthalten brennbare Elektrolyte und chemisch gebundenen Sauerstoff, was inertisierende Löschmittel wie z.B. CO2 oder Sauerstoffreduktionsanlagen in ihrer Wirkung einschränkt. Brände von Lithium-Ionen-Akkus lassen sich nur löschen, wenn die Akkus mit ausreichend Wasser gekühlt werden.
  • Lithium-Ionen-Akkus enthalten Fluor und Schwermetalle, die im Brandfall hoch toxische und ätzende Brandgase, kontaminiertes Löschwasser sowie feste Rückstände erzeugen.

Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus

Das Recyclingunternehmen Batrec Industrie AG empfiehlt:

  • Setzen Sie Akkus weder Hitze, direktem Sonnenlicht noch Feuer aus.
  • Vermeiden Sie Stösse und verändern, öffnen oder zerlegen Sie Batterien auf keinen Fall.
  • Verwenden Sie nur für das Gerät bzw. oder den Akku zugelassene Ladegeräte und Ladekabel und nehmen Sie den Akku vom Strom, wenn er vollgeladen ist.
  • Brauchen Sie einen Akku längere Zeit nicht, lagern Sie ihn bei einem mittleren Ladungsniveau (ca. 60 %) und prüfen Sie ab und zu den Ladezustand.
  • Mögliche Tiefentladung des Akkus: Beaufsichtigen Sie die erste Ladung nach längerem Nicht-Gebrauch.
  • Wird der Akku nicht jedes Mal vollständig geladen bzw. entladen, hilft dies die Lebensdauer des Akkus zu verlängern.

 

Elektrofahrzeuge

Für das Parkieren von Elektrofahrzeugen gelten dieselben Brandschutzvorschriften wie für konventionelle Fahrzeuge (Benzin, Diesel). Die Anforderungen sind in der Nutzung «Einstellräume und Parkings» zusammengestellt.


Für das Laden von Elektrofahrzeugen ist Folgendes zu beachten:

  • Die bauseitige Ladeinfrastruktur (Ladestation, Kabel, Stecker) muss für die Bezugsleistung der Fahrzeuge (maximale Leistung und Leistung über einen längeren Zeitraum) dimensioniert sein.
  • Ladeeinrichtungen müssen sachgemäss installiert sein.

 

Gemeinschaftsladestationen für Laptops, Tablets, etc.

Gemeinschafts-Ladestationen für Laptops, Tablets und ähnliche Geräte sollten sich nicht in Flucht- und Rettungswegen, Lüftungsräumen, Heizungsräumen oder in feuergefährdeten Räumen befinden. Findet sich kein anderer Aufstellungsort, können die Ladestationen in geschlossenen Einzelboxen oder in speziellen Sicherheitsschränken mit Feuerwiderstand EI 30-RF1 installiert werden.

Ladestationen für elektrobetriebene Kleinstfahrzeuge wie E-Bikes und Elektroscooter

Private Ladestationen

  • In Mehrfamilienhäusern dürfen die Ladestationen nicht in Flucht- und Rettungswegen aufgestellt werden. Sie müssen in separaten Brandabschnitten (z.B. Veloraum) platziert sein. 

Gewerbliche Ladestationen

  • Es empfiehlt sich, die Ladeeinrichtungen in feuerwiderstandsfähigen Ladeschränken oder einem separaten Brandabschnitt mit mindestens Feuerwiderstand EI 30 zu installieren.
  • Gewerbliche Ladestationen dürfen nicht in Flucht- und Rettungswegen errichtet werden. Von der Installation gewerblicher Ladestationen in Lüftungsräumen, Heizungsräumen, Räumen mit grosser Personenbelegung und feuergefährdeten Räumen wird dringend abgeraten. Verboten ist die Installation in Heizzentralen > 70 kW und Lüftungszentralen für mehrere Lüftungsabschnitte.

Zu brennbaren Materialien ist ein Abstand von mindestens 2.5 m empfohlen. 

Es sollten nur Originalbatterien, -ladekabel und -ladegeräte zum Einsatz kommen und die Hinweise in der Bedienungsanleitung und den Herstellervorschriften sind zu beachten.

Für beschädigte Akkus empfiehlt sich die Möglichkeit einer «Quarantäne». Das heisst, die Akkus sollten bis zur fachgerechten Entsorgung (inkl. Transport) in einem feuersicheren Behälter, bei einem Industrie- oder Gewerbebetrieb in einem Sicherheitsschrank oder abseits von anderen Lithium-Ionen-Batterien und Elektrofahrzeugen an einem Ort mit tiefer Brandbelastung aufbewahrt werden können.
 

