Präventions-Artikel
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Präventionsartikel für Mai 2024
E-Bikel, Pedelec oder Elektrofahrrad
Sie werden immer beliebter, unsere E-Bikes. Ich habe ein Fahrrad mit einem elektrischen Hilfsmotor, der mich über einen längeren Zeitraum unterstützt. Ob in den Bergen oder auf längeren Strecken sind sie kaum noch wegzudenken. Aber es kommen immer mehr die Fragezeichen zum Diebstahl- und auch zum Brandschutz. Wo stelle ich mein Rad unter, ist es dort sicher und kann ich es dort aufladen? Leider ist es so, dass die meisten sich am stärksten auf den Diebstahlschutz beschränken, was zu fatalen Bränden führen kann.
Sie stellen die Fahrräder in das Gebäude (wer hat es noch nicht gesehen, das Rad im Schlafzimmer oder im Hauswirtschaftsraum) und wenn es dort schon mal steht, kann es auch gleich geladen werden. Das sind Gedankengänge, die schnell zu einem Brand führen können.
Aufbau:
Wie ist das E-Bike aufgebaut? Wir haben einen Elektromotor, der mit einem Akku verkabelt ist. Bei dem ältesten Typ handelt es sich um ein Blei-Säure-Akku, dieser ist sehr schwer und wird nur noch selten verbaut.
Der zweite Akku-Typ ist der Nickel-Kadmium-Akku.
Dieser hat eine höhere Kapazität als der Blei-Säure-Akku, aber ist sehr teuer und verliert schnell an Leistung. Somit kommen wir zu den beliebtesten Akkus bei den E-Bikes, den Lithium-Ionen-Akkus. Sie lassen sich schnell laden und sind günstig in der Anschaffung, haben aber auch Probleme. Unsachgemäßer Umgang und technische Mängel können schnell zu einem Brand führen.
Um diese Brandgefahr geht es in diesem Bericht und auch, wie man sich am besten schützen kann.
Als ersten Punkt möchte ich auf den Aufbau eines Lithium-Ionen-Akkupack´s eingehen.
In dem Akku, welches sich an dem Fahrrad befindet, ist ein Zellpaket verbaut. Dieses Paket besteht aus ca. 25 bis 60 Lithium-Ionen-Zellen, die über Platten oder Streifen miteinander verbunden sind. Lithium-Ionen-Zellen haben eine sehr hohe Energiedichte und Spannung, was sie so interessant für die E-Mobilität macht. Sie bestehen aus Graphit in mehreren Schichten in dessen Freiräumen sich Lithium-Kationen einlagern.
Die zweite Elektrode besteht aus Übergangsmetall (z. B. Kobaltoxid). Da Lithium sehr stark mit Wasser reagiert, wird ein wasserfreies Elektrolyt verbaut. Damit es zu keinem Kurzschluss kommt, wird ein hauchdünner Separator eingesetzt. Dieser Aufbau ist auch das gefährliche an den Akkus. Ist ein Akku einer starken Erschütterung ausgesetzt gewesen, wie zum Beispiel das Herabfallen, kann dieser Separator beschädigt sein und es kommt zu einer chemischen Reaktion innerhalb des Akkus. Man spricht hier vom „thermischen Durchgehen“.
Hierbei wird die gespeicherte Energie unkontrolliert und schlagartig abgegeben, wobei aus einer Akku-Zelle eine Flamme von bis zu 3 m Länge austreten kann.
Auch eine Explosion der Akku-Zelle ist eine Folge des thermischen Durchgehens. Das Verheerende an den Akkubränden sind die Zellpakete. Da hier bis zu 60 einzelne Zellen verbaut sind, kommt es zu einer Kettenreaktion und jede Zelle reagiert einzeln. Durch die Explosion einzelner Akku-Zellen werden wieder brennende Akku-Zellen durch den Raum geschleudert, was zu mehreren Brandausbruchstellen in einem Raum führen kann.
Bei meinen Brandursachenermittlungen mit Akkubränden war genau das das größte Problem, da Fluchtwege schnell durch die Flammen versperrt wurden. Ist es zu einem Akkubrand gekommen, stellt sich die Frage, wie lösche ich einen Brand von Lithium-Ionen-Akkus?
Als erstes sollte (falls angeschlossen) das Ladegerät vom Stromnetz getrennt werden. Der Brand kann dann mit Wasser gelöscht werden, aber auch hier gibt es Punkte, die beachtet werden müssen. Da das thermische Durchgehen zeitverzögert passiert, gerät es immer wieder in Brand. Somit muss das Zellpaket gekühlt werden, was am besten durch das Eintauchen in ein mit Wasser gefülltes Gefäß bewerkstelligt werden kann. Das wird auch bei Bränden von Elektroautos von der Feuerwehr so gemacht.
Bei diesen Bränden werden die Pkw‘ s in Wasser gefüllte Container getaucht und über einen langen Zeitraum dort gelassen. Habe ich nicht die Möglichkeit, den Fahrrad Akku zu kühlen, sollte dieser auf einer nicht brennbaren Unterlage ins Freie verbracht werden, damit er dort bei einer Reaktion nicht zum Brand führt. Hier ist aber immer auf die eigene Gesundheit zu achten.
Bei Bränden von Lithium-Ionen-Akkuzellen werden sehr giftige Gase freigesetzt und das Feuer brennt unkontrolliert. Sollte ich mir unsicher sein, rufe ich die Feuerwehr und verlasse schnellstens den Gefahrenbereich. Nun stellt sich die Frage, wie gefährlich ist der Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus und wie verhalte ich mich richtig?
Dazu kann man nur sagen: Beim richtigen Umgang können viele Brände verhindert werden. Ist mir ein Fahrrad-Akku heruntergefallen oder durch einen Unfall angeschlagen worden, soll es zum Fahrradhändler gebracht werden. Dieser prüft den Akku und tauscht diesen gegebenenfalls aus. Ein tiefenentladener Akku stellt ebenso eine hohe Brandgefahr dar, auch hier sollte der Fahrradhändler aufgesucht werden. Weiterhin sollten die Herstellerangaben zum Laden beachtet werden; so liegt der Temperaturbereich beim Laden zwischen 0 C° und 35 Grad Celsius.
Auf ein Öffnen oder Zerlegen des Akku wird dringendst abgeraten, es besteht sehr hohe Brandgefahr. Zusätzlich möchte ich auch darauf hinweisen, dass bei einem Akkutausch immer auf ein geprüftes Akku zurückzugreifen ist (CE-Kennzeichnung) und dieses mit dem Ladegerät kompatibel ist.
Autor: Danny Lieger
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