Lithium-Ionen-Akkus sind heute in nahezu allen Branchen unverzichtbar. Mit ihrer Verbreitung steigen jedoch die Anforderungen an eine sichere Handhabung, da sie bei technischen Defekten ein Brandrisiko bergen. Einen wirksamen Schutz im Arbeitsalltag bieten hierfür speziell entwickelte Sicherheitsschränke zum Lagern und Laden der Akkus, weiß Sven Sievers von Asecos.
Die Nutzung akkubetriebener Geräte gehört für viele Beschäftigte inzwischen zum Arbeitsalltag. Bei ordnungsgemäßem Umgang gelten Lithium-Akkus als sicher. Kommt es jedoch zu mechanischen Schäden, thermischen Belastungen oder unsachgemäßer Handhabung, können sie ein Brandrisiko darstellen. Besonders kritisch ist der Ladevorgang bei einem sogenannten Thermal Runaway. Doch was steckt hinter diesem Phänomen? Warum können Lithium-Akkus gefährlich werden? Und wie lässt sich der Umgang mit ihnen sicher gestalten?
Die unsichtbare Gefahr
Unter bestimmten Umständen – etwa durch das Herunterfallen des Akkus – kann der Separator im Inneren der Lithium-Zelle beschädigt werden. Dieser Defekt bleibt oft unbemerkt, und der Akku wird weiterverwendet. Beschädigte, instabile Zellen geben ihre Energie dann unkontrolliert in Form von Wärme ab. Beim Laden ist dies besonders kritisch, da zusätzliche Hitze entsteht. Die Folge kann ein so genannter Thermal Runaway sein: Ab einer bestimmten, von der Zellchemie abhängigen Temperatur, wird der Schmelzpunkt des Lithiums überschritten. Einzelne oder mehrere Zellen des Akkus überhitzen, es kommt zu einer Kettenreaktion und schließlich zu einem inneren Kurzschluss – mit einer kurzen, aber heftigen Brandentwicklung. Ein sachgemäßer Umgang mit den Energiespeichern ist deshalb unerlässlich.
Grundregeln für den sicheren Umgang mit Lithium-Akkus
Für den sicheren Umgang mit Lithium-Batterien gelten folgende Grundregeln:
- Akkus nie kurzschließen, Batteriepole vor Kurzschluss schützen
- Akkus stetig auf Schäden prüfen, z. B. auf Verformung
- Defekte Akkus aussortieren und brandschutzrechtlich getrennt lagern
- Keine Akkupacks basteln oder Akkus anders verwenden
- Nur mit zugelassenen Ladegeräten laden
- Nicht auf brennbarem Untergrund oder in der Nähe entzündbarer Materialien laden
- Akkus nicht abgedeckt, unbeaufsichtigt oder im Kaltzustand laden
- Niemals tiefentladen
Der Gesamtverband der Deutschen Versicherer (GDV) empfiehlt Betrieben außerdem, Lithium-Akkus wie einen Gefahrstoff zu behandeln, ein umfassendes Brandschutzkonzept zu erstellen und die Zahl bereitgestellter Akkus an Arbeitsplätzen auf ein Minimum zu beschränken. Nicht genutzte Akkus sollten ausgebaut und fachgerecht gelagert werden – idealerweise in speziellen Sicherheitsschränken.
Typ-90-Sicherheitsschränke mit doppeltem Brandschutz
Für die Lagerung und das Laden von Lithium-Akkus sind Sicherheitsschränke mit 90-minütigem Brandschutz – wie die der ION-Line von Asecos – eine sichere Wahl. Sie stellen eine gleichwertige Alternative zu feuerbeständig abgetrennten Bereichen (F90) dar. Da bei der Akku-Lagerung die Gefahr eines Thermal Runaway der eingelagerten Batterien besteht, sollten solche Schränke nicht nur gemäß DIN EN 14470-1 (Brandschutz von außen) geprüft sein, sondern zusätzlich ist ein Brandschutz von innen – etwa nach DIN EN 1363-1, empfehlenswert. Beide Prüfungen stellen das Mindestmaß an Sicherheit dar, das ein Hersteller nachweisen sollte.
Zusätzlich sollten Batterieladeschränke über Branddetektion und Alarmweiterleitung verfügen. Die ION-Line Modelle haben zudem einen Transportsockel und schnelllösende Steckverbindungen, sodass sie im Ernstfall zügig evakuiert werden können. Rettungskräfte können so selbst entscheiden, ob sie den Schrank vor Ort löschen oder ihn dafür ins Freie transportieren. Bei integrierter Ladefunktion erfolgt im Brandfall eine automatische Abschaltung, um zusätzliche Hitze zu vermeiden. Isolierte Fachböden verhindern eine Brandausbreitung zwischen den Lagerebenen, die sogenannte Propagation. Auch ein effizientes Abführen der Ladeabwärme und eine schnelle Rauchdetektion sind gewährleistet.
Die Modelle ION-Line Pro und Ultra haben zudem eine Türkonstruktion mit Drei-Punkt-Verriegelung. Sie sorgt bei einem Brand für zusätzliche Widerstandsfähigkeit sowie verbesserten Brandschutz und reduziert den Austritt von Rauchgasen an die Umgebung. Beide Modelle sind außerdem VDMA-zertifiziert.
Ein neues, praxisorientiertes Prüfverfahren
Seit August definiert das VDMA-Einheitsblatt 24994:2024-08 einheitliche Prüfanforderungen für feuerwiderstandsfähige Sicherheitsschränke zum Lagern und Laden von Lithium-Akkus. Es ergänzt damit die beiden Feuerwiderstandsprüfungen und bildet gemeinsam mit ihnen den aktuellen Stand der Technik.
Im Fokus der VDMA-Prüfanforderungen steht ein Realbrandversuch: Die derzeit energiedichtesten, marktverfügbaren Lithium-Ionen-Akkus werden im Schrank zum Thermal Runaway gebracht. Dabei kommt es zu einer Kettenreaktion, bei der die Zellen ausgasen, sich entzünden und teilweise explosionsartig zerplatzen – bei kurzzeitigen Temperaturen über 700 Grad Celsius. Die Gesamtkonstruktion des Schrankes muss diesem Worst-Case-Szenario vollständig standhalten – ohne Flammen oder Splitter freizugeben.
Auf die bestandene Prüfung folgt ein Audit der Produktionsstätte. Erst im Anschluss findet die Zertifizierung der Schränke statt. Nur sie stellt die Konformität der Prüfung und des Produktes gemäß VDMA 24994:2024-08 sicher. Zertifizierte Akku-Ladeschränke tragen anschließend eine Zertifizierungsmarke – genauso wie die Modelle ION-Line ProO und Ultra von Asecos.
Dipl.-Ing. Sven Sievers
… ist Bereichsleiter Produktmanagement & -entwicklung bei Asecos, dem Experten für Gefahrstofflagerung und Handling.
