Schlagzeilen über brennende Batterien machen immer wieder die Runde. Vom Smartphone in der Hosentasche über Antriebsbatterien in eFahrzeugen bis hin zum Heimspeicher im Keller wird das Thema Brandgefahren und Brandsicherheit umfassend diskutiert. Unumstritten ist, dass Lithium-Ionen-Batterien Brandbeschleuniger sind. Wie sich das im Detail verhält, was zu tun ist und was Fachleute dazu meinen, erfahren Sie am Ende des folgenden Artikels. Und, um es schon mal vorwegzunehmen: All diese Brand-Horror-Geschichten gelten NICHT für Salzbatterien. Diese sind absolut sicher!

Wie der Name der Batterie verrät, besteht die Salzbatterie vorwiegend aus Kochsalz. Jedes Lebewesen benötigt Salz und wir nehmen es täglich mit unserer Nahrung auf. Es ist also ein unbedenklicher Rohstoff, der zudem noch weltweit ausreichend verfügbar ist. Die aktive Masse der Salzbatterie besteht aus Kochsalz und Nickel. Der Elektrolyt besteht aus Kochsalz mit einer kleinen Prise Aluminium und wird bei 150° Celsius flüssig. Bei einer Temperatur von 250 Grad kann das Nickel-Kochsalzgemisch als Energiespeicher eingesetzt werden.

Nun könnte man annehmen, eine heisse Batterie brennt auch viel schneller. Doch das ist ganz und gar nicht der Fall. Es verhält sich eher umgekehrt: Weil diese Batterie eben bei hohen Temperaturen arbeitet, ist sie genau deshalb unempfindlicher gegenüber Aussentemperaturen. Und: Crash- und Schusstests in Kombination mit Wasser haben eindeutig ergeben, dass diese Hochtemperatur-Batterie weder explodiert noch brennt. 

Anorganische Elektrolyten, wie bei der Salzbatterie, enthalten keinen Kohlenstoff. Es sind Salze und Metalle, die weder ausgasen noch brennen können. Halten sie mal ein Feuerzeug unter einen Kochsalzstreuer. Salzbatterien sind keine Brandbeschleuniger. Der Feuerwehr ist an dieser Stelle gesagt, dass eine Salzbatterie keinerlei Absicherungs- oder Brandverhinderungsmassnahmen benötigt.

Die Explosionsgefahr bei Lithium-Ionen-Akkus ist unterschiedlich und liegt sehr an der Lagerung und den Ausseneinwirkungen. Ein heruntergefallenes Smartphone kann zu inneren Kurzschlüssen führen und den Akku entzünden. Überladung von Lithium-Ionen-Speicher kann ebenfalls innere Schäden verursachen. Grosse thermische Einwirkungen von aussen, zum Beispiel durch Sonneneinstrahlung, sind mögliche Gründe einer Selbstentzündung. Daher sollten Lithium-Ionen-Batterien (LIB) stets in den vorgeschriebenen Temperaturen gelagert und betrieben werden. In der Regel liegt dieser Temperatur-Range zwischen 5° bis 25° Celsius.

Im Falle eines Brandes, der von aussen auf die Batterie zukommt, gelten LIB als Brandbeschleuniger, was ihre eigentliche Gefährlichkeit ausmacht. «Auch bei der Lagerung bereits relativ kleiner Mengen von Lithium-Ionen-Speichermedien, die in Brand geraten, ist mit einer sehr schnellen Brandausbreitung zu rechnen. Durch das teils explosionsartige Abbrennen können brennende Teile umhergeschleudert werden», so Christian Emrich von der Feuerwehr München. 

Eine weitere Gefahr ist, dass im Brandfall toxische Gase entweichen. Daher ist ein sich schnelles Entfernen von der Brandstelle ratsam. Feuerwehrleute wissen, dass man LIB nicht löschen kann, sondern diese nur mit viel Wasser gekühlt werden können. «Ersticken mittels Kissen, Sand, CO2 oder sonstigen Löschmitteln funktioniert nicht, da die chemischen Prozesse gekühlt werden müssen. Der Sauerstoff, den der Verbrennungsprozess benötigt, ist bereits chemisch in den Zellen gebunden. Daher hilft ‚abdecken/ersticken‘ des Brandherds nicht», erklärt die Feuerwehr München. Im Nachgang eines LIB-Brandes ist die «abgebrannte» Batterie in einem Wasserbecken unter thermische Beobachtung zu stellen, da eine erneute Anzündung nicht ausgeschlossen ist. Vom Zeitpunkt «Feuer unter Kontrolle» bis «Feuer aus» können mehrere Tage vergehen.

Bei Batterien in Autos stellt sich immer wieder die Frage, inwieweit ein eFahrzeug eher als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor in Brand gerät. Hier decken sich die Meinungen von Forscher, Feuerwehren und Fahrzeugtester weitgehend. «Bis dato fanden mehrere Realbrandversuche an Pkw statt, die zeigten, dass das Brandverhalten von E‑Fahrzeugen sich nicht wesentlich von jenen konventionellen Fahrzeugen unterscheidet. Merklich unterschiedlich ist jedoch die Rauchgaszusammensetzung durch das vermehrte Auftreten von Fluorwasserstoff und Phosphorsäure, die beide ein erhöhtes Gesundheitsrisiko darstellen,“ ist die Aussage einer österreichischen Forschungsgruppe.

Experimente der Feuerwehren haben auch gezeigt, dass die Brandintensität nicht von der Antriebsart abhängt, sondern mit den verbauten Materialien im Fahrzeug, also im Wesentlichen vom Interieur des Fahrzeugs bestimmt wird. In der Regel kommt der Brand nicht aus der Antriebstechnik, sondern von aussen. Fahrzeug-Batterien sind sehr gut abgeschottet. Nur im schlimmsten Fall, wenn bei schweren Unfällen die Schutzvorrichtungen der Antriebsbatterien beeinträchtigt wurden, kommt es zum befürchteten «Thermal Runaway». Das bedeutet, dass die Temperatur innerhalb von kürzester Zeit durch eine unaufhaltsame chemische Kettenreaktion steigt und die im Akku gespeicherte Energie schlagartig freisetzt. Dieser Vorgang ist mit einer Explosion gleichzusetzen.

Neben den giftigen Gasen während eines Batteriebrandes, sind die späteren Russablagerungen im Umfeld des Brandes sehr gefährlich. Sie enthalten grosse Mengen an Kobaltoxid, Nickeloxid und Manganoxid. Diese Schwermetalle sind ätzend, allergieauslösend und krebserregend. Ebenso ist das Löschwasser ein giftiges Gemisch, dass nicht ins normale Abwassersystem gelangen sollte, geschweige denn in die umliegende Natur.

Was bisher nicht fundiert erforscht wurde, sind das Verhalten und die Gefahren von ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien. Man weiss noch nicht viel über den Gebrauch alternder oder Second-Life-Energiespeicher, die oftmals nach dem Gebrauch in eFahrzeugen in Gebäuden oder an Ladestationen eingesetzt werden. Hier besteht dringend Nachholbedarf.