Batterien finden ihren Weg in unsere Gebäude. Hier gewinnen sie Energie aus Solarzellen und ermöglichen uns einen intelligenten Energieverbrauch. Sie stellen jedoch auch eine schwer zu kontrollierende Brandgefahr dar, für die es eigentlich keine Vorschriften gibt.
Es ist sinnvoll, Strom zu speichern. Wenn Sie Solarzellen auf Ihrem Dach haben, können Sie tagsüber Energie speichern und abends und nachts nutzen. Insbesondere Hausbesitzer mit Solarzellen, die gemäß der neuen Verordnung installiert wurden, die vorschreibt, dass der Strom aus Solarzellen in derselben Stunde wie die Produktion verbraucht wird, können über eine solche Gelegenheit nur seufzen. < /span>Ganz zu schweigen von dem noch größeren Potenzial, Strom aus Windkraftanlagen zu speichern, den wir derzeit für einen Hungerlohn ins Ausland exportieren, wenn der Wind weht. Dieses größere Potenzial ist noch in weiter Ferne , aber Lösungen mit großen Batterien für Gebäude, sogenannte Power Packs, sind auf dem Vormarsch – vor allem in den USA.
Die Batterien werden in Gebäuden installiert, wo sie verwendet werden, um Strom von den Sonnenkollektoren am Gebäude zu speichern oder um Strom zu kaufen, wenn die Preise niedrig sind – normalerweise nachts, wenn die Nachfrage gering ist –, um später verwendet zu werden die Preise steigen wieder. Dieses Phänomen wird als „Peakshaving“ bezeichnet, weil Sie den oberen Teil des Strompreises abtragen und große Geldbeträge sparen können.< /span>
Eine so große Energiespeicherkomponente in einem Gebäude zu installieren, ist nicht unproblematisch. Sicher nicht, wenn die Brandeigenschaften der verschiedenen Batterietypen weitgehend unbekannt sind.
Explosionen und brennbare Gase
Es gibt viele Arten von Batterien, die unterschiedliche chemische Komponenten verwenden, die jeweils unterschiedlich auf Feuer reagieren. Einer der gebräuchlichsten Batterietypen ist der Lithium-Ionen-Akku, den Sie in verschiedenen amerikanischen Netzteilen und auch in der Tesla Powerwall sehen. Er ist wegen seines geringen Gewichts beliebt geworden und kann im Verhältnis zu seiner Größe viel Energie speichern. Auch wenn es aufgeladen ist, funktioniert es gut und der Strom kann ohne Spannungsverlust über einen längeren Zeitraum gespeichert werden. Und dann reagiert es auf Hitze.
– Wenn ein Lithium-Ionen-Akku zu heiß wird, kommt es irgendwann zum „Thermal Runaway“, d. h. zum Beispiel, der Elektrolyt im Akku verdunstet mit der Folge, dass die Zelle irgendwann druckunfähig wird . Viele Batterien haben einen Sicherheitsmechanismus in Form einer Belüftung, wenn der Druck zu hoch wird, was verhindert, dass die Batterie explodiert, erklärt Petra Andersson, Senior Researcher in der Fire Research Department am SP Technical Research Institute of Sweden, das Forschungen zu Lithium-Ionen-Batterien und Feuer durchgeführt hat.
Ob die Zelle das verdampfte Elektrolyt freisetzt oder explodiert, das Ergebnis ist die sofortige Emission von hochentzündlichem Gas. Der Grund dafür ist, dass das verdampfte Elektrolyt in Lithium-Ionen-Batterien brennbar ist. Es hat mehr oder weniger die gleichen Brenneigenschaften wie Propangas, das Sie vom Flüssiggas in Feuerzeugen kennen.
Giftiges Gas und schwieriges Löschen
Eine Batterie kann warm werden, wenn sie überladen oder falsch gehandhabt wird. A Das Battery Management System (BMS) soll dies verhindern. Das kann aber auch passieren, wenn in einem Gebäude, in dem ein Netzteil installiert ist, ein Feuer ausbricht. < /span >Verschiedene Lithium-Ionen-Batterien haben unterschiedliche Elektrolyte, die bei unterschiedlichen Temperaturen reagieren, aber bei einer Batterietemperatur von etwa 100 Grad besteht die Gefahr, dass Gas austritt.
