Batterijen vinden hun weg naar onze gebouwen. Hier halen ze energie uit zonnecellen en voorzien ons van slim energieverbruik. Ze vormen echter ook een moeilijk te beheersen brandgevaar en in feite zijn er geen voorschriften voor dit gebied.

Het is logisch om stroom op te slaan. Als je zonnecellen op je dak hebt, kun je overdag energie opslaan en 's avonds en 's nachts gebruiken. Vooral huiseigenaren met zonnecellen die zijn geïnstalleerd onder de nieuwe regeling, die voorschrijft dat de stroom van zonnecellen wordt gebruikt in hetzelfde uur als de productie, kunnen alleen maar zuchten bij zo'n kans. Om nog maar te zwijgen van het nog grotere potentieel om stroom op te slaan van windturbines die we momenteel voor een schijntje naar het buitenland exporteren wanneer het waait. Dit grotere potentieel ligt nog ver weg in de toekomst, maar oplossingen met grote accu's voor gebouwen, zogenaamde powerpacks, vorderen met grote snelheid – vooral in de VS.

De batterijen zullen worden geïnstalleerd in gebouwen waar ze zullen worden gebruikt om stroom op te slaan van de zonnepanelen op het gebouw of om stroom in te kopen wanneer de prijzen laag zijn - meestal 's nachts wanneer de vraag laag is - om later te worden gebruikt wanneer de prijzen weer stijgen. Dit fenomeen wordt 'peakshaving' genoemd, omdat je de top van de elektriciteitsprijs scheert en er een potentieel is om grote hoeveelheden geld te besparen.

Het installeren van zo'n grote energieopslagcomponent in een gebouw is echter niet zonder problemen. Zeker niet wanneer de brandeigenschappen van de verschillende soorten batterijen grotendeels onbekend zijn.

Explosies en ontvlambaar gas
Er zijn veel soorten batterijen die verschillende chemische componenten gebruiken, die allemaal anders reageren op vuur. Een van de meest voorkomende soorten accu's is de lithium-ion accu die je in verschillende Amerikaanse powerpacks ziet en ook in de Tesla Powerwall. Het is populair geworden omdat het licht van gewicht is en in verhouding tot zijn formaat veel energie kan opslaan. Ook wanneer hij is opgeladen functioneert hij goed en kan de stroom voor langere tijd worden opgeslagen zonder spanningsverlies. En dan reageert het op warmte.

– Als een lithium-ionbatterij te heet wordt, zal deze op een gegeven moment 'thermal runaway' ervaren, wat betekent dat bijvoorbeeld de elektrolyt in de batterij verdampt met als gevolg dat de cel uiteindelijk niet meer in staat zal zijn om de druk. Veel batterijen hebben een veiligheidsmechanisme in de vorm van ventilatie als de druk te hoog wordt, wat voorkomt dat de batterij explodeert, legt Petra Andersson uit, senior onderzoeker bij de afdeling Brandonderzoek van het SP Technical Research Institute of Sweden en die heeft uitgevoerd onderzoek naar lithium-ionbatterijen en vuur.

Ongeacht of de cel de verdampte elektrolyt afgeeft of explodeert, het resultaat is de onmiddellijke emissie van licht ontvlambaar gas. Dit komt omdat de verdampte elektrolyt in lithium-ionbatterijen brandbaar is. Het heeft min of meer dezelfde brandeigenschappen als propaan, die u kent van het vloeibare gas in aanstekers.

Giftig gas en moeilijk blussen
Een batterij kan warm worden als deze te veel wordt opgeladen of verkeerd wordt gebruikt. Een Battery Management System (BMS) is bedoeld om dit te voorkomen. Het kan echter ook gebeuren als er brand uitbreekt in een gebouw waarin een powerpack is geïnstalleerd. Verschillende lithium-ionbatterijen hebben verschillende elektrolyten die bij verschillende temperaturen reageren, maar bij een batterijtemperatuur van rond de 100 graden bestaat het risico dat er gas wordt uitgestoten.

