Sicherer Betrieb von E-Fahrzeugen in Tiefgaragen

Nach den Plänen der Bundesregierung sollen in Deutschland bis 2030 sieben bis zehn Millionen Elektrofahrzeuge zugelassen sein und eine Million Ladepunkte zur Verfügung stehen[1]. Insgesamt wurden der Bundesnetzagentur 36.894 Normalladepunkte und 6.099 Schnellladepunkte gemeldet, die am 1. Mai 2021 in Betrieb waren [2]. Die Nachfrage nach Ladepunkten steigt und zeichnet sich auch in den ersten Gesetzesreformen zu Wohnungseigentum und Elektromobilität ab.

Haben Anwohner den Anspruch auf Lademöglichkeit eines Elektrofahrzeugs?

So gilt ab 01. Dezember 2021, dass jeder Wohnungseigentümer den Anspruch auf eine Lademöglichkeit eines Elektrofahrzeuges hat, sofern die Kosten selbst getragen werden. Laut einer in 2019 durchgeführten Studie des ADAC haben vier von fünf der befragten Unternehmen in keinem einzigen Gebäude eine Lademöglichkeit für Elektroautos[3]. Entsprechend scheint es vor allem in städtischen Gebieten unausweichlich, auf Tiefgaragen auszuweichen. Richtlinien, die sich mit der Nachrüstung von elektrischer Ladeinfrastruktur in Tiefgaragen befassen, (z. B. „VdS 3885:2020-12 Elektrofahrzeuge in geschlossenen Garagen – Sicherheitshinweise für die Wohnungswirtschaft“) weisen auch heute noch auf das weitgehend unerforschte Brandverhalten von Elektrofahrzeugen hin. [4]

Welche Erkenntnisse liefert das Forschungsprojekt?

Im Forschungsprojekt SUVEREN, das 2017 startete, wurde untersucht, wie sich Fahrzeuge mit neuen Energieträgern (NET) auf die Sicherheit in unterirdischen Verkehrsbereichen auswirken. Das Projekt befasste sich auch mit Bränden von Fahrzeugen mit Wasserstoff- und Gasantrieben. Der Fokus lag auf Fahrzeugen mit batterieelektrischem Antrieb. Ein Konsortium bestehend aus der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), der STUVA und der Firma FOGTEC führte die Untersuchungen durch. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützte das Projekt maßgeblich durch eine Förderung. Die Erarbeitung von konkreten und umsetzbaren Empfehlungen zum Umgang mit NET in unterirdischen Verkehrsanlagen, speziell Parkgaragen, waren eines der wichtigsten Ziele von SUVEREN.

Kurzbeschreibung der Brandversuchsreihen

In der Anfangsphase widmete sich das Konsortium zunächst dem Brandverhalten von Lithium-Ionen-Batterien. Hier wurde unter anderem die Wärmefreisetzungsrate, Temperaturen, Gasausstoß und Gaszusammensetzung betrachtet. Für die Gewinnung belastbarer und detaillierter Kenntnisse wurden Brandversuche unter möglichst realistischen Bedingungen und im Maßstab 1:1 durchgeführt. In der zweiten Brandversuchsreihe wurden Brandbekämpfungs- und -Erkennungstechnologien verglichen (z. B. Rauchmelder, Rauchansaugsysteme, lineare Wärmemelder) und diverse Löschmedien (wasserbasiert, gasbasiert, Additive, Aerosole) gegenübergestellt und geprüft. Die dritte Brandversuchsreihe beschäftigte sich mit dem Szenario „Elektrofahrzeuge in Tiefgaragen“. Wie verhält sich eine Brandbekämpfungsanlage in einer simulierten „echten“ Situation? Diese Versuche basierten auf den Erkenntnissen der vorherigen Brandversuchsreihen.

Brandbekämpfung von E-Autos und Hybriden besonders schwierig

Ziel war es, ein adäquates Branderkennungs- und Brandbekämpfungskonzept für ein „modernes Fahrzeug“ zu entwickeln. Dieses sollte unabhängig von der Antriebsart sein. Dazu existiert ein Leitfaden mit anwendungsnahen und konkreten Handlungsempfehlungen. Diese basieren auf den im Projekt durchgeführten Analysen und Brandversuchen. In der Ausgabe 9/10 wird näher darauf eingegangen.

Grundsätzlich lässt sich feststellen, dass Elektrofahrzeuge nicht heftiger brennen als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, aber anders. Die Wärmefreisetzungsrate, die Zusammensetzung der ausgestoßenen Gase und die Brandentwicklung zeigen teilweise deutliche Unterschiede auf. Lithium-Ionen-Batterien bestehen in der Regel aus mehreren hundert oder tausend einzelnen Zellen, die sehr zügig und heftig abreagieren (thermisches Durchgehen). Hinzu kommt, dass die Batteriepacks meist in sehr robusten Metallgehäusen im Unterbodenbereich der Fahrzeuge verbaut und somit schwer zugänglich für Löschmittel sind. Die Brandbekämpfung ist aufwendig und dauert länger. Ein in der Batterieeinheit entstandener Brand kann sich in kurzer Zeit das gesamte Fahrzeug ausbreiten.

Die Devise lautet deshalb: Verhindern des Brandübersprungs auf weitere benachbarte Fahrzeuge. Ein Schutzziel, welches aus brandschutztechnischer Sicht durch die Verwendung der passenden Brandbekämpfungstechnik in Verbindung mit einer sehr schnellen Branderkennung realisiert werden kann.

 

Der vollständige Beitrag zu diesem Thema erscheint in Ausgabe 9/10 der Technischen Sicherheit.

 

 

Literatur:

1. https://www.bundesregierung.de/breg-de/themen/klimaschutz/verkehr-1672896
2. https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_ Institutionen/E-Mobilitaet/start.html;jsessionid=B68C428B00384D121DD7E8A4E67F2369
3. https://www.adac.de/rund-ums-fahrzeug/elektromobilitaet/laden/laden-garage-e-auto/
4. VdS 3885:2020-12 Elektrofahrzeuge in geschlossenen Garagen – Sicherheitshinweise für die Wohnungswirtschaft