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Letzte Änderung: 26. November 2021
Betrieblicher Brandschutz bei der Feuerwehr – Lagerung und Gebrauch von Lithium-Ionen-Akkus

Damit nichts anbrennt: Lithium-Ionen-Akkus sicher lagern und verwenden

In jedem Haushalt gibt es mittlerweile Akkus auf Lithium-Ionen-Basis. Angefangen beim Smartphone über das E-Bike bis hin zu Elektrofahrzeugen oder Batteriespeichern für Photovoltaik-Anlagen: Es gibt für fast jeden Zweck Akkus in unterschiedlichen Größen. In den Medien liest man allerdings zunehmend von Bränden und Unfällen im Zusammenhang mit den Akkus. Die Unsicherheit hinsichtlich der Gefährdung steigt. Und man stellt sich die Frage: Wie geht man am sichersten mit defekten oder gar brennenden Lithium-Ionen-Akkus um?

Achtung, Brandgefahr!

Tagespresse und auch Fachmedien berichten zunehmend von Brandereignissen im Zusammenhang mit Lithium-Ionen-Akkus, z. B. aus

  • kabellosen Ohrhörern
  • tragbaren Computern/Tablets
  • Mobiltelefonen
  • kabellosen Werkzeugmaschinen
  • E-Zigaretten
  • E-Fahrrädern, E-Rollern oder Elektrofahrzeugen.

Fehlerhafte Lithium-Ionen-Akkus oder nicht geeignete Ladegeräte führen sogar zum Rückruf von Produkten.

Auch Smartphone-Akkus stellen eine potenzielle Gefahrenquelle dar.  Bild: © Oilprakorn, Adobe Stock

Wann und warum brennt ein Lithium-Ionen-Akku?

Ein Akkubrand kann viele Ursachen haben und er ist im kompletten Lebenszyklus eines Energiespeichers vorstellbar, zum Beispiel

  • bei der Herstellung und/oder Konfektionierung: Das Anbringen eines Kontakts am Lithium-Ionen-Akku mittels thermischem Verfahren (z. B. Laser- oder Widerstandsschweißen) kann bei einem zu hohen Wärmeeintrag die Zellstruktur beschädigen und einen Brand auslösen.
  • durch Lieferung defekter Lithium-Ionen-Akkus.
  • bei der Entwicklung und Prüfung: bei Batterie- bzw. Akkubelastungs- und Umwelttests.
  • bei Service und Reparatur: z. B. unsachgemäße, ungeschützte Lagerung (wie im Gefahrstofflager) von defekten Lithium-Ionen-Akkus.
  • bei Transport, Lagerung, Montage: Hier können Lithium-Ionen-Akkus bzw. Lithium-Ionen-Akkus mit undefiniertem Zustand z. B. durch mechanische Einwirkungen (Stöße, Herunterfallen) oder thermische Beanspruchung (Hitze, Feuer, Kälte, direkte Sonneneinstrahlung) beschädigt werden. In der Folge kann brennbares Gas bzw. Elektrolyt austreten und zu einem Brand führen.
  • bei der Entsorgung und/oder Lagerung von defekten Lithium-Ionen-Akkus.

Wo entsorge ich Batterien und Lithium-Ionen-Akkus sachgerecht?

In Recyclinghöfen und Abfallbehandlungsanlagen sorgen nicht fachgerecht entsorgte Batterien und Lithium-Ionen-Akkus zunehmend für Brände. Für die Entsorgung gilt:

  • Alt-Akkus werden von Gerätebatterie-Vertreibern und kommunalen Sammelstellen zurückgenommen.
  • Ausgediente größere Lithium-Ionen-Akkus, beispielsweise aus E-Bikes, gelten als Industriebatterien. Der Vertreiber dieser Batterieart nimmt sie kostenfrei zurück. Möglicherweise ist das auch ein Händler, wenn er Ersatz-Akkus vertreibt.
  • Ausgewählte kommunale, „qualifizierte“ Sammelstellen nehmen neben Geräte- auch Industriebatterien kostenfrei zurück. Informieren Sie sich vorher bei Ihrem Wertstoffhof, ob Sie diese Art der Batterien dort abgeben können.