– Wenn die Gase aus der Batterie entweichen, während der Raum bereits brennt, entzündet sich das Gas sofort. Wenn keine Zündquelle vorhanden ist und das Gas aus den Batterien entweicht , wird es sich aufbauen, wenn die einzelnen Zellen, aus denen große Lithium-Ionen-Batterien bestehen, es freisetzen, wodurch eine größere und ernstere Explosion entsteht, erklärt Petra Andersson.
Eine Lithium-Ionen-Batterie gibt nicht nur brennbare Gase ab, wenn sie heiß wird oder brennt. Je nach den Materialien in der Batterie werden auch eine Vielzahl giftiger Gase freigesetzt , zum Beispiel Fluorwasserstoff, der bereits in geringen Dosen lebensgefährlich sein kann.
Und als ob brennbares Gas, Explosionsgefahr und giftig gWenn nicht genug, gibt es bei Lithium-Ionen-Batterien auch das kleine Detail, dass sie schwer zu löschen sind, wenn sie Feuer fangen. US-Tests zeigen, dass, obwohl ein Batteriebrand zu löschen scheint, einige Zellen darin gelöscht werden es kann zu einem „thermischen Durchgehen“ kommen und Stunden, Tage oder sogar Wochen nach dem Löschen wieder aufflammen. Gleichzeitig zeigt das Wärmebild der Batterie nicht, ob sie wieder anläuft aufflammen oder nicht.
Weitere Forschung erforderlich
Wie bereits erwähnt, haben verschiedene Batterien unterschiedliche Brenneigenschaften. Aber egal was passiert Art der Batterie ist, gibt es in der dänischen Bauordnung keine Regeln für die Platzierung von Batterien oder Normen dafür, wie sie aus Brandschutzgründen installiert werden sollten. Das liegt daran, dass Batterien in Gebäuden eine neue Technologie sind .
– Meines Wissens wurde nicht untersucht, wie man Gebäude mit Batterien feuerfest macht oder wie man sich Batterien in einem Gebäude nähert, um sie zu löschen, wenn sie Feuer fangen. Als Kraftpaket Technologie weiter verbreitet wird, wird wirklich mehr Forschung benötigt, erklärt Petra Andersson.
Forschung ist notwendig, da verschiedene Batterien unterschiedlich auf beispielsweise Wasser reagieren. Eine Lithium-Ionen-Batterie kann in angemessenen Mengen mit Wasser gelöscht werden. < /span> Wenn Sie jedoch Wasser auf eine Lithium-Batterie sprühen, besteht die Gefahr, dass sich das mit dem Wasser vermischte Lithium zu dem brennbaren Gas Wasserstoff entwickeln könnte. Im Zusammenhang mit der Brandschutztechnik Das bedeutet, dass unterschiedliche Batterien unterschiedliche Initiativen im Bereich der Feuertechnik ergreifen.
– In diesem Bereich gibt es eine Vielzahl von Überlegungen, die recherchiert und untersucht werden müssen. Denn es ist einfach nicht hinnehmbar, dass wir als Gesellschaft nichts tun können, wenn zum Beispiel Ein Feuer bricht in einem Netzteil aus, das in einem Wohnhaus installiert ist, sagt Director of Customers & Beziehungen bei DBI, Ib Bertelsen, bevor Sie fortfahren:
– Im Moment wissen wir sehr wenig darüber, wie wir vorgehen sollen. Es hängt stark davon ab, welchen Batterietyp Sie haben, ob es sich um ein großes System in einem industrieller Aufbau oder ein kleineres System in einem häuslichen Aufbau, und oft sind kundenspezifische Lösungen erforderlich. Mögliche Optionen für große Kraftpakete sind Rauchansaugsysteme, die äußerst empfindlich sind und regelmäßig Luftproben nehmen, um dies zu verhindern Feuer, Inertgas und eventuell Bewässerung. Dasselbe könnte für kleinere Netzteile für BS-60-Schränke gelten. Es besteht jedoch Bedarf an mehr Wissen und Forschung auf diesem Gebiet, betont er.