– Als de gassen uit de batterij ontsnappen terwijl er al brand in de kamer is, wordt het gas onmiddellijk ontstoken. Als er geen ontstekingsbron is en het gas uit de batterijen ontsnapt, zal het zich ophopen wanneer de afzonderlijke cellen, waaruit grote lithium-ionbatterijen bestaan, het vrijgeven, waardoor een grotere en ernstigere explosie ontstaat, legt Petra Andersson uit.

Een lithium-ionbatterij stoot niet alleen ontvlambaar gas uit als deze heet wordt of brandt. Afhankelijk van de materialen in de batterij komen er ook een groot aantal giftige gassen vrij, bijvoorbeeld waterstoffluoride, dat zelfs in kleine doses levensbedreigend kan zijn.

En alsof ontvlambaar gas, explosiegevaar en giftig gas niet genoeg waren, is er ook het kleine detail in lithium-ionbatterijen dat ze moeilijk te blussen zijn als ze vlam vatten. Tests uit de VS tonen aan dat, hoewel een brand in een batterij schijnbaar is geblust, sommige cellen erin een 'thermische runaway' kunnen ervaren en uren, dagen of zelfs weken nadat deze is gedoofd weer kunnen oplaaien. Tegelijkertijd zal warmtebeeld van de batterij niet laten zien of deze opnieuw zal opflakkeren of niet.

Meer onderzoek nodig
Zoals eerder vermeld, hebben verschillende batterijen verschillende brandeigenschappen. Maar ongeacht welk type batterij het is, er zijn geen regels voor het plaatsen van batterijen in de Deense bouwcode of normen voor hoe ze moeten worden geïnstalleerd met het oog op brandveiligheid. Dit komt omdat batterijen in gebouwen een nieuwe technologie zijn.

– Voor zover mij bekend is er geen onderzoek gedaan naar hoe je gebouwen brandveilig maakt met batterijen of hoe je batterijen in een gebouw benadert om ze te blussen als ze vlam vatten. Als de power pack-technologie steeds gangbaarder wordt, zal er echt meer onderzoek nodig zijn, legt Petra Andersson uit.

Onderzoek is nodig omdat verschillende batterijen bijvoorbeeld anders reageren op bijvoorbeeld water. Een lithium-ionbatterij kan in redelijke hoeveelheden worden gedoofd met water. Als u echter water op een lithiumbatterij spuit, bestaat het risico dat het lithium gemengd met het water zich kan ontwikkelen tot het brandbare gas, waterstof. In de context van brandtechnologie betekent dit dat verschillende batterijen verschillende initiatieven op het gebied van brandtechnologie vereisen.

– (EN) Er is een groot aantal overwegingen op dit gebied die onderzoek en onderzoek vereisen. Want het is gewoon onacceptabel dat we als samenleving niets kunnen doen als er bijvoorbeeld brand uitbreekt in een powerpack dat in een flatgebouw is geïnstalleerd, zegt directeur Klanten & Relaties bij DBI, Ib Bertelsen , alvorens verder te gaan:

– Op dit moment weten we heel weinig over hoe we dit moeten aanpakken. Het hangt sterk af van welk type accu je het hebt, of het nu gaat om een ​​groot systeem in een industriële opstelling of een kleiner systeem in een huishoudelijke opstelling, en vaak zullen maatwerkoplossingen nodig zijn. Mogelijke opties voor grote powerpacks zijn bijvoorbeeld rookaanzuigsystemen, die extreem gevoelig zijn en regelmatig luchtmonsters nemen om brand, inert gas en eventueel beregening te detecteren. Voor kleinere powerpacks zou hetzelfde kunnen gelden voor BS-60-kasten. Er is echter behoefte aan meer kennis en onderzoek op het gebied, benadrukt hij.