Akkubohrer in Flammen
Lithium-Ionen-Batterien stecken in vielen kabellosen Werkzeugen wie Akkuschraubern oder Winkelschleifern.

Lithium-Ionen-Batterien sind in nahezu jedem Haushalt und Unternehmen zu finden. Sie stecken in kabellosen Werkzeugen wie Akkuschraubern oder Winkelschleifern, sind in Laptops ebenso verbaut wie in Elektrofahrrädern.

Die Energiespeicher sind praktisch und weitgehend sicher, wenn Anwenderinnen und Anwender ordnungsgemäß mit ihnen umgehen, sie richtig lagern und transportieren. Risiken gibt es trotzdem. Es besteht vor allem die Gefahr einer Selbstentzündung (Thermal Runaway). Bei dieser unkontrollierten Überhitzung kommt es zumeist zu einem Brand, gegebenenfalls mit einer Explosion und umherfliegenden Teilen, aber immer ist mit einer Freisetzung von giftigen Rauchen zu rechnen. Befindet sich ein brennbares Material in der Umgebung, kann sich dieses entzünden und es kommt zu einem Sekundärbrand. Das Risiko einer Selbstentzündung und damit eines Sekundärbrands ist beispielsweise in folgenden Fällen hoch:

  • Mechanische Beschädigung:

    Die Batterie fällt auf den Boden – etwa beim Sturz mit einem E-Bike, wenn ein Powertool von einem Gerüst herunterfällt oder eine Batterie aus dem Greifarm eines Roboters herausfällt.
  • Thermische Einwirkung:

    Die Batterie ist einer zu hohen Temperatur ausgesetzt (als Richtwert kann hier 60 Grad Celsius angenommen werden), beispielsweise bei direkter Sonneneinstrahlung oder zu hohen Temperaturen am Lagerort.
  • Alterung und Tiefenentladung:
    Innerhalb der Batterie findet eine Tiefenentladung oder anderweitige chemische Veränderung statt.
  • Elektrische Einwirkung:
    Die Batterie wurde zum Beispiel überladen oder es kommt zu einem externen Kurzschluss.

Am häufigsten entstehen Brände beziehungsweise Havarien beim Ladevorgang der Batterien. Das ist nachvollziehbar, da in ein gegebenenfalls instabiles Systemgleichgewicht weitere Energie gesteckt wird. Deshalb sollten LIB nicht unbeaufsichtigt laden.

Schutzmaßnahmen sind individuell

Die für den jeweiligen Einzelfall passenden Schutzmaßnahmen können Unternehmen nur selbst anhand der Gefährdungsbeurteilung festlegen. Nur sie haben alle Informationen und kennen die Parameter, die dazu notwendig sind. Dazu gehören etwa Ladezustand, Zellchemie, Qualifikation der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, Lagermengen sowie Leistungskategorie. Auch die Herstellerhinweise sind essenziell und müssen in die Gefährdungsbeurteilung einfließen.

Gut zu wissen

Havarien von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) können zeitverzögert auftreten. Eine heruntergefallene Batterie kann sich also auch mehrere Tage nach dem Sturz selbst entzünden. Selbst eine gelöschte Lithium-Ionen-Batterie kann zeitverzögert und spontan wieder durchzünden. Auch hier ist ein Zeitraum von mehreren Tagen aus der Praxis bekannt.

Werden einige allgemeine Hinweise beachtet, kann das Risiko verringert werden:

Allgemeine Sicherheitsregeln

  • Herstellervorgaben beachten.
  • Kontrolle der Batterien vor der Benutzung auf sichtbare Beschädigungen.
  • Vermeiden von mechanischen Beeinträchtigungen oder Beschädigungen.
  • Verwenden von Schutzkappen beziehungsweise Polabdeckungen, damit keine Kurzschlüsse auftreten können.
  • Batterien nur mit originalem oder vom Hersteller zugelassenem Netzstecker/Ladegerät laden.
  • Nie unbeaufsichtigt laden und gegebenenfalls im Bereich der Batterieladestelle einen Rauchmelder anbringen.
  • Von Wärmequellen und starker Sonneneinstrahlung fernhalten.
  • Außer Reichweite brennbarer Materialien aufbewahren und laden.
  • Keine technischen Veränderungen an der Batterie vornehmen.
  • Defekte, beschädigte oder verformte Akkus feuerfest umhüllen (etwa von Sand umschlossen im Metalleimer, besser in einem zertifizierten Behältnis), möglichst im Außenbereich aufbewahren sowie zeitnah und fachgerecht entsorgen.
  • Anzahl auf Minimalmenge begrenzen (zum Beispiel benötigte Tagesmenge in der Produktion).
  • In der Produktion oder bei Versuchen einen maximalen Ladezustand (SoC) von 30 Prozent einhalten.