Immer wieder wird die unzulässige, gemischte Sammlung von Alt-Batterien und defekten Lithium-Ionen-Akkus beobachtet. Und: In der Praxis werden die Kontakte oft nicht, wie eigentlich gefordert, isolierend abgeklebt!

Vorsicht beim Aufladen von Lithium-Ionen-Akkus – auf das richtige Ladegerät achten!

Auch das Laden eines zu kalten oder zu warmen Lithium-Ionen-Akkus, dessen Überladung sowie eine nicht ausreichende Luftzirkulation und/oder Wärmeabfuhr um den Akku herum kann zu Bränden führen. Die Verwendung eines nicht geeigneten Ladegeräts kann die Inaktivität des Batteriemanagement-Systems (BMS) des Lithium-Ionen-Akkus hervorrufen. Dieser Zustand kann ggf. zu Bränden führen.

Auch die Tiefentladung sowie mechanische Beschädigungen und zu schnelle Entlade-/Lade-Zyklen können Lithium-Ionen-Akkus in einen kritischen Zustand, also auch zum Brennen bringen!

So brennt ein Lithium-Ionen-Akku

Lithium-Ionen-Akkus und die darin befindlichen Zellen sind mittlerweile durch mehrere Sicherheitseinrichtungen geschützt. Sie lassen sich grundsätzlich sicher betreiben. Sollte sich eine Zelle, z. B. durch Wärme, Überladung oder mechanische Beschädigung, zersetzen oder thermisch durchgehen, entstehen an ihrer Oberfläche Temperaturen bis zu 800 °C. Die Zelle platzt und bläst ihren Inhalt unter Überdruck nach außen ab. Dabei entsteht ein meist weißer bis grauer „Nebel“ aus Elektrolyten und anderen Zellbestandteilen. Es besteht eine hohe Gesundheitsgefährdung für alle anwesenden Personen.

Entzündbarer, giftiger, ätzender Nebel …

Dieser „Nebel“ aus Elektrolyten und anderen Zellbestandteilen kann sich entzünden und eine Stichflamme verursachen. Das im Elektrolyt enthaltene Lithiumhexafluorophosphat (LiPF6) ist sehr wasserempfindlich und reagiert mit der Luftfeuchtigkeit unter Bildung von Fluorwasserstoff (HF, Flusssäure) und Phosphorsäure (H3PO4). Der Nebel ist daher als entzündbar, giftig und ätzend anzusehen. Er kann auf der Hautoberfläche zu Verätzungen führen.

Da die Zersetzung einer Lithium-Ionen-Zelle bereits ab einer Temperatur von ca. 80 °C beginnt, kann die Reaktion einer Zelle die Zersetzung anderer Zellen auslösen („thermal runaway“).

Bisher bekannt und nachgewiesen sind neben den üblichen Brandgasen z. B.:

  • Graphit
  • Wasserstoff
  • Ethylencarbonat, (Di)methylcarbonat
  • Lithiumhexafluorophosphat
  • Schwermetalle, z. B. Kobalt, Nickel, Mangan
  • Fluorwasserstoff
  • Phosphorsäure
  • Phosphorwasserstoffverbindungen, z. B. Phosphin

Freiwerdende Gefahrstoffe und fliegende Splitter …

Und nicht nur die freigesetzten Gefahrstoffe können bei einem Lithium-Ionen-Akkubrand die anwesenden Personen gefährden. Darüber hinaus ist z. B. auch mit Splitterwirkung durch evtl. umherfliegende Teile sowie mit Hitze- bzw. Flammeneinwirkung durch Sekundärbrände und elektrische Gefährdungen zu rechnen.

