Brandgefahr von Akkus - Abhilfe schaffen (Brandschutzkisten)

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    • Brandgefahr von Akkus - Abhilfe schaffen (Brandschutzkisten)

      Hier auf Wunsch von Varminter mal eine Übersicht bezüglich Brandgefahr und Brandverhütung durch Akkus (meist L-Ion-Akkus).

      Fas Alle haben schon einmal mitbekommen, dass Akkus, insbesondere die Lithium-Ionen-Akkus eine Brandgefahr darstellen können. Dies geschied meist, wenn die Teile entweder physisch beschädigt wurden oder aber man erhöht die Brandgefahr durch eine Tiefenentladung, dann am besten noch eine lange Lagerphase im tiefenentladenen Zusand und anschließendes lange wieder aufladen.

      Lithium-Ionen-Akkus haben eine hohe Energiedichte, deshalb sind sie ja auch so geeignet für leistungsstarke Geräte wie E-Bikes, Notebooks oder auch für selbstfahrende Rasenmäher. Die hohe Energiedichte hat jedoch eine Schattenseite, und das ist die zwar statistisch geringe, aber eben doch vorhandene Brand- und Explosionsgefahr, wenn im Akku die Dinge außer Kontrolle geraten, es zu einem Kurzschluss oder Thermal Runaway kommt und sich die viele Energie sozusagen auf einen Schlag entlädt.

      Dabei passiert folgendes: Wie jede normale Batterie hat ein Akku zwei Kammern - Elektrodenräume - eine auf der Anoden- eine auf der Kathodenseite. Zwischen diesen beiden Kammern strömen die Ladungsträger – in dem Fall die Lithium-Ionen – in die eine oder in die andere Richtung, je nachdem ob der Akku gerade genutzt oder wieder aufgeladen wird. Damit das ganze kontrolliert passiert, befindet sich zwischen den Kammern, der sogenannte Separator, eine halbdurchlässige Trennwand.

      Halbdurchlässig bedeutet, die Ladungsträger im Akku – also die Lithium-Ionen – können den Separator schon durchdringen, aber nur langsam und wohl-dosiert.

      Wenn der Separator beschädigt ist – sei es durch übermäßige Hitze, sei es weil er auf einen harten Boden gefallen ist oder einfach durch einen Produktionsfehler, wird diese Trennwand für die Lithium-Ionen durchlässiger als sie sein sollte – und das heißt im Klartext: Es gibt einen Kurzschluss. Der führt dazu, dass die Lithium-Ionen sehr schnell durch den Akku wandern und es sehr schnell zu chemischen Reaktionen kommt, bei denen in kurzer Zeit sehr viel Energie freigesetzt wird. Das führt zu einer Kettenreaktionen: Je heißer der Akku wird, desto geht erstens der Separator noch mehr kaputt und desto schneller laufen zweitens die Reaktionen ab, so dass durchaus Temperaturen von über tausend Grad entstehen können.

      Eine gute (kurze) Übersicht bildet das Dokument des VdS:

      Lion1.pdf

      Wer es technisch noch etwas genauer mag findet weitere Infos hir in dem Dokument:

      Lion2.pdf

      Bei den meisten Firmen sprechen wir gemäß Definition von Kleinmengen bzw. wie die es nennen "Lithim-Batterien geringer Leistung". Nur bei Produktionsstätten von Akkus selber werden gößere Volumina erreicht oder aber bei Distributoren. Trotzdem sollte man auch im Kleinmengenbereich auf ausreichende Sicherheitsstandards wert legen.

      Dazu gehören: Im Umkreis von Lagerstätten (auch Kleinmengen) den Umgebungsbereich innerhalb von 2,5m um die Alt-Akkus herum Brandlast-frei halten. Offensichtlich beschädigte Akkus in einem brandschutztechnisch abgetrennten Bereich lagern.

