Brandschutz E-Fahrzeuge: Was tun gegen Batteriebrände?

Es war ein Weckruf für die Branche, als am 30. September 2021 ein Elektrobus der Stuttgarter SSB insgesamt 24 andere Busse in Brand setzte. Seitdem wird der Verband der Verkehrsunternehmen (VDV) nicht müde, die Brandgefahr von Elektrobussen zu relativieren, auch in Reaktion auf unseren ersten Teil über die Thematik in Heft 1/2022. Und tatsächlich ist wohl der Stuttgarter Fall der Einzige eines Brandes in "freier Wildbahn", bei dem ein im Dienst stehender Bus beim sanften 60 kW-Laden im Depot in Brand geraten ist und ein mittleres Inferno ausgelöst hat. Mindestens drei weitere Busse entzündeten sich bei deren Hersteller auf deren Hof. "Was mich im Nachhinein am meisten beschäftigt bezüglich des Brandes und des Wiederaufbaus unseres Depots ist die Nichtlöschbarkeit von ‚brennenden‘ Batterien und die enorme Hitzeentwicklung, die entsteht im Falle des Falles," sagt Markus Wiedemann, Unternehmensbereichsleiter Kraftfahrzeuge der Stuttgarter Straßenbahnen (SSB), dem der Schrecken noch ein wenig in den Knochen sitzt. Derzeit wird das aus den 90er Jahren stammende Depot mit seinem Schleppdach abgerissen und komplett neu konzipiert – samt neuestem Brandschutzkonzept. Aber sind Batteriebrände wirklich so gefährlich und unlöschbar? Was sagen die Experten hierzu? Und was kann das Verkehrsunternehmen selbst tun außer der optimierten Depotkonzeption und des ausgeklügelten Brandschutzes?

"Die meisten Brandereignisse sind auf Probleme auf die Systemebene zurückzuführen"

Professor Dirk Sauer, Leiter des Jahrstuhls Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik sowie des Instituts für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA) an der RWTH Aachen sieht das Brandereignis in Stuttgart nicht in der neuartigen Batterietechnik eines französischen Zulieferers von Daimler: "Es würde mich sehr wundern, wenn das Brandereignis in Stuttgart auf ein grundsätzliche Problem der Zellchemie der Festkörperbatterien mit Elektrolyt auf Polymerbasis zurückzuführen ist." Er sieht hier eher eine übergreifende Thematik: "Die meisten Brandereignisse sind auf Probleme auf die Systemebene zurückzuführen. Wenn es Hinweise auf Isolationsfehler gibt, dann ist es sehr wahrscheinlich ein Problem des Batteriepacks. Wenn hier ein Kurzschluss auftritt, dann werden die einzelnen Zellen überlastet und können einen Brand auslösen, aber die Zelle ist dann eben nicht der eigentliche Auslöser." Trotzdem ist der Weg zum gefürchteten "Thermischen Durchgehen (Thermal Runaway)" der Batterien dann nicht mehr weit, gerade bei gealterten oder überlasteten Batterien: "Die Bildung von Dendriten, also metallischen Ablagerungen, auf dem Graphit der negativen Elektrode ist ein zentrales Problem beim Überladen. Es kommt zwar nicht allzu oft vor, bei Lithium-Titanat-Oxid-Batterien (LTO) prinzipbedingt gar nicht, aber es lässt sich bis zu einem potenziellen Kurzschluss mit herkömmlichen Mitteln nicht messtechnisch diagnostizieren."