So vermeiden Feuerwehren den Brand von Lithium-Ionen-Akkus

Jeder Anwendungsbereich für Lithium-Ionen-Akkus hat seine spezifischen Anforderungen. Insbesondere bei Arbeiten an defekten Akkus, beim Transport, beim Aufladen, beim Recyceln sowie bei der Entsorgung bestehen besondere Schutzanforderungen.

Die für den jeweiligen Einzelfall passende Schutzmaßnahme ist jeweils vom Unternehmen auf Basis der Gefährdungsbeurteilung festzulegen.

Der Umgang mit oder die Lagerung von Lithium-Ionen-Akkus verlangt in der Regel maßgeschneiderte Lösungen, die gezielt auf das jeweilige Anwendungsszenario abgestimmt werden müssen. Wir empfehlen Ihnen

  • die frühzeitige Einbindung Ihres zuständigen Sachversicherers
  • sowie bei baulichen Maßnahmen und/oder Nutzungsänderungen die frühzeitige Einbindung der örtlich zuständigen Brandschutzdienststelle.

Aus Sicht des Sachgebiets „Betrieblicher Brandschutz“ der DGUV haben sich folgende Maßnahmen bewährt, um Brände von Lithium-Ionen-Akkus zu verhindern. Zumindest sollen sie verhindern, dass Personen und Sachen (größeren) Schaden nehmen.

Checkliste zum Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus

  • Nur die vom Hersteller zugelassenen Ladegeräten nutzen!
  • Ladegeräte vor Nässe und Staub schützen!
  • Akkus nur unter Aufsicht laden!
  • Nur auf nicht brennbarem Untergrund und nicht in der Nähe von Brandlasten laden!
  • Akkus beim Laden nicht abdecken, Luftzirkulation ermöglichen!
  • Akkus nicht tiefentladen!
  • Nicht im kalten Zustand (z. B. unter 0 °C) laden!
  • Vor Ladebeginn auf Raumtemperatur erwärmen!
  • Vor mechanischen Stößen und Beschädigungen schützen!
  • Auf keinen Fall kurzschließen!

Besteht bei der Lagerung, wie z. B. in Sammelbehältern, die Möglichkeit eines gegenseitigen Kurzschlusses, müssen die Pole isoliert werden z. B. mit Klebeband.

Bild: © yavyav, Adobe Stock
Eine menschliche Hand mit nach oben gerichteter Handfläche ist vor einem dunklen Hintergrund zu erkennen. Über der Hand schwebt das Symbol für einen vollständig geladenen Handyakku.

Lithium-Ionen-Akkus in gestörtem, nicht bekannten Zustand

Ursachen hierfür können sein:

  • Sie sind heiß geworden, z. B. durch starke Sonneneinstrahlung.
  • Sie wurden mechanisch beschädigt, z. B. durch einen Sturz oder einen Transportschaden.
  • Sie sind aufgewölbt oder verformt.
Ein gelbes Warnschild warnt vor Stromschlägen.
Bild: © T. Michel, Adobe Stock

Checkliste für den Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus in gestörtem Zustand

  • Sie sind an einem geeigneten Lagerort, z. B. in einem Raum ohne Brandlasten, im Freien oder in einem eigenen Lagerabschnitt unter Berücksichtigung der TRGS 510 „Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern“ zu lagern und zeitnah über den Fachhandel oder qualifizierte Sammelstellen zu entsorgen.
  • Für diesen Zweck zugelassene Lagerschränke sind noch nicht vorhanden, bzw. befinden sich in der Entwicklung.
  • Größere Mengen defekter Lithium-Ionen-Akkus (z. B. um sie zu entsorgen oder wiederzuverwerten) sind in einem brandschutztechnisch abgetrennten Bereich unter Berücksichtigung der TRGS 510 „Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern“ zu lagen. In Frage kommt auch ein separater Raum/Bereich mit feuerbeständigem Raumabschluss und feuerhemmenden, dicht- und selbstschließenden Abschlüssen.
  • Bitte lagern Sie die defekten Akkus nicht zusammen mit Gefahrstoffen, brennbarem Material oder im Fertigteillager!

