Brandschutz beim Lagern von Lithium-Ionen-Batterien

LIB werden nicht nur in Alltagsgegenständen wie Smartphones, Laptops, Zahnbürsten oder Staubsaugern verbaut, sondern auch in E-Bikes, E-Autos sowie in Heimspeicheranlagen oder in Batterie-Energiespeichersystemen (BESS). Durch die steigende Nachfrage erhöht sich auch der Bedarf an einer sicheren Lagerung, wie die Ereignisse der letzten Monate zeigten.

In Südkorea forderte im Juni 2024 ein verheerender Brand in einer Batteriefabrik 23 Todesopfer. Auslöser waren Explosionen in einem Lager mit circa 35 000 Batteriezellen. Berichten zufolge dauerte es nur etwa 15 Sekunden, bis der zweite Stock der Fabrik in Flammen stand, was vielen Arbeitern die Flucht unmöglich machte. Auch in Australien brannte im Januar 2025 eine Lagerhalle in Melbourne aus, wobei tausende LIB explodierten. Der Brand einer 11 000 m² großen Lagerhalle in Tarnowo Podgórne bei Posen löste zudem eine Debatte über die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien in Lagerhallen aus.

Wie kommt es zu diesen Brandereignissen?

Werden einzelne Zellen der LIB durch mechanische, thermische oder elektrische Belastung beschädigt, kann es zu dem sogenannten thermischen Durchgehen (engl. Thermal Runaway) innerhalb der Zellen kommen. Durch das Zersetzen des Elektrolyts bilden sich außerdem sogenannte Venting- oder OFF-Gase, die brennbar und giftig sein können. Aufgrund der hohen Temperaturen können sich diese entzünden und zu einem intensiven und langanhaltenden Brand führen. Somit kann sich der Brand einer einzelnen Zelle sehr schnell auf benachbarte Zellen und Module ausweiten.

Werden große Mengen an LIB dicht gelagert, steigen dementsprechend die Brandgefahren. Um diese Risiken richtig einzuschätzen und Maßnahmen zu ihrer Eindämmung entwickeln zu können, sind Brandversuche unerlässlich. Denn kommt es zu einem Thermal Runaway ist dieser nicht ohne Weiteres zu stoppen und kann sich schnell auf weitere Module innerhalb der brennenden Palette ausweiten. In einer im Dezember 2025 erschienenen Publikation der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) heißt es: „Brände von LIB können gemäß Ziffer 6.3 DGUV Information 205-041 derzeit weder vollständig gelöscht werden, noch sind in der Regel die erforderlichen persönlichen Schutzausrüstungen für eine sichere Durchführung von Kühl- oder Brandbegrenzungsmaßnahmen mit Feuerlöschern vorhanden.“

Forschungsprojekt SUVEREN2use  

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) geförderte Forschungsprojekt SUVEREN2use startete im September 2022 und erreichte Ende 2025 mit einem Versuchsaufbau im Realmaßstab seinen Höhepunkt. Die dort durchgeführten Brandversuche standen unter dem Motto „Löschsysteme und Havariekonzepte für den sicheren Umgang mit Batteriebränden über den gesamten Produktlebenszyklus“. Das Hauptziel des Forschungsprojektes war, die notwendige brandschutztechnische Sicherheit über die gesamte Wertschöpfungskette von LIB hinweg zu schaffen. 

Zur Realisierung des Projekts wurde ein Regallager für LIB nachgebaut und voll funktionstüchtige Batteriemodule auf Paletten eingelagert. Im Rahmen der Marktanalysen lag der Fokus auf der Material- und Konstruktionsweise der Regale, der Zusammensetzung und Verpackung der Brandlast sowie einer Back-to-Back-Anordnung. So konnte ein realistisches Szenario eines handelsüblichen Lagerregals nachgebildet werden. Die Brandlast setzte sich aus bis zu einer Tonne intakter LIB-Module pro Palette (bis zu 190 kWh) zusammen.

