Für mehr Sicherheit der Einsatzkräfte: Forscher nehmen „Second Life“-Batterien unter die Lupe

(Pressemitteilung)
(uw) 15.02.2021 – MÜNSTER In einem neuen Forschungsprojekt wollen Wissenschaftler
die Sicherheit sogenannter Second Life-Batterien untersuchen. Dabei handelt es sich um ausgediente Akkus, die aus Elektrofahrzeugen ausgemustert wurden, um danach noch als stationäre elektrochemische Energiespeicher verwendet zu werden.
Solche Speicher werden zum Beispiel in Wind- oder Solarparks oder in Gebäuden installiert.
Voraussetzung für die Forschungsarbeit ist nach Angaben der
Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes (vfdb) eine
Großversuchsanlage, wo Batterien mit einem Energieinhalt von etwa
500 kWh getestet werden können. Gemeinsam mit der vfdb sind das
Institut für Apparate und Umwelttechnik der Otto-von-GuerickeUniversität Magdeburg (OVGU), die Bundesanstalt für
Materialforschung und -prüfung (BAM) und das Institut der Feuerwehr
Nordrhein-Westfalen (IdF NRW) an dem Projekt (Sicherheit
elektrochemischer Energiespeicher in Second Life Anwendungen SEE-2L)
beteiligt. Es wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und
Forschung im Rahmen des Programms „Forschung für die zivile
Sicherheit“ (www.sifo.de) der Bundesregierung gefördert.
„Neben den Leistungsparametern steht bei den Speichertechnologien,
insbesondere der Lithium-Ionen-Technologie, zunehmend deren
Sicherheit im Blickpunkt“, erläutert ein Sprecher der vfdb. Stationäre
Speicheranlagen seien jedoch für die Energiewende äußerst relevant.
Deshalb sei eine deutliche Zunahme zu erwarten. Offen sei aber derzeit,
wie genau die Lithium-Ionen-Technologie mit Blick auf den Brand- und
Explosionsschutz beherrschbar ist. „Charakteristisch für diese
Speichersysteme ist einerseits der hohe Energieinhalt pro Volumen und
andererseits die Möglichkeit, dass elektrochemische Zellen in einen
unkontrollierten Reaktionszustand übergehen, ohne dass dies vorher
erkennbar ist“, so der vfdb-Sprecher weiter. Das bedeute
Herausforderungen für den vorbeugenden und den abwehrenden
Brandschutz sowie für den Explosionsschutz.
Wie lassen sich durchgehende Reaktionen in Batteriemodulen erkennen
und kontrollieren? Welche Löschverfahren sind sinnvoll? Wie sind die Auswirkungen auf die umgebende Gebäudekonstruktion? Wie müssen
stationäre Speicheranlagen im baulichen Brandschutz berücksichtigt
werden? Welche Handlungshinweise und Grundlagen für
Schulungskonzepte lassen sich für Feuerwehren ableiten? – Das sind nur
einige der Fragestellungen, mit denen sich die Projektpartner
beschäftigen werden. Darüber hinaus sollen Lösungsansätze für
Batteriesätze entwickelt werden, bei denen die mögliche Freisetzung
von Wärme nicht durchgehende Reaktionen in benachbarten
Batteriesätzen oder -modulen auslöst.
Brände oder Explosionen mit Lithium-Ionen-Batterien gelten für die
Feuerwehren noch nicht als alltäglich. Damit dies auch mit einer
deutlich größeren Verbreitung dieser Technologie so bleibt, sollen die
technischen Konzepte weiterentwickelt und Sicherheitsstandards
geschaffen werden. Oberstes Ziel ist der Schutz der Einsatzkräfte.
Bislang gibt es keine fundierte Grundlage für die Umsetzung einer
einheitlichen taktischen Vorgehensweise. Auch fehlt eine einheitliche
Schulung von Einsatzkräften. Auch dazu soll das Projekt beitragen.
Um die umfangreichen Ziele zu erreichen, müssen Prüfstände und
Prüfumgebungen bei neutralen Institutionen geschaffen werden, bei
denen Tests mit den Speichertechnologien im Realmaßstab möglich
sind. Da derartige Versuche, bei denen es zu heftigen chemischen
Reaktionen kommen kann, nicht ungefährlich sind, müssen die
Anforderungen an den Standort solcher Prüfeinrichtungen besonders
hoch sein. Die Grundvoraussetzung ist damit ein Aufstellungsort im
Umfeld schon bestehender Versuchs- und Schulungsanlagen.
„Flächendeckend sind die Grundlagen für das Verständnis kritischer
Zustände von Akkusystemen nicht bekannt“, betont die vfdb. „Auch
fehlen einsatztaktische Handlungsempfehlungen und
Schulungskonzepte, die auf wissenschaftlichen Erkenntnissen beruhen.
Deshalb soll aus dem Projekt ein wesentlicher Beitrag zur sicheren
Handhabung von LI-Systemen erarbeitet werden.“ Die Ergebnisse der
Arbeit sollen Schulungskonzepten für die feuerwehrtechnische Aus- und
Weiterbildung dienen und bundesweit verbreitet werden. Damit die
Forschungsinhalte und –ergebnisse praxisnah vermittelt werden
können, ist ein dezentraler Übungsstand geplant.

(Quelle: Pressemitteilung des vfdb vom 15.02.2021)