Rauchdetektionskonzepte von Securiton

15.03.2020

Zur speziellen Problemstellung der sicheren Branddetektion in Verbindung mit der Anwendung E-Mobilität und zugehörigen Parkplätzen hat sich der Hersteller und Systemintegrator Securiton Gedanken gemacht. Das Thema E-Mobilität rückt nach Ansicht des Unternehmens bisher kaum relevante Gefahren in den Vordergrund. Securiton benennt im folgenden Beitrag wichtige Gefahrenquellen und stellt entsprechende Lösungskonzepte vor. Und der Sicherheits-Berater bewertet das Ganze zum Schluss. 

Gefahrenquelle: Lithium-Ionen-Akkus

Überlastungen, erhöhte Temperaturen und vor allem Beschädigungen von Akkus können zu Akkubränden führen. Bekannt ist dieses Szenario als "Thermal Runaway". Dieser thermische Durchlauf kann zur Zerstörung des Akkus führen. Jeder, der schon einmal einen Akkubrand miterlebt hat, weiß, wie bedrohlich dieses Szenario sein kann. 

Lithium-Ionen-Akkus z. B. verbrennen in heißem Feuer, dabei können Temperaturen von bis zu 800 Grad Celsius entstehen. Chemische Prozesse führen zu einer Verdampfung der Elektrolytflüssigkeit, dadurch entstehen Gase, die die Zellen zum Brennen bringen. Außerdem entsteht auch noch giftiger Rauch, der die Löscharbeiten der Feuerwehr zusätzlich erschwert. 

Oft entstehen die Brände aber auch Stunden nach kleineren Unfällen, bei denen die Ummantelung des Akkus beschädigt wurde und es in der Folge zu dem beschriebenen "Thermal Runaway" kommt. Aus diesen Gründen empfehlen namhafte Hersteller, die elektrisch betriebenen Fahrzeuge nach einem Unfall für 48 Stunden in Quarantäne zu schicken. Das heißt, nach dem Unfall sollten sie im Freien geparkt werden. 

Gefahrenquelle: Ladevorgang

Beim Betanken von Elektrofahrzeugen gibt es zwei wesentliche Gefahrenszenarien, die zu einem Brand führen können:

  1. Überladung und daraus entstehender Brand der Akkus.
  2. Sehr hoher Energieumsatz beim regulären Ladevorgang, hier ist eine latente Gefahrenquelle vorhanden. Ursache dafür kann ein Kurzschluss sowie Feuchtigkeit oder eine mechanische Beschädigung sein. 

Lösungskonzepte

Im Falle des beschriebenen „Thermal Runaway“ sind konventionelle optische Rauchmelder nach dem Streulichtprinzip gut geeignet, um Gefahrensituationen frühzeitig zu detektieren. Grund ist die ablaufende chemische Reaktion, bei der zuerst große Mengen an Rauch entstehen. Oft breitet sich dieser Rauch über längere Zeit in einer Art Schwelbrandphase aus, bevor es zum eigentlichen Brand mit großer Hitzeentwicklung kommt. Diese Gefahrensituation sollte Anlass sein, das bestehende Brandschutzkonzept durch die neue Thematik der E-Mobilität neu zu bewerten, um künftig auf risikoorientierte Rauchmeldetechnik zu setzen. 

Bei den beschriebenen Risiken, die durch den Ladevorgang hervorgerufen werden, geht es darum, Rauch so schnell wie möglich zu detektieren. Ansaugrauchmelder erkennen sofort kleinste, kaum sichtbare Rauchentwicklungen, z. B. bei einer Überladung, wenn es zur Überhitzung der Zelle kommt und dabei Rauch durch Verdampfung entsteht. Neben der Überwachung des räumlichen Bereiches um die Ladestationen herum können auch die Ladesäulen selbst im Zuge einer Objektüberwachung direkt mit Ansaugrauchmeldern ausgestattet werden. So kann ein sich hier anbahnender Entstehungsbrand schnell detektiert werden. 

Der Sicherheits-Berater stellt zusammenfassend fest, dass hier keine neuen Technologien oder Detektionssysteme, sondern bewährte Produkte aus dem Standardportfolio vorgestellt werden mit dem Ziel, diese sinnvoll und schutzzielorientiert einzusetzen. Doch bezüglich des Einsatzes von Ansaugrauchmeldern, jenen Systemen also, die auch bekannt sind als Rauchansaugsysteme oder Feuerfrühesterkennung, teilen wir die Euphorie des Herstellers nur bedingt. 

Denn das angesprochene hochsensible Ansprechverhalten, dass einerseits für eine frühzeitige Detektion durchaus wünschenswert ist, stößt im eher rauen Umfeld eines Parkhauses oder einer Großgarage an seine Grenzen , wenn es um die Vermeidung von Falschalarmen geht. Denn auch das oft schmutzige und staubige Umfeld, vielleicht verbunden mit Zugluft, führt zwangsläufig dazu, dass dem Detektionssystem Schmutzpartikel zugeführt werden, die es dann für Rauch hält, und das System entsprechend falsch auslöst. Nun verfügen diese Systeme zwar über die Option, für solche raue Umweltbedingungen die Empfindlichkeit herunterzudrehen, dann sinkt aber naturgemäß auch die Empfindlichkeit bei der frühzeitigen Rauchdetektion. Und dann kann man auch gleich wieder konventionelle Rauchmelder einsetzen. 

Nach wie vor muss man also eigenverantwortlich denken und die zur Verfügung stehenden Detektionstechnologien sinnvoll und schutzzielorientiert auswählen, um auf das neue, zweifellos vorhandene Risiko in Verbindung mit der E-Mobilität angemessen zu reagieren. :::JÖRG SCHULZ:::




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