Brandbekämpfung von LIB

Das definierte Schutzziel der Versuche bestand zum einen in der Begrenzung des Brandes auf einen abgetrennten Bereich und zum anderen in der Verhinderung der Ausbreitung auf benachbarte Brandabschnitte. Aufgrund der Lagerung der Batterien auf einer Palette innerhalb eines Lagers war es naheliegend, dass im Brandfall die betroffene brennende Palette nicht vollständig gelöscht, sondern der Brand nur begrenzt werden kann.

Die Auswirkung des Brandes und dessen Eindämmung wurde durch aufwändige Messtechnik analysiert und beispielsweise die Temperaturentwicklung mit Thermoelementen gemessen und Infrarotkameras eingesetzt. Im Schwesterprojekt SUVEREN_Storage konnte nachgewiesen werden, dass Aerosol- oder Inertgas-Löschanlagen das Feuer durch die Verdrängung von Sauerstoff zwar reduzieren und auch ablöschen, allerdings nicht den Thermal Runaway stoppen. Der Einsatz einer stationären Hochdruck-Wassernebel (HDWN)-Brandbekämpfungsanlage wies eine hohe Wirksamkeit auf und verhinderte die Brandausbreitung. (siehe Bild )

Konsortium SUVEREN2use

Um die komplexen Fragestellungen, die dieses Forschungsprojekt mit sich bringt, beantworten zu können, wird ein Konsortium benötigt. Es besteht aus den Firmen FOGTEC Brandschutz, der Firma LOBBE und zwei wissenschaftlichen Einrichtungen (Bergische Universität Wuppertal und Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut [HHI]). Unterauftragnehmer ist das Institut für angewandte Brandschutzforschung (IFAB).

Ergänzt wird das Team durch einen wissenschaftlichen Beirat, erfahrene Brandschutzexperten und weitere assoziierte Partner, unter anderem Dräger, DB Systemtechnik und die DGUV. So kann – im Sinne des Forschungsmottos – die Sicherheit von LIB nicht nur während der Anwendungsphase, sondern von der Herstellung bis hin zum Recycling oder der Entsorgung beleuchtet werden. 

Abschlusskonferenz SUVEREN2use

Den vollständigen Artikel mit allen Details finden Sie in der kommenden Ausgabe 05/06 der Technischen Sicherheit. Die Ergebnisse des Projekts stehen der Öffentlichkeit auch auf der Projektwebsite zur Verfügung. Die dort genannten Publikationen beruhen auf den durchgeführten Brandversuchen innerhalb des Projekts oder Vorgängerprojekten.

In einer Abschlusskonferenz am 23.April 2026 haben bis zu 120 Personen die Gelegenheit, mit den am Projekt Beteiligten in den Austausch zu gehen. Dazu gehören die FOGTEC Brandschutz GmbH, LOBBE, das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut, Ingenieure für angewandte Brandschutzforschung, der TÜV und weitere Experten. Sie präsentieren und diskutieren mit dem Fachpublikum und

Interessierten aus der Versicherungswirtschaft, der Industrie, sowie Brandschutzexperten und Wissenschaft die Ergebnisse.

Dabei stehen unter anderem diese Themen im Fokus:

• Löschmittelversuche auf Modulebene
• Brandbekämpfung in Lagerstätten für LIB
• Ganzheitliche Schutzkonzepte für Batterie-Energiespeichersysteme (BESS)
• SUVEREN2Use Brandschutzleitfäden
• Sicherer Umgang mit Batteriebränden

Fazit

Werden die Erkenntnisse aus den Brandversuchen im Alltag umgesetzt, lässt sich ein Brandereignis in Lagern und Lagerhallen eindämmen und die damit verbundenen negativen Auswirkungen vermeiden. Durch den Einsatz eines Hochdruck-Wassernebel-Systems kann das thermische Durchgehen auf ein einziges Regalfach begrenzt werden.

 
www.fogtec-international.com

Über die Autoren:

Manuel Heinelt, Leiter Forschung & Entwicklung, FOGTEC Brandschutz GmbH, Köln

Alexandra Langstrof, freie Fach-Journalistin, Erkrath