„Lithium-Ionen-Akku“ wird in diesem Artikel als Sammelbegriff für eine Vielzahl verschiedener Batteriearten genutzt, u. a. für Lithium-Ionen, Lithium-Polymer, Lithium-Eisenphosphat.

Besonderheiten bei Bränden von Lithium-Ionen-Akkus in Elektrofahrzeugen

Lithium-Ionen-Akkus werden insbesondere als Energiespeicher für das Hochvoltsystem verwendet (Hochvoltbatterie). Gelegentlich werden sie auch für das 12- bis 48-Volt-Bordnetz eingesetzt.

Hochvoltbatterien sind in der Regel in einem stabilen, weitgehend wasserdichten Gehäuse eingebaut, welches geschützt in die Fahrzeugstruktur integriert ist (z. B. im Unterboden). Das führt dazu, dass das Löschwasser den Brandherd innerhalb eines mechanisch nur unwesentlich beschädigten Lithium-Ionen-Akkus nicht erreicht. Auch die externe Kühlung ist kaum wirksam, da die Zellen zum Außengehäuse zunehmend thermisch isoliert sind.

Versuche und bisherige Einsatzerfahrungen haben gezeigt, dass sich Löschdauer und Löschmittelbedarf wegen dieser Besonderheiten erhöhen. Die Erfahrungen zeigen auch, dass bei Lithium-Ionen-Akkus ein Löscherfolg erst dann einsetzt, wenn das Wasser in ausreichender Menge ins Innere der Lithium-Ionen-Akkus eingebracht werden kann.

Beim Brand von Lithium-Ionen-Akkus werden, ebenso wie bei anderen Bränden, Atemgifte sowie gesundheitsschädliche Verbrennungsprodukte und -rückstände in erheblichem Maß freigesetzt. Aber nicht jede in einem Fahrzeug verbaute (Hochvolt-)Batterie ist ein Lithium-Ionen-Akku. In vielen Hybridfahrzeugen sind andere Technologien (z. B. Nickel-Metallhydrid, NiMH) vorhanden. Sie sind weniger reaktionsfreudig und auch weniger dynamisch im Brandverhalten.

Das passiert, wenn ein Lithium-Ionen-Akku brennt

Brände von Lithium-Ionen-Akkus können durch mechanische Beschädigung sowie interne und externe thermische Ereignisse (z. B. Beflammung oder Kurzschlüsse) ausgelöst werden.

Während des Brandes kann sich das Feuer innerhalb der Batterie von Zelle zu Zelle ausbreiten.
Indikatoren für die Reaktion eines Lithium-Ionen-Akkus:

• Die Rauchentwicklung eines reagierenden Lithium-Ionen-Akkus zeigt sich meist durch eine im Wechsel auftretende hellgraue bis tiefschwarze Rauchwolke. Hierbei werden brennbarer Elektrolyt (meist weißer Rauch) und Graphit (meist grauer Rauch) abgeblasen.
• Durch das Abblasen des verdampfenden, brennbaren Elektrolyts kann es außerhalb der Batterie zur Bildung von zyklischen Stichflammen kommen.
• Es ist möglich, dass durch Kurzschlüsse glühende Metallteile und andere brennende Teile der Batterie ausgestoßen werden.
• Im Verlauf des Brandes ist davon auszugehen, dass aufgrund der hohen Temperaturen Löcher in den für die Feuerwehr nicht direkt zugänglichen Bereich des Batteriegehäuses gebrannt werden. Diese Löcher und vorhandene Druckentlastungs-Öffnungen ermöglichen teilweise das Eindringen von Löschmittel in das Innere des Lithium-Ionen-Akkus.

Der Brandverlauf ist nicht zuverlässig vorhersehbar, weil er abhängig ist von der Bauform und Anordnung im Inneren der Batterie, von der Zellchemie und insbesondere vom Ladezustand.

Gefahren genau erkennen und Brände wirksam bekämpfen

Unabhängig von der Antriebsart sind die Einsatzkräfte bei der Bekämpfung von Fahrzeugbränden potenziellen Gefahren ausgesetzt. Insbesondere bei einem Brand im Innenraum des Fahrzeugs tritt bereits nach kurzer Zeit der Totalschaden ein, weshalb eine risikoarme Einsatztaktik gewählt werden sollte, wann immer das möglich ist.

Es gelten folgende, allgemeine taktische Sicherheitshinweise:

• Flammen, Hitze und freiwerdende Atemgifte: Vollständige Schutzausrüstung für die Brandbekämpfung im Innenangriff tragen, inklusive Atemschutzgerät (PSA 12 gemäß DGUV Information 205-014).
• Wegrollen oder Wegfahren: Brennende Fahrzeuge können sich eigenständig in Bewegung setzen. Sie sind daher so schnell wie möglich gegen Wegrollen und Wegfahren zu sichern.
• Wärmestrahlung: Beginnen Sie die Brandbekämpfung unter Ausnutzung der Wurfweite des Löschwasser-Vollstrahls. Nähern Sie sich dem Fahrzeug erst nach dem ersten Löscherfolg, und zwar diagonal über die Ecken.
• Umherfliegende Teile: Durch die Brandeinwirkung kann es zu umherfliegenden Teilen kommen (z. B. von Airbags, Gasdruckdämpfern, Reifen, brennenden Leichtmetallen). Die diagonale Annäherung über die Fahrzeugecken gewährt den größtmöglichen Abstand zum unmittelbaren Gefahrenbereich.

