Brandrisiken von Akkus mit Sicherheitsschrank senken

Akkus auf Basis von Lithium-Verbindungen müssen sicher gelagert und geladen werden, wenn es nicht zu erhöhten Brandrisiken kommen soll – dies geschieht idealerweise in speziellen Sicherheitsschränken. Im E-Zeitalter sind Lithiumakkumulatoren unerlässlich. Sie befinden sich in Geräten des täglichen Bedarfs wie beispielsweise in Werkzeugen oder Gartengeräten. Zudem stellen sie die Hauptenergiequelle von E-Bikes oder E-Autos dar. Die Akkus auf Basis von Lithium-Verbindungen sind effiziente Energiespeicher. Diese Art der Speicherung birgt jedoch auch ein großes Gefährdungspotenzial, sollte die aufgenommene Energie unkontrolliert abgegeben werden. Lithium-Ionen-Akkus reagieren dann reaktiv und leicht entzündlich. Die Gefahr steigt, sobald die Akkus unbeaufsichtigt, beispielsweise außerhalb der Arbeitszeit, aufgeladen werden. Die Typ-90-Sicherheitsschrankmodelle der Ion-Line von Asecos ermöglichen das sichere Lagern und Laden der Akkus.

Wenn in einem Betrieb Lithium-Ionen-Akkus lagern oder genutzt werden, ist das Unternehmen dazu verpflichtet, eine Gefährdungsbeurteilung durchzuführen. Darauf basierend ist ein individuelles Schutzkonzept zu erstellen, welches sowohl baulich-technische als auch weitere Maßnahmen umfasst. Für ein sicheres Lagern und Aufbewahren von Li-Ionen-Akkus sind dabei folgende Grundregeln zu beachten:

Derzeit werden Lithium-Ionen-Akkumulatoren als Gefahrgut, nicht als Gefahrstoff gekennzeichnet. Deswegen gibt es für die Bereitstellung und Lagerung noch keine allgemeingültigen Vorschriften, Normen oder Schutzziele, an die es sich zu halten gilt. Hinweise zur Schadensverhütung bei der Bereitstellung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren in Lager- und Produktionsbereichen sind zum Beispiel in der Publikation der deutschen Versicherer zur Schadensverhütung (VdS: 3103:2019-06) aufgeführt. Diese empfiehlt, keine Akkus über Nacht zu laden und beschädigte Akkus nicht mehr einzusetzen. Dennoch wirft dieses Thema gerade wegen seiner Undurchsichtigkeit verständlicherweise viele Fragen bei Unternehmen auf. Eine Lösung, leicht entzündliche Akkus sowohl sicher zu lagern als auch zu laden, können sogenannte Sicherheitsschränke bieten.

Die Asecos GmbH, Experte rund um das Thema Gefahrstofflagerung und führender Hersteller von Sicherheitsschränken gemäß DIN EN 14470 Teil 1 und -2, entwickelte mit den Sicherheitsschrankmodellen der Ion-Line, eine Typ-90-Schrankserie speziell zum sicheren Laden und Lagern neuer oder gebrauchter Akkus der kleinen und mittleren Leistungsklasse (nach VdS 3103: 2019-06). Die Akkus können entweder über einen bestimmten Zeitraum sicher aufbewahrt werden (passive Lagerung) oder es kann ein Aufladen der Akkupacks im Sicherheitsschrank mit Hilfe eines Ladegeräts stattfinden (aktive Lagerung). Wenn der Akku, das Ladegerät oder das Verbindungskabel defekt sind, kann Wärme entstehen, die in Hitze umschlägt und schließlich zu einem Feuer führen kann. Ein besonders großes Risiko stellt der unbeaufsichtigte Ladevorgang außerhalb der Arbeitszeit (etwa nachts) dar. Aus diesem Grund statteten die Experten die Sicherheitsschränke zum Laden von Lithium-Akkumulatoren mit einem mehrstufigen Warn- und Brandunterdrückungssystem aus.

Zusätzlich sorgt die 90-minütige Feuerwiderstandsfähigkeit der Lithium-Ionen-Sicherheitsschränke — sowohl von außen nach innen als auch von innen nach außen — im Brandfall für mehr Zeit. Die Lade- und Lagerschränke ermöglichen zusätzlich zu jeder Tages- und Nachtzeit eine optionale Signalweiterleitung verschiedener Alarmstufen an eine zentrale Leitstelle oder alternativ an mehrere Mobiltelefone. Dadurch erhält der Betreiber im Brandfall, auch wenn er nicht vor Ort ist, ausreichend Zeit, um handeln zu können. Die Feuerwehr sowie Rettungskräfte können nach dem Eintreffen vor Ort weitere Schutzmaßnahmen einleiten und zum Beispiel auch den gesamten Sicherheitsschrank ins Freie transportieren.

Das Modell Battery Charge von Asecos mit Schließfachsystem schützt zusätzlich vor Diebstahl. In der Ausstattungsvariante mit sieben integrierten Schließfächern lassen sich Lithium-Ionen-Akkus getrennt aufbewahren. Jedes Schließfach bietet den Zugriff auf mindestens zwei Steckdosen — das heißt in jedem Abteil können Akkus über die betriebsbereiten Schutzkontaktsteckdosen geladen werden. Ein zentraler Rauchmelder im Schrank erkennt den Brand und leitet den Alarm an eine Gebäudeleittechnik weiter.

Die zweite Schrankvariante mit fünf brandgeschützten Schließfächern verhindert die Brandausweitung im gesamten Schrankinnenraum und schützt die eingelagerten Akkus vor einem Flammenübergriff. Im Brandfall kann der Anwender das betroffene Schließfach evakuieren. Der restliche Schrank und die weiteren eingelagerten Akkus sind geschützt. So lässt sich der Schrank nach einem Brandfall in kürzester Zeit wieder in Stand setzen. In jedem Schließfach ist ein Temperatursensor verbaut. Meldet dieser einen Brand, erscheint am Schließfach eine LED-Funktionsanzeige und am Schrank ein akustischer und optischer Alarm, der an eine Gebäudeleittechnik weitergeleitet wird.

Wie alle Typ-90-Schränke von Asecos ist auch die Ion-Line für den Brandschutz von außen nach innen geprüft nach DIN EN 14470-1 und entspricht den gültigen Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS 510). Für den Brandschutz von innen nach außen erfolgten für die Lithium-Ionen-Sicherheitsschränke zusätzliche Prüfungen in Anlehnung an die EN 1363-1 sowie nach dem DIBt-Entwurf „Grundsätze für Prüfung und Beurteilung des Feuerwiderstandes von Brandschutzgehäusen für Verteiler für elektrische Leitungsanlagen – Brand von innen“.

Dipl.-Ing. Sven Sievers, Bereichsleiter Produktmanagement & -entwicklung, Asecos GmbH, Friedhelm Kring, Autor im Auftrag von Asecos.