Ladestationen für Flurförderzeuge, z.B. Gabelstapler

Die bauseitige Ladeinfrastruktur (Ladestation, Kabel, Stecker) muss für die zu erwartende maximale Bezugsleistung der Fahrzeuge ausreichend dimensioniert sein und gemäss Niederspannungs-Installationsnorm SN 411000 (NIN) ausgeführt werden. 

Es dürfen nur vom Hersteller zugelassene Komponenten (z.B. Ersatzbatterien) eingesetzt werden. 

Die Fahrzeuge dürfen nicht in feuergefährdeten Räumen und in Flucht- und Rettungswegen aufgeladen werden und beim Ladevorgang ist ein Abstand von 2.5 m zu brennbaren Materialien einzuhalten.
 

Lager in Gewerbe- und Industriebetrieben

Bei der Planung einer Sprinkleranlage ist zu beachten, dass bei Bränden von Lithium-Batterien – im Gegensatz zu konventionellen Brandverläufen – sehr schnell eine grosse Hitze entstehen kann.

Lagerräume sollten in Brandabschnitte mit Feuerwiderstand EI 60 unterteilt werden. Alle Lithium-Batterien werden idealerweise gemeinsam in einem eigenen Brandabschnitt mit einer Fläche von maximal 600 m2 und in der Versandpackung gelagert. 

Die Installation von brandfallgesteuerten RWA und Wasserlöschposten wird empfohlen. Ausräumöffnungen führen am besten direkt ins Freie. Zudem werden Feuerwehrpläne und ein Quarantänekonzept für beschädigte Batterien empfohlen.

Für grössere Lager, Lager mit hohen Energiedichten oder die Lagerung von Lithium-Ionen-Akkus und Geräten mit Lithium-Ionen-Akkus in Regal- und Hochregallagern wird dringend empfohlen, gemeinsam mit einer Brandschutzfachperson ein Lagerkonzept zu erstellen. 
 

Altbatterie-Sammelbehälter und Sammelstellen

Für die Sammlung von Batterien eignen sich Sammelbehälter aus Baustoffen RF1 (z.B. Blech) mit Deckel und Druckentlastung mit Flammschutzgitter.

Bei Sammelstellen mit Abwurfschächten und Auffangbehältern im darunterliegenden Geschoss (z.B. in Einkaufscentern) sollten die Abwurfschächte und der Auffangraum mit mindestens Feuerwiderstand EI 30 ausgeführt sein. 

Für die Sammlung und den Transport von Batterien stellt die INOBAT Stahlfässer in zwei Grössen zur Verfügung. Sie werden mit einem Inliner (Plastiksack) und dem nicht brennbaren und nicht elektrisch leitfähigen Füllmaterial Vermiculit geliefert, das zwischen die einzelnen Batterien geschichtet wird. Erhältlich sind sie gegen ein Pfand bei konzessionierten Transporteuren von INOBAT. Diese holen die vollen Stahlfässer kostenlos ab und stellen ein neues zur Verfügung. 

Unterstützung bietet INOBAT auch bei kritischen – d. h. geblähten, sichtbar beschädigten, sehr heiss werdenden oder nach Gas riechenden – Batterien: Sie betreibt eine Notfallorganisation, die rund um die Uhr unter www.inobat.ch/notfall erreichbar ist.
 

Hausspeicher für Photovoltaikanlagen

Wo soll ein Hausspeicher untergebracht werden?

Bei Einfamilienhäusern und Gebäuden mit geringen Abmessungen eignen sich Elektroräume, Keller oder Einstellräume für Motorfahrzeuge als Aufstellungsorte für Hausspeicher.

Nicht aufgestellt werden dürfen Speichersysteme in Fluchtwegen, Lüftungszentralen sowie in feuer- und explosionsgefährdeten Räumen. 

Zu brennbaren Materialien sollte ein Mindestabstand von 2.5 m eingehalten werden.

Unabhängig von der Gebäudekategorie sollte der Raum mit dem Hausspeicher als eigener Brandabschnitt ausgebildet werden:

Die Speicher können auch im Freien oder in einem freistehenden Gebäude aus Baustoffen RF1 untergebracht werden.

Bei Speichersystemen mit einer Kapazität von mehr als 100 kWh sollte eine Brandschutzfachperson beigezogen und ein individuelles Brandschutzkonzept erstellt werden.