Löschanlage für Lithium-Ionen-Batterien

Lithium-Ionen-Batterien sind aus dem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Sie finden Anwendung in Smartphones, Elektrofahrzeugen, Energiespeichersystemen und vielen anderen Bereichen. Trotz ihrer Vorteile, wie hoher Energiedichte und langer Lebensdauer, bergen Lithium-Ionen-Batterien erhebliche Brandrisiken. Daher ist der Einsatz von spezialisierten Löschanlagen essenziell, um Brände in Umgebungen mit Lithium-Ionen-Batterien effektiv zu bekämpfen.

Herausforderungen beim Brandschutz von Lithium-Ionen-Batterien

1. Thermal Runaway:

   • Der "thermische Durchgang" ist ein sich selbst verstärkender Prozess, bei dem Überhitzung zur Entzündung der Batterie führt.

   • Einmal ausgelöst, kann sich der Prozess schnell auf benachbarte Batteriezellen ausbreiten.

2. Schwierige Löschung:

   • Lithium-Ionen-Batterien enthalten brennbare Elektrolyte.

   • Wasser kann zwar kühlen, ist jedoch nicht immer ausreichend, um den Brand zu ersticken.

3. Gefahr durch toxische Gase:

   • Beim Brand von Lithium-Ionen-Batterien entstehen giftige Gase wie Fluorwasserstoff (HF), die eine Gefahr für Menschen und Umwelt darstellen.

4. Re-Entzündung:

   • Auch nach dem scheinbaren Löschen können sich Batteriezellen erneut entzünden, wenn sie noch Energie speichern.

Anforderungen an löschanlagen

Eine Löschanlage für Lithium-Ionen-Batterien muss spezifischen Anforderungen gerecht werden:

1. Kühlung:

   • Effektive Kühlung, um den thermischen Durchgang zu stoppen und benachbarte Zellen zu schützen.

2. Schnelle Reaktion:

   • Automatische Detektion und Aktivierung der Löschanlage, um eine schnelle Ausbreitung zu verhindern.

3. Minimaler Schaden:

   • Schutz empfindlicher elektrischer Komponenten.

4. Sicherheit:

   • Vermeidung von Kurzschlüssen und Sicherstellung der Unbedenklichkeit des Löschmittels für Mensch und Umwelt.

Arten von löschanlagen für Lithium-Ionen-Batterien

1. Wasserbasierte Systeme:

   • Einsatz von Hochdruck-Wassernebel zur Kühlung und Sauerstoffverdrängung.

   • Effektiv bei der Wärmeableitung, jedoch begrenzt bei der Brandunterdrückung.

2. Gaslöschanlagen:

   • Verwendung von Inertgasen (z. B. Argon oder Stickstoff) oder chemischen Gasen.

   • Effizient bei der Sauerstoffverdrängung, aber wenig Wirkung auf den thermischen Durchgang.

3. Aerosol-Löschanlagen:

   • Setzen feine Partikel frei, die chemisch auf die Brandreaktion einwirken.

   • Besonders geeignet für die spezifischen Herausforderungen von Lithium-Ionen-Batterien.

Warum Aerosol-Löschanlagen besonders gut geeignet sind

Aerosol-Löschanlagen bieten entscheidende Vorteile bei der Brandbekämpfung von Lithium-Ionen-Batterien:

1. Chemische Hemmung:

   • Die feinen Aerosolpartikel unterbrechen die chemischen Reaktionen, die den Brand aufrechterhalten, und wirken somit direkt auf die Verbrennungsprozesse ein.

2. Effektive Hitzereduktion:

   • Die Partikel absorbieren Wärme, was zur Kühlung der Umgebung beiträgt und die Ausbreitung des thermischen Durchgangs stoppt.

3. Nicht leitend:

   • Aerosolpartikel sind elektrisch nicht leitend und somit sicher für den Einsatz in Umgebungen mit empfindlicher Elektronik.

4. Umweltfreundlich:

   • Moderne Aerosol-Systeme verwenden umweltverträgliche Materialien, die kein Ozon abbauen und ein geringes Treibhauspotenzial haben.

5. Kompakte Bauweise:

   • Aerosol-Generatoren sind platzsparend und können in Räumen mit begrenztem Platzangebot installiert werden.

6. Minimale Rückstände:

   • Nach der Auslösung bleibt kaum Rückstand, was die Reinigung erleichtert.

Funktionsweise von Aerosol-Löschanlagen

1. Detektion:

   • Sensoren erkennen Rauch, Hitze oder andere Anzeichen eines Brandes.

2. Aktivierung:

   • Ein pyrotechnischer Mechanismus setzt das Aerosol frei.

3. Löschung:

   • Das Aerosol breitet sich schnell im Raum aus und dringt in den Brandherd ein, wo es die chemische Reaktion des Feuers unterbricht.

Einsatzbeispiele von Aerosol-Löschanlagen bei Lithium-Ionen-Batterien

1. Batteriespeichersysteme (BESS):

   • Schutz großer Energiespeichersysteme in Rechenzentren oder Stromnetzen.

2. Elektrofahrzeuge:

   • Einsatz in Ladeinfrastrukturen oder Garagen mit hohem Batterieanteil.

3. Industrieanwendungen:

   • Schutz von Produktionsanlagen oder Lagerräumen für Batterien.

4. Transport:

   • Sicherung von Containern oder Fahrzeugen, die Lithium-Ionen-Batterien transportieren.

Vorschriften und Normen

Der Einsatz von Aerosol-Löschanlagen muss sich an internationale und nationale Normen halten:

• DIN EN 15276: Anforderungen für Aerosol-Löschanlagen.

• NFPA 855: Brandschutzstandard für Energiespeichersysteme.

• UL9540A: Testmethoden zur Bewertung des thermischen Durchgangs.

Regelmäßige Wartung und Prüfung sind essenziell, um die Funktionalität sicherzustellen.

Fazit

Aerosol-Löschanlagen stellen eine der effizientesten Lösungen für den Brandschutz von Lithium-Ionen-Batterien dar. Sie kombinieren chemische Effektivität, elektrische Sicherheit und Umweltverträglichkeit, wodurch sie ideal für anspruchsvolle Anwendungen geeignet sind. Angesichts der zunehmenden Nutzung von Lithium-Ionen-Batterien in unterschiedlichsten Bereichen wird die Bedeutung solcher innovativen Lösungssysteme weiter steigen.

Siehe hierzu auch unsere AeroPro Feuerlöschanlage.