Beschädigungen erkennen 

Eine Lithium-Ionen-Batterie ist dann beschädigt, wenn einer oder mehrere der folgenden Punkte zutreffen:

  • Die Batterie beziehungsweise das Gehäuse ist beschädigt oder in erheblichem Maße verformt.
  • Die Batterie ist sichtbar aufgebläht.
  • Ein sonderbarer Geruch ist wahrnehmbar.
  • In abgeschaltetem Zustand ist die Batterie wärmer als handwarm oder es sind Anlauffarben an Metallen zu erkennen.
  • Geschmolzene oder verformte Kunststoffteile sind sichtbar.
  • Es gibt lose Teile im Gehäuse (Test: schütteln und hören).
  • Externe Kabel oder Litzen sind gequetscht oder angeschnitten.

Anwenderinnen und Anwender sollten gegebenenfalls unverzüglich reagieren und beschädigte Batterien an einen gesicherten Ort im Freien bringen oder in einen zugelassenen Sicherheitsbehälter (zum Beispiel Transportverpackung mit BAM Prüfung) legen. Es gibt auch sogenannte Havariebehälter. Diese sollten über ein Gasmanagement verfügen, zum Beispiel in Form einer integrierten Druckentlastungsöffnung mit Flammdurchschlagsicherung. Außerdem sollten sie die enthaltenen Batterien effektiv kühlen, etwa mit Wasser innerhalb des Behälters. Diese Maßnahme ist aber nur sinnvoll, wenn sie ohne Personengefährdung (Eigenschutz!) möglich ist.

Was nach einem Brand zu tun ist

Bei einem Brand entstandene schädliche Brandfolgeprodukte von LIB lagern sich auf Gegenständen und in Textilien ab. Bei der Reinigung der Brandstelle sind entsprechende Schutzmaßnahmen zu treffen. Ein einfaches Reinigen der Brandstelle ist nicht möglich, da die durchführenden Personen durch die vorhandene Gefahrstoffe und Biostoffe Gesundheitsschäden erleiden.

Informationen zur Brandschadenssanierung finden Sie in der DGUV Regel 101-004 Kontaminierte Bereiche und in der TRGS 524 Schutzmaßnahmen bei Tätigkeiten in kontaminierten Bereichen.

Lagerung

Grundsätzlich sind bei der Lagerung von Lithium-Ionen-Batterien die jeweiligen Herstellerangaben zu beachten. In der Regel sind die Batterien in trockenen, kühlen, aber frostfreien Bereichen zu lagern. Sie sollen außerdem vor Wärmequellen, direkter Sonnenstrahlung, hohen Temperaturen oder heißen Oberflächen und vor mechanischen Beschädigungen geschützt und nicht in der Nähe von brennbaren Materialien (Gefahrstoffen) gelagert sein.

Warnschild mit Symbol eines brennenden Akkus
Für Akkubrände sind intensive Flammbildung, rasanter Temperaturanstieg, explosionsartiges Abbrennen und toxische Rauchentwicklung charakteristisch.

Einheitliche öffentlich-rechtliche Vorschriften gibt es bislang nicht, Unternehmen müssen also selbst geeignete Maßnahmen festlegen und umsetzen. Neben den allgemeinen Herstellerinformationen können sie dabei auf ein Merkblatt des Verbandes der Schadenversicherer zurückgreifen. Das Merkblatt ist jedoch ausdrücklich nicht für das Sammeln gebrauchter Batterien oder das Recycling gültig.

Quarantäneflächen

Die Berliner Feuerwehr hat einige Anforderungen an Quarantäneflächen (sichere Abstellplätze) für beschädigte Elektrofahrzeuge formuliert und in einem digitalen Dokument veröffentlicht. Diese Anforderungen lassen sich sinngemäß auch auf anderweitig genutzte Lithium-Ionen-Akkus in Betrieben übertragen.

Transport und Entsorgung

Zu Transport (Gefahrgutvorschriften; UN, ADR, SV 376&661) und Entsorgung (Batteriegesetz, BattG) gibt es viele staatliche, europäische und internationale Vorgaben. Auch hier müssen Unternehmen immer die Herstellerangaben beachten.

Lithiumbatterien und Lithiumzellen sind als gefährliche Güter eingestuft. Ihr Transport unterliegt den Anforderungen des Europäischen Übereinkommens über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR). 

Für die Beförderung kleinerer Mengen gilt die sogenannte Handwerkerregelung im ADR (Beförderung von Gefahrgut – Die Handwerkerregelung | ProSafeCon).

Ausführliche Informationen zu dem Thema und zur Entsorgung gemäß ADR finden Unternehmen zum Beispiel im Praxisleitfaden "Lithiumbatterien und -zellen" des Bundesverbands der deutschen Entsorgungs-, Wasser- und Kreislaufwirtschaft.

Maximilian Dunkel

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