      Jetzt steht man in mittelständischen Firmen meist vor dem Problem das gerade die kleinen IT-Lagerflächen meist nicht brandschutztechnisch ertüchtigt sind oder aber Altgeräte vor der Entsorgung aus datenschutzrechtlichen Gründen verschlossen im Schrank oder kleinen Raum irgendwo in der EDV aufgestapelt werden. Da kommen bei ein paar hundert Mitarbeitern und einer trägen EDV was die Entsorgung anbelangt schnell größere Mengen zusammen. Geht dann ein Akku im Lager hoch hat man quasi die Bombe gezündet.

      Um das Problem bei uns zu beheben bin ich folgender Maßen vorgegangen.

      Beschädigte Akkus oder Geräte mit integriertem Akku wo ich misstrauisch bin:

      Als erstes habe ich nach einer Stabilen Box gesucht, die bei einem gewissen Innendruck aber immer noch über den Deckel entlüften kann. Da gibt es teure Kunststoffboxen die explizit als Brandschutzboxen angeboten werden, die fand ich aber unverhältnismäßig teuer für das bischen Plastik.
      Ich hab deshalb Zarges gewählt. Bei entsprechendem Innendruck pfeift der Überdruck über die in den Zagesboxen integrierte Gummidichtung ab. Außerdem sind die Boxen schön haltbar und besser stapelbar.

      Dann müssen die Boxen (egal ob Plaste oder Alu) von Innen mit kleinen Beuteln ausgelegt werden, meist 6cm Schichtstärke am Boden, den Seiten und oben auf dem Lagergut. Im Kern werden dann die Akkus gelagert oder Geräte die Akkus beinhalten.

      Als Brandschutzbeutel hab ich PYROBUBBLES genommen, die haben gute Testergebnisse und fangen auch den Ruß im Brandfall auf:

      genius-group.de/

      So funktioniert das Zeug:

      youtube.com/watch?v=3N-Yl5HranQ


      Sonstige Akku-Lagerbestände:

      Wir haben ein separates Lager für EDV-Scheiß. Ich hab die EDV-Lurche angewiesen alle Geräte mit integrierten Akkus in einem Metallregal zu lagern was im Umkreis von 2,5 m keine weiteren Brandlasten um sich rum hat. Das Lager hat zum Glück eine T90-RS-Tür, das Einzige was ich noch hab machen lassen war die Lüftung in dem Raum tod zu legen, damit sich im Brandfall von nicht in Boxen befindlichen Materialien keine Dioxine, Ruß etc. über die Lüftung verteilen kann. Luft in dem Raum ist jetzt zwar schlechter, ist mir aber lieber als eine Querkontamination im Brandfall.

      In den Büroflächen muß die EDV jetzt auch Lagergeräte zukünftig in Boxen aufbewahren. Außerdem gab es eine Dienstanweisung ´jegliche Akkus nur mit ausreichend Restladung einzulagern und 1 x jährlich die Restladung zu testen, damit keine Tiefenentladung erfolgt und bei einer Inbetriebnahme dann eine erhöte Brandgefahr ausgeschlossen werden kann. Begeisterung bei den Jungs sah anders aus.....aber das Leben ist nun mal kein Ponyhof.

      Wer es ganz gründlich machen will kauft Sicherheitsschränke, die liegen dann aber meist bei 1.500€+ je nach Ausstattung. Willkürlich rausgesuchter Anbieter im Netz als Beispiel:

      batterien-lagern.de/?utm_sourc…1GJgj6EAAYASAAEgL3UvD_BwE


      Privat:

      Für zu Hause hab ich mir auch die Zarges-Boxen gekauft und lagere alle Akkus darin (inkl. der benötigten Pyrobubbles) die länger nicht benötigt werden. Hätte ich eine größere Garage getrennt vom Haus wär ich aus Kostengründen privat vermutlich auf die Akku-Bags umgestiegen, die sind günstiger aber auch nicht so brand-fest, bieten aber immer noch einen gewissen Schutz (willkürlich rausgesucht bei Amazon, diese Taschen oder Beutel gibt es in zig verschiedenen Größen. Achtung: auf Zertifizierung achten!):

      amazon.de/Original-kraftmax-Sc…tel-Lithium/dp/B072BML48L
      Der Bote der Wahrheit braucht ein schnelles Pferd.
    • Als erstes, Danke für den Artikel, er hat mich zum Nachdenken gebracht.

