Brände von Lithium-Ionen-Akkus: Warum brennende Elektroautos oder Photovoltaik-Speicher so schwer zu löschen sind

Durach im Oberallgäu: Im September 2023 kommt es in einer Lagerhalle zum Großbrand. Hunderte brennende Speicherakkus für Photovoltaikanlagen entwickeln eine enorme Hitze, sodass sogar Wohngebäude auf der gegenüberliegenden Straßenseite beschädigt werden.

Was die Feuerwehr aber vor das größte Problem stellte, waren immer neuen Entzündungen, nachdem das in Flammen stehende Material scheinbar schon gelöscht war. Am Ende waren 364 Tonnen Elektroschrott zu entsorgen. Fälle wie dieser zeigen, dass brennende Lithium-Ionen-Akkus noch immer eine große Herausforderung für die Feuerwehr darstellen – ob in einer Lagerhalle oder einem Elektroauto, dessen Akku durch einen Kurzschluss während des Ladevorgangs in Brand gesetzt wurde. Dies passiert zwar selten – die Schwierigkeiten beim Löschen machen solche Szenarien aber immer wieder zu viel diskutierten Themen in den Medien.

Die Schwierigkeiten beim Akkulöschen

Lithium-Ionen-Akkus setzen sich aus mehreren Zellblöcken zusammen, die nahezu wasserdicht im Unterboden eines Fahrzeugs verbaut sind. Bei mechanischen Einwirkungen, großer Hitze oder Überladungen kann es zu einer thermischen Kettenreaktion kommen. Zuerst werden große Energiemengen freigesetzt. Dabei wird Sauerstoff erzeugt. Außerdem verdampft Elektrolytflüssigkeit unter Bildung von Gasen, die leicht entzündlich sind. Gerät eine Zelle des Akkus in Brand, greift dieser Zelle für Zelle auf benachbarte Blöcke über – ein Prozess, der kaum aufzuhalten ist und sich selbst verstärkt.

Werden in diesem Stadium Löschmaßnahmen eingeleitet, muss mit zwei Barrieren gerechnet werden: Ist das Gehäuse des brennenden Akkus nicht oder kaum beschädigt, kann kein Löschwasser an den Brandherd gelangen. Die Alternative, den Lithium-Ionen-Akku von außen zu kühlen, erfordert wegen der thermischen Isolierung der Zellblöcke hingegen außerordentliche Wassermengen. Beide Maßnahmen in Relation gesetzt, ergeben eine deutliche Unverhältnismäßigkeit beim Einsatz von Löschwasser.

Warum Löschschaum nicht durchschlägt

Aber warum eigentlich Wasser? Im Innern der Batterie wird während des thermischen Prozesses weiter Sauerstoff gebildet, der ein Löschen mit Schaum unmöglich macht – anders als etwa die Brandbekämpfung bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Ein in Brand geratener Akku eines Elektroautos entwickelt selbst unter massiver Wassereindeckung weiter Gase und setzt Hitze frei. Dieser aus brennendem Elektrolyt und Graphit entstehende Rauch kann sich als Stichflammen nach außen hin entladen. Selbst Verpuffungen und Explosionen sind möglich. Dabei können Teile der Batterie in die Umgebung geschleudert werden. Wegen der Rauchentwicklung und der Explosionsgefahr sind bei der Brandbekämpfung das Tragen eines Atemschutzes und das Einhalten eines Sicherheitsabstands unabdingbar.

Geeignete Löschmittel für Erstmaßnahmen sind:

• Lithium-X-Feuerlöscher
• Wasser-Feuerlöscher mit IMPREX C
• Gel-Feuerlöscher bei kleinerer Akkubränden
• Pyrobubbles
• Löschdecken für Akkus

Welchen Vorteil Löschwasser bietet

Lange Zeit gab es eine Kontroverse, ob die reaktionsfreudige Lithium-Konstruktion des Akkus überhaupt mit Wasser gelöscht werden sollte. Untersuchungen haben jedoch ergeben, dass Löschwasser in großer Menge einen Kühleffekt auf die Batteriezellen hat und deren thermische Reaktion verlangsamen kann. Wie dieses in der Praxis am zielführendsten eingesetzt werden sollte, lässt sich selten pauschal beantworten und beruht auf dem Sammeln von Erfahrungen. Abhängig vom dem im Brand geratenen Objekt scheinen Löschmaßnahmen jedoch einen gemeinsamen Nenner zu haben: Viel hilft viel. Das kühlende Wasser ist so lange einzusetzen, bis die thermische Reaktion im Inneren des Akkus auch tatsächlich zum Erliegen gekommen ist.