Sind Elektroautos (EVs) besonders feuerempfindlich oder nicht? Darin sind sich Experten nicht ganz einig. Aber wenn sie Feuer fangen, sind sie oft schwer zu löschen. Der winzige Feuerlöscher E-Bulb ist die neueste Waffe im Kampf.
Die E-Bulb ist nur wenige Millimeter lang, aus hauchdünnem Glas und mit einer braunen Flüssigkeit gefüllt. Das E steht für Elektro und Bulb für Glasröhre. Dies ist der kleinste Feuerlöscher der Welt, der speziell für Elektrofahrzeuge entwickelt wurde.
Das deutsche Unternehmen Job hat das Gerät entwickelt und macht heute täglich eine halbe Million. Bisher wurde die E-Bulb hauptsächlich in Sprinkleranlagen in Tiefgaragen, in Fabrikhallen und in der maritimen Industrie eingesetzt.
„Spektakuläre Brände in Elektroautos schockieren nicht nur die breite Öffentlichkeit. Sie sind auch eine große Herausforderung für die Automobilhersteller.“
„Ein Kreuzfahrtschiff benötigt 15.000 Ampullen für den Brandschutz“, sagt Rüdiger Klug, Entwicklungsleiter bei Job. Die Tagesproduktion könnte bald noch weiter steigen. Die Techniker haben das Gerät für eine zusätzliche Anwendung weiterentwickelt: den Einbau in die Batterien von Elektroautos, um dort einen Brandausbruch zu verhindern.
Dazu wird die E-Bulb derzeit in Prototypen getestet. Läuft alles nach Plan, soll die winzige Ampulle ab 2024 zur Serienausstattung von Elektroautos gehören.
Chemiker Klug und sein Team sind von der großen Nachfrage überzeugt. Denn spektakuläre Brände in Elektroautos schockieren nicht nur die breite Öffentlichkeit, sondern stellen auch die Autohersteller vor große Herausforderungen. Wie kann verhindert werden, dass ein Elektroauto bei einem Unfall, beim Laden oder durch Materialfehler in Flammen aufgeht?
Batterie als Test einnageln
Elektroautos haben mittlerweile einen schlechten Ruf, wenn es um Brandschutz geht. Aber von amerikanisch Forschung Kürzlich stellte sich heraus, dass nicht das vollelektrische Auto, sondern der Hybrid das größte Brandrisiko darstellt.
Der Nageltest wurde entwickelt, um das Brandrisiko von Elektrofahrzeugen zu untersuchen. Wird ein Nagel in die Batterie getrieben, löst dies eine chemische Reaktion aus. Dies führt zur Erwärmung oder sogar Explosion einzelner Zellen. Da die Zellen sehr dicht beieinander liegen, kann es zu einer Kettenreaktion kommen.
Auch zu hohe Ströme aus der Ladestation oder beim Entladen können zu ernsthaften Hitzeproblemen führen, gefolgt von einem unkontrollierbaren Batteriebrand. Experten nennen das „desaströsen Effekt“thermisches Durchgehen†
„Bevor Schlimmeres passieren kann und die Feuerwehr ausrücken muss, hat das Glasröhrchen, wenn alles gut geht, den Autobrand verhindert.“
Dagegen kann die E-Bulb eine Waffe sein. Die Ampulle wird in eine Thermosicherung aus feuerhemmendem Kunststoff eingesetzt. Wenn die Temperatur in diesem Aktuator über 165 Grad steigt, platzt er und aktiviert einen Stromkreisunterbrechungsmechanismus, der die Spannung senkt, indem Batteriesegmente ausgelöst werden. Dadurch wird das Risiko von Kurzschlüssen, Lichtbögen und Verletzungen erheblich reduziert.
Gleichzeitig injiziert die Ampulle eine Flüssigkeit in die Thermosicherung. Dieser löscht die Lichtbögen und fungiert als Mini-Feuerwehr in der Antriebsbatterie. Der Inhaltsstoff wirkt somit vorbeugend. Bevor Schlimmeres passieren kann und die Feuerwehr ausrücken muss, hat das Glasröhrchen den Autobrand verhindert, wenn alles gut geht.
Wenn kein Thermoschalter vorhanden ist, fängt die Batterie Feuer
„Besonders überzeugend ist, dass die E-Bulb autonom funktioniert“, sagt EV-Spezialist Christoph Baumgartner. Er arbeitet beim Zulieferer Intercable aus Südtirol und ist für die Integration der E-Bulb in die Thermosicherung zuständig.
Baumgartner hat das System im vergangenen Jahr patentieren lassen. Jetzt steht er gemeinsam mit Entwicklungsleiter Klug und Job-Produktmanager Markus Fiebig in der Ahrensburger Produktionshalle und beobachtet die Ampullenfertigung.
Die Ampulle muss genau an der Grenze von 165 Grad platzen, um den Sicherheitsschalter zu aktivieren. Bei dieser Temperatur beginnen Batterien sich zu zersetzen und Gase entweichen.
Fehlt der Thermoschalter – wie es bei der aktuellen Generation von Elektroautos noch der Fall ist – fängt die Batterie Feuer. Dies hat in der Regel einen dramatischen Ausgang. Sobald Batterien brennen, ist ein Löschen praktisch unmöglich. Dann werden mehr giftige Gase freigesetzt als bei Diesel- und Benzinmodellen, während die Temperatur auf über 1.000 Grad steigen kann.
Erschwerend kommt hinzu, dass sich E-Autos einige Zeit nach dem Löschen manchmal spontan wieder entzünden. Deshalb setzt die Feuerwehr ausgebrannte Elektroautos jetzt in sogenannte Tauchcontainer: Die einzige Gewissheit unter Wasser ist, dass sie nicht wieder Feuer fangen. Kurz gesagt, es gibt mehr als genug Gründe, in Elektroautos zusätzliche Sicherheitsfeatures einzubauen, die einen möglichen Brand verhindern oder zumindest im Keim ersticken können.
Wie (un)sicher ist ein Elektroauto eigentlich? Sie lesen dort mehr dazu in diesem Artikel von AutoWeek†