      Für eine große Kiste habe ich zuwenig Platz und die Bubbles hätte ich jetzt auch nur im 12.5 Kilo Sack um 111,99 € gefunden :(
      Daher würde ich an eine große LiPo Tasche denken und darin dann direkt die Akkus oder nochmal kleinere Taschen.


      Nur wie weiß ich ob diese Taschen überhaupt zertifiziert sind oder es nur Chinamüll ist? Und was mache ich mit den Akkus in den Taschenlampen, sind die auch "gefährlich"? Und mein Ladegerät, sollte das auch in eine "Brandbox"?
    • Hi Don,

      muss man sich bei den Pyrobubbles immer die Beschreibung durchlesen. Entweder ist es Schüttgranulat für Hohlräume oder halt die Variante die in kleinen Päckchen drin ist. Findest du zig Anbieter für die Päckchen-Variante im Netz:

      voelkner.de/products/1184827/G…3--wy1EAQYASABEgJA7fD_BwE

      conrad.de/de/p/genius-brandsch…!222!3!318173911130!!!g!!

      digitalo.de/products/1016632/G…212wshEAkYCSABEgKGEvD_BwE

      Achtung: immer auf die Päckchengrösse achten, gibt es in verschiedenen Varianten je nach Einsatzzweck.

      Wenn du die LiPo-Taschen nimmst würde ich die auf nicht brennbaren Materialien lagern, da entsteht bei einem Akkubrand enorme Hitze. Das kann eigentlich nur durch die Bubbles einigermassen gut kompensiert werden, die Taschen verhindern mehr oder weniger nur das unkontrollierte rauskatapultieren von einzelnen Zellen aus dem Akku in die Umgebung-

      Hier findest du ab Seitenzahl 74 auch einige Hinweise zu den Taschen:

      ffb.kit.edu/download/IMK%20Ber…%2003.02.2017%20-%202.pdf

      Ladegeräte stellen wenn man sie in der Steckdose lässt immer eine Gefahr dar wie jedes andere elektrische Gerät. Problem bei Ladegeräten sind meist billige Chinascheisswaren die keine Thermoabschaltung drin haben. Davon schwirrt leider ziemlich viel auf dem Markt rum.

      Ich hab das bei mir so gelöst um hier die Gefahr eines Brandes zu minimieren:

      In die normalen fest installierten Steckdosen in Haus/Wohnung kommen Funksteckdosen mit Zigbee-Protokoll. Grund hierfür ist das bei mir das Licht zu Hause alles von Phillips Hue ist. Deren Bridge verarbeitet das Zigbee-Protokoll. Somit kann ich dann das Licht und die Steckdosen die schaltbar sind steuern. Ich hab hier bei mir auch die Philips-Steckdosen gibt aber auch andere gute Hersteller mir dem Zigbee-Protokoll-

      www2.meethue.com/de-de?origin=…2MXwJcEAAYASAAEgIDmfD_BwE

      Steckdose:

      www2.meethue.com/de-de/p/hue-smarter-stecker/8718699689285

      Gehe ich aus dem Haus kann ich das so einrichten, dass ich entweder die Steckdosen alle mit einem Klick in der App ausschalte oder man benutzt Geofencing Funktionen die dann die Steckdosen automatisch an- und ausschalten je nachdem ob man da ist oder nicht. Diese Steckdosen nutze ich bei allen Geräten denen ich misstraue.

      Alle anderen Sachen wie Kühlschrank, Kaffeemaschine etc. stecken in den „normalen“ Steckdosen der Wohnung und laufen immer durch. Dabei achte ich aber auf Qualitätsprodukte und keine No-Name-Hersteller.

      Somit kann man Gefahren von Geräten minimieren (nicht ausschließen) denen man misstraut.
      Der Bote der Wahrheit braucht ein schnelles Pferd.