Gefahrenpotenziale von Lithium-Akku-Bränden
Akkubrände unterscheiden sich grundlegend von gewöhnlichen Bränden, sowohl im Entstehungsprozess als auch im Verhalten. Klassische Brände (Holz, Papier, etc.) benötigen Sauerstoff aus der Umgebung – Lithium-Ionen-Batterien hingegen erzeugen bei einer Entzündung enorme Hitze, brennbare Gase und eigenen Sauerstoff durch chemische Zersetzung im Inneren. Das Feuer erhält sich somit selbstständig. Zudem bauen überhitzte Zellen im Innern Druck auf, der angrenzende Zellen thermisch zerstören kann – eine Kettenreaktion, die oft explosionsartig verläuft (siehe «Was passiert beim Akku-Brand?»).
Gefahrenpotenziale: Was den von Akku-Brand von anderen Bränden unterscheidet
Extrem hohe Hitzeentwicklung: Temperaturen weit über 500 °C sind möglich, bei grossen Akkus >1’000 °C – genug, um Stahl zu schwächen und Brände in der Umgebung auszulösen.
Wiederholte Explosionsgefahr: Akku-Zellen können explodieren und eine gefährliche Druckwelle sowie Splitter verursachen. Dieses Risiko besteht über die gesamte Branddauer hinweg wiederholt.
Lange Brenndauer: Akku-Brände können über viele Stunden anhalten, weil jede einzelne Zelle nacheinander thermisch durchgeht. Je grösser der Akku und je höher seine Energiedichte, desto länger dauert der Brandprozess.
Diverse Giftstoffe: Dichte, aggressive und hochtoxische Rauchgase wie Flusssäure (HF) und organische Lösungsmittel machen eine sofortige Evakuierung nötig und erfordern Atemschutz sowie spezielle Schutzkleidung für Einsatzkräfte.
Erschwerte Löschbarkeit: Konventionelles Löschen greift nur gegen die Flammen und zur Kühlung, da die thermisch durchgehenden Zellen ihren eigenen Sauerstoff produzieren und nicht in die Zelle eingedrungen werden kann.
Hohes Wiederentzündungsrisiko: Auch nach scheinbarem Ablöschen können instabile chemische Prozesse im Akku weiterlaufen und es besteht die Gefahr einer spontanen Wiederentzündung
Kontaminiertes Löschwasser: Kommt Löschmittel mit den beim Akku-Brand entstehenden Giftstoffen in Kontakt, reichert es sich mit toxischen Rückständen und chemischen Verbindungen an.
Zugänglichkeit für die Feuerwehr: Je nach Standort des Akkus ist der Brandherd nur schwer erreichbar. Dichte Rauchentwicklung, extreme Hitze und verbaute oder eingeklemmte Geräte erschweren den Zugang zusätzlich und verzögern ein sicheres Eingreifen der Einsatzkräfte.
Die Konsequenz eines Akku-Brandes sind einzigartige Gefahrenpotenziale: Ein brennender Akku setzt häufig hochgiftige Rauchgase frei – darunter Flusssäure (HF), Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO2), organische Lösungsmittel und andere giftige Stoffe. Besonders Flusssäure ist kritisch: Schon geringste Mengen dieses ätzenden Gases können für Menschen und Umwelt lebensgefährlich sein. In Kontakt mit Luftfeuchtigkeit bildet HF sofort Säure, die sogar Gummi und viele Kunststoffe durchdringt. Entsprechend müssen Einsatzkräfte spezielle Schutzausrüstung tragen, wenn Lithium-Ionen-Brände vermutet werden.
Zudem entsteht eine immense Hitze – je nach Akku-Grösse können Temperaturen von 500 °C bis über 1’000 °C auftreten. Diese Hitzeentwicklung kann umliegende Materialien entzünden und erschwert das Herankommen an den Brandherd. Ebenfalls charakteristisch ist Funkenflug und Stichflammenbildung: Kurzzeitige Flammenstösse können selbst in einiger Entfernung noch Schaden anrichten.
Eine weitere Gefahr ist die Explosion einzelner Zellen oder des gesamten Akkupacks. Im Verlauf eines Thermal Runaways können Zellen unter Druck explodieren, was schlagartig Flammen und Trümmer freisetzt. In grösseren Batterien (z.B. in E-Fahrzeugen oder stationären Speichern) sind mehrfache Explosionen möglich, wie oben beschrieben.
Besonders heimtückisch ist das Wiederentzündungsrisiko: Selbst wenn ein Akku-Brand scheinbar gelöscht wurde, kann sich der Akku Stunden, Tage oder sogar Wochen später erneut entzünden. In grösseren Akkueinheiten (E-Fahrzeuge, E-Bikes, Energiespeicher) ist eine späte Rückzündung keine Seltenheit. Im Inneren können weiterhin instabile chemische Prozesse ablaufen, die unter bestimmten Bedingungen ein neues Feuer auslösen. Lithium-Brände gelten daher als äusserst langwierig und schwierig endgültig zu beseitigen.
Diese Gefahren machen deutlich, dass nicht jeder Akku-Brand gleich ist. Je nach Grösse und Typ des Akkus variieren Energiegehalt und Brandverhalten erheblich.