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SchiffstECHNik | Ship tECHNology Ursachen für Batteriebrände ▶ Der Hauptgrund für Batteriebrände liegt in der unsachgemäßen Benutzung der Batterie. ▶ Bei mechanischen Beschädigungen von Batterien besteht die Gefahr von inneren Kurzschlüssen und damit einem Brand. Eine Beschädigung des Gehäuses kann durch Fertigungsfehler oder durch mechanische Belastung entstehen. ▶ Bei thermischer Belastung von außen kann es bei Lithium-Batterien zum Schmelzen einzelner Batteriekomponenten und einem Kurzschluss kommen. ▶ Zu einem äußeren Kurzschluss kann es (z.B. durch einen metallischen Gegenstand) durch einen beidseitigen Polkontakt kommt. ▶ Wenn beispielsweise während des Herstellungsprozesses me tallische Partikel oder sonstige leitfähige Verunreinigungen zwischen Separator und Batterieelektrode eingeschlossen werden, kann es im späteren Betrieb zu einer lokalen Beschädigung der Separatorfolie und damit zu einem internen Kurzschluss kommen. Durch den »Laufmascheneffekt« können sich zunächst mikroskopisch kleine Schäden im Laufe von Tagen oder Wochen zu weitläufigen Rissen im Folienmaterial ausweiten, wodurch sich die zunächst unbedeutende (weil lokal begrenzte) kurzschlussbedingte Temperaturerhöhung quasi exponentiell zu einem Durchgehen der Zelle entwickeln kann. So bleiben innere Kurzschlüsse zunächst unbemerkt und führen erst nach längerem Gebrauch zu plötzlichen Brandereignissen. ▶ Eine Überladung eines Lithium-Akkus kann beispielsweise zu einer Kathodenzersetzung unter Freisetzung von starken Oxidationsmitteln mit einer daraus folgenden stark exothermen Reaktion des Elektrolyten führen. Hierdurch kann innerhalb der Lithium-Zelle eine sich selbst verstärkende Reaktion verursacht werden (Thermal Runaway), wobei sich beim »Durchgehen der Batterie« heiße Gasen entwickeln, die zum Öffnen der Zelle und zum Herausschleudern von gegebenenfalls brennenden Komponenten führen. ▶ Bei Tiefentladung wird die Entladeschlussspannung unterschritten, wobei sich irreversibel die Elektrolytflüssigkeit zersetzt. Wird solch eine tiefentladene Lithium-Ionen- Zelle geladen, kann die zugeführte Energiemenge durch das Fehlen von Elektrolytflüssigkeit nicht mehr in chemische Energie gespeichert werden und die Ladeenergie wird in Wärme umgesetzt. Diese freigesetzte Wärme erreicht hohe Temperaturen, sodass es zu einem Brand der Batterie kommen kann. ▶ Erfolgt (wie bei Großbatterien und Fahrzeugbatterien üblich) die interne Kühlung der Batterie mit einem Kühlmittel auf der Basis eines Glykol/Wasser-Gemisches, besteht bei einem Defekt des Kühlkreislaufes und Leckage von Kühlmittel die Gefahr, dass aufgrund der Kapillarwirkung das Kühlmittel zwischen den Zellen aufsteigt und auch noch nach mehreren Tagen zu internen Kurzschlüssen führen kann. Aus der Verwendung bestimmter chemischer Verbindungen im Zusammenhang mit hohen Energiedichten und aus dem für Sekundärbatterien notwendigen Einsatz von Schaltelektronik ergeben sich bei Lithium-Batterien spezifische Gefahrenpotenziale, die eine besondere Sicherheitsbetrachtung erfordern. Nach spektakulären Brand-Ereignissen, etwa mit Flugzeugen oder Autos, wurde die Problematik von Lithium-Ionen-Batterien in der Öffentlichkeit bekannt. Handlungsbedarf Das technische Wissen um die Gründe für das Entstehen eines Batteriebrandes ist vorhanden. Die zurückliegenden Schadensereignisse haben gezeigt, das Batteriebrände Teil unserer Lebenswirklichkeit sind. Die mit einem Batteriebrand verbundenen Gefahren sind im Zusammenhang mit dem abwehrenden Brandschutz mit besonderen Anforderungen verbunden. Es wird höchste Zeit diesem Risiko mit gesteigerter Aufmerksamkeit und engagiertem Handeln entgegenzuwirken – andernfalls müssen die Juristen zu dem Ergebnis kommen, dass hier das erforderliche Maß an Sorgfalt zum Erhalt des Lebens und der Gesundheit nicht beachtet wurde. Autoren: Lukas Angenendt, Medebo Hartmut Hardt, VDI Feuerfeste Schottabdichtung Ihre Technische Lösung für Fahrgastschiffe, RoRo-, RoPax-Fähren, Yachten, Behördenschiffe ProfiSeal GmbH · Mühlerstraße 13 · 55288 Schornsheim, Germany, +49 (0) 67 32 – 96 14 76 · sales@profiseal.com www.proiseal.com 38 HANSA – International Maritime Journal 07 | 2020