Handelt es sich um ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, gilt (unabhängig von der Art der Hochvoltbatterie) zusätzlich:

• Eine elektrische Gefährdung der Einsatzkräfte durch die Hochvoltanlage von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen ist konstruktionsbedingt unwahrscheinlich. Dennoch handelt es sich beim Hochvoltsystem dieser Fahrzeuge um eine elektrische Anlage gemäß DIN VDE 0132. Bei der Brandbekämpfung sollen daher die dort vorgegebenen Sicherheitsabstände eingehalten werden (Niederspannung: Sprühstrahl: 1 m, Vollstrahl: 5 m).
• Wenn ein brennendes Hybrid- oder Elektrofahrzeug noch über ein Ladekabel mit der Ladeinfrastruktur verbunden ist, sollte diese Verbindung im Zuge der Brandbekämpfung getrennt oder stromlos geschaltet werden. Hierbei ist zu beachten, dass der Ladestecker bei verschlossenem Fahrzeug ebenfalls mechanisch verriegelt wird und sich gegebenenfalls nur gewaltsam entfernen lässt!

So prüfen Sie, ob Lithium-Ionen-Akkus am Brandgeschehen beteiligt sind

Nicht bei jedem Fahrzeugbrand kommt es zwingend zu einem Brand vorhandener Lithium-Ionen-Akkus. Brandversuche zeigen, dass Lithium-Ionen-Akkus erst über einen längeren Zeitraum von außen erhitzt oder stark mechanisch beschädigt werden müssen, um eine interne Reaktion zu starten.

Das Rettungsdatenblatt gibt Aufschluss über den Einbauort der Batterie(n) und gegebenenfalls über deren Art. So kann man abschätzen, ob die Batterie betroffen sein kann. Indikatoren für eine Beteiligung der Lithium-Ionen-Akkus am Brandgeschehen können z. B. sein:

• Rauchentwicklung aus der Batterie
• Geräuschentwicklung (zischen, pfeifen, knattern)
• Funkenflug und Stichflammenbildung aus dem Bereich der Batterie
• abnormer aromatischer Geruch
• Temperaturerhöhung des Batteriegehäuses über einen längeren Zeitraum. Hilfreich ist die Beobachtung mit einer Wärmebildkamera.

Brandbekämpfung bei Lithium-Ionen-Akkus in Fahrzeugen

Während der Fahrzeugbrand mit konventionellen Mitteln gelöscht werden kann, brennt der Lithium-Ionen-Akku aufgrund der fehlenden Zugänglichkeit unter Umständen weiter.

Für die Brandbekämpfung ergeben sich z. B. folgende Möglichkeiten:

• Brandbekämpfung mit großen Mengen an Löschwasser: Hierdurch wird die Batterie extern gekühlt und Wasser kann über (entstandene) Öffnungen in die Batterie gelangen. Ggf. kann ein zweites Rohr zum Kühlen des Lithium-Ionen-Akkus eingesetzt werden. Eventuell ist eine Information des Klärwerks sowie der zuständigen Stellen für den Umweltschutz erforderlich.
• Grundsätzlich ist auch das kontrollierte Brennen lassen des Lithium-Ionen-Akkus im abgelöschten Fahrzeug eine Option. Haben die Batteriezellen abreagiert bzw. sind sie verbrannt, reduziert sich auch das Risiko einer Wiederentzündung. Es sind auch Kombinationen aus diesem und dem vorgenannten Punkt denkbar.
• Ggf. kann Löschwasser über eine dafür vom Fahrzeughersteller vorgesehene Öffnung in das Innere der Batterie eingebracht werden. Hinweise auf entsprechende Öffnungen enthält das Rettungsdatenblatt. Ein gezieltes Einbringen von Wasser in die Batterie ist erst nach Abschluss der Menschenrettung zu empfehlen.
• Versenken des betroffenen Fahrzeugs, bis sich die Hochvoltbatterie komplett unter Wasser befindet (z. B. in einem Container). Hierdurch wird die Batterie extern gekühlt. Außerdem kann Wasser über Öffnungen im Batteriegehäuse in die Batterie eindringen, den Energieabbau beschleunigen und schließlich den Brand löschen. Verbleibt die Batterie ausreichend lange (mehrere Tage) im Wasserbad, werden die einzelnen Batteriezellen entladen und die Gefahr einer Wiederentzündung wird reduziert. Diese Variante ist allerdings mit einem großen logistischen Aufwand verbunden. Es sollte nur so viel Wasser verwendet werden, wie erforderlich ist, um die Hochvoltbatterie komplett zu versenken. Eine fachgerechte Entsorgung des Löschwassers ist erforderlich.