Zusätzliche Praxishilfe im Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus

  • Werden in Arbeitsbereichen regelmäßig größere Mengen von Lithium-Ionen-Akkus bereitgestellt, für den Versand vorbereitet, repariert, geprüft usw., gelten diese Bereiche als Arbeitsstätten mit erhöhter Brandgefährdung im Sinne der ASR A2.2 „Maßnahmen gegen Brände“.
  • Das Unternehmen hat daher neben der Grundausstattung mit geeigneten Feuerlöscheinrichtungen zusätzliche betriebs- und tätigkeitsspezifische Brandschutzmaßnahmen zu ergreifen. Zum Beispiel:
    • Der Bereich erhält eine Brandmeldeanlage.
    • Der Bereich wird mit einer geeigneten, ortsfesten Brandbekämpfungsanlage ausgestattet, z. B. mit einer Sprinkleranlage.
    • Sie ergreifen die Maßnahmen, die nach der Technischen Regel für Gefahrstoffe TRGS 800 „Brandschutzmaßnahmen“ für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen nötig sind.
  • Sollen Lithium-Ionen-Akkus Prüfungen und Tests unterzogen werden (im Rahmen von Forschung und Entwicklung, für Zulassungsverfahren oder für Prototypenfertigung), hat es sich bewährt, diese Prüfstände abseits von Gebäuden oder in brandschutztechnisch abgetrennten (feuerbeständigen) Bereichen unterzubringen.
  • Beschäftigte, die regelmäßig mit Lithium-Ionen-Akkus umgehen, müssen dafür qualifiziert und unterwiesen sein. Wichtige Unterweisungsinhalte sind z. B. der vorschriftsgemäße Umgang mit den Lithium-Ionen-Akkus, die Brandgefahren und die zu ergreifenden Notfall-Maßnahmen beim Brand.
  • Die notwendigen organisatorischen Notfallmaßnahmen beim Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus müssen vor Aufnahme der Tätigkeit festgelegt und in der Gefährdungsbeurteilung und/oder in der betrieblichen Brandschutzordnung dokumentiert werden. Eine Betriebsanweisung ist Pflicht. Organisatorische Notfallmaßnahmen können z. B. sein:
    • gefahrloses Ausschleusen von Lithium-Ionen-Akkus, die sich in einem gefährlichen Zustand befinden, unter Beachtung des erforderlichen Personenschutzes und unter Ausschluss der Eigengefährdung ins Freie bzw. in einen sicheren Bereich,
    • Verwendung von mit wassergefüllten Gefäßen mit Gassperren oder Havarie-Boxen
    • Ablauf zum Verständigen von interner und externer Hilfe (Rettungskette, Feuerwehr, Rettungsdienst).
  • Defekte Lithium-Ionen-Akkus dürfen nur in dafür zugelassenen Behältern mit integrierter Druckentlastungsöffnung (Gasmanagement) in geeigneten Fahrzeugen (ggf. auch auf Anhängern mit Plane und Spriegel) transportiert werden. Der Transport von Lithium-Ionen-Akkus unterliegt dem Gefahrgutrecht. Es gibt auch für defekte Lithium-Ionen-Akkus spezielle Bestimmungen für alle Transportarten, z. B. im Gefahrgutrecht für Straße, Schiene und Luftfahrt. Für die jeweilige Transportart sind die sich u. a. aus dem Gefahrgutrecht ergebenden Vorgaben zu beachten, wie die Verwendung von Behältnissen mit BAM-Zulassung.  
  • Sollen Lithium-Ionen-Akkus in einer Arbeitsstätte in größerem Umfang gelagert werden, so ist frühzeitig vor Aufnahme der Tätigkeit zu prüfen, inwieweit Genehmigungen der zuständigen Baugenehmigungsbehörde bzw. Brandschutzdienststelle notwendig sind.
  • Auch der zuständige Sachversicherer sollte davon in Kenntnis gesetzt werden.

Achtung, der Akku ist heiß oder er raucht? Was sie jetzt tun sollten:

Wird eine ungewöhnliche Hitzeentwicklung oder gar Rauchbildung an einem Lithium-Ionen-Akku festgestellt, ist dieser unverzüglich in einen dafür zugelassenen Behälter (BAM) mit integrierter Druckentlastungsöffnung zu verbringen. Die Alternative kann ein ausreichend großer, mit Wasser gefüllter Behälter sein, wenn diese Maßnahme ohne Personengefährdung möglich ist. Vorsorglich sind geeignete persönliche Schutzausrüstungen (PSA), wie Schutzhandschuhe, Gesichtsschutz etc. bereitzustellen. Der Behälter wird außerhalb des Gebäudes und abseits weiterer Brandlasten bis zu einer fachgerechten Entsorgung gelagert.

Der Feuerlöscher ist hier nicht das Mittel der Wahl!

Nach derzeitigem Kenntnisstand sind Löschmaßnahmen mittels Feuerlöscher im Hinblick auf den Personenschutz von Beschäftigten und Brandschutzhelfern wegen der beschriebenen Gefährdungen als äußerst kritisch anzusehen. Dies gilt auch für den Einsatz von zurzeit umworbenen Lithium-Ionen-Feuerlöschern, die aus der Sicht des Sachgebiets Betrieblicher Brandschutz zur (Entstehungs-)Brandbekämpfung nicht ohne mögliche Eigengefährdung einzusetzen sind!

Häufige Fragen

Unfallversicherungsschutz besteht im Rahmen der Selbsthilfe auch bei Bauarbeiten an Feuerwehrhäusern, wenn die Kommune diese beauftragt und finanziert (organisatorische Verantwortung). Die hierbei eintretenden Unfälle gelten als Arbeitsunfälle im Sinne des Sozialgesetzbuches VII. Voraussetzungen hierfür sind, dass die Beteiligten ihre Tätigkeit ehrenamtlich und unentgeltlich ausüben, dass die Arbeiten im Rahmen eines ordnungsgemäß angesetzten und durchgeführten Feuerwehrdienstes (Arbeits- und Werkstättendienst) erfolgen und diese auch vom Träger des Brandschutzes ausdrücklich genehmigt sind. Fördernde Mitglieder bzw. andere Personen, die nicht der Freiwilligen Feuerwehr angehören, aber ebenfalls an den Baumaßnahmen teilnehmen, sind hierbei nicht nach § 2 Abs. 1 Nr. 12 SGB VII unfallversichert. Für diese Personen besteht Versicherungsschutz nach § 2 Abs. 2 Satz 1 i.V.m. § 2 Abs. 1 Nr. 1 SGB VII, wenn sie im Auftrag der jeweiligen Kommune tätig werden. Anspruch auf Mehrleistungen neben den normalen Regelleistungen der gesetzlichen Unfallversicherung hat diese Personengruppe jedoch nicht. Bei der Übertragung von Aufgaben auf Angehörige der Freiwilligen Feuerwehr und Helfer*innen ist deren Befähigung für die Aufgabenerfüllung hinsichtlich der für die Sicherheit und den Gesundheitsschutz zu beachtenden Bestimmungen und Maßnahmen zu berücksichtigen (Auswahlverantwortung des Trägers des Brandschutzes nach § 7 UVV GUV-V A 1). Wir empfehlen daher die Beauftragung einer Fachfirma, unter deren Anleitung die Feuerwehrangehörigen und ehrenamtlichen Bürger ausgewählte Aufgaben und Zuarbeiten durchführen. Einfache Arbeiten (z. B. Malerarbeiten) können dagegen von fachkundigem Personal in Eigenregie übernommen werden.

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