SchiffstECHNik | Ship tECHNology Brand-Risiko nimmt in Corona-Krise zu Als einer der großen Versicherer in der Schifffahrt sieht der Allianz-Konzern einige Risiken für die Branche. Davon betroffen sind auch Sicherheitsaspekte wie der Brandschutz Einer der entscheidenden Punkte sei das Auflegen von vorübergehend beschäftigungslosen Schiffen, heißt es im jüngsten Report der Tochter Allianz Global Corporate & Specialty (AGCS). Während die üblichen Risiken auf hoher See durch das Aufliegen von Schiffen in vielen Fällen zurückgegangen sei, bringe die aktuelle Situation eine Reihe von neuen Herausforderungen. Verzögerungen bei der Wartung und Inspektion von Schiffen und der Notfallausrüstung können nach Ansicht der Analysten dazu führen, dass mögliche Gefahren unentdeckt bleiben. Durch unterbrochene Versorgungsketten können zudem Schmier- und andere Gebrauchsmittel nicht rechtzeitig an Bord eintreffen bzw. regelmäßige Treibstoffproben nur mit Verzögerung in Laboren an Land untersucht werden. Die Folge können Maschinenschäden sein, wenn falsche Alternativen verwendet werden. »Bei einem längeren Cold Lay-up kann die Wiederinbetriebnahme sogar zu einem ungeplanten Werftaufenthalt führen. Daher sind umfassende Vorkehrungen und Pläne einschließlich umfangreicher Risikobewertungen, die das Aufliegen umfassen, entscheidend, um die Sicherheit des Schiffes während der Aufliegezeit und die anschließende Wiederinbetriebnahme zu gewährleisten«, erklärte Volker Dierks, AGCS-Experte für Schiffsversicherungen. Die Schiffseigner sollten bei der Ausarbeitung solcher Pläne die von den Klassifikationsgesellschaften und P&I-Clubs zur Verfügung gestellten Leitfäden und Checklisten beachten. Auch die Seeleute stehen im Fokus der Untersuchung. In der Vergangenheit waren Brände auf Schiffen zum Teil auch durch Fehler in der Handhabung oder Nachlässigkeit verursacht worden: »Da die Covid- 19-Pandemie die Ablösung der Besatzungen erschwert, drohen Überlastung und Erschöpfung der Seeleute – eine Hauptursache für menschliches Versagen an Bord.« Die Wartung der Hauptmaschinen, der nautischen Ausrüstung und der Feuerlöschvorkehrungen sowie die Verfügbarkeit von Schleppern im Notfall sollten ebenfalls zu den Schwerpunktbereichen eines Aufliegeplans gehören. Routinearbeiten verschieben Angesichts der Reisebeschränkungen kann die Wartung kritischer Ausrüstung auf einigen Schiffen möglicherweise nicht in den geplanten Intervallen stattfinden, da Servicetechniker nicht verfügbar sind. Weniger Arbeitskräfte und die Umsetzung von Kontaktbeschränkungen in den Werften führen ebenfalls zu Verzögerungen, auch die Zahl der Inspektionen der Hafenbehörden werden Klausdorfer Weg 163, 24 148 Kiel - Germany Tel.: +49 (0) 431 66 111-0, Fax: +49 (0) 431 66 111-28 E-mail: info@podszuck.eu, Internet: www.podszuck.eu zurückgehen. »Durch ausbleibende Inspektionen könnten Risiken unentdeckt bleiben. Gerade für die Notfallausrüstung wie Feuerlöscher empfehlen wir zusätzliche Kontrollmaßnahmen«, sagte Anastasios Leonburg, Senior Risk Consultant Marine bei AGCS CEE. Passende Werkzeuge und Spezialzubehör müssten möglicherweise vor Ort gekauft werden, um dem Schiffspersonal die Durchführung von Kontrollen zu ermöglichen. Gleiches gilt für Messungen zur Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit der Ausrüstung. Möglicherweise sei es darüber hinaus ratsam, Routinearbeiten mit einem gewissen Brandrisiko »im Interesse der Sicherheit« zeitlich zu verschieben.RD »Umfassende Vorkehrungen« Klausdorfer Weg 163 | 24148 Kiel | Germany Tel. +49 (0) 431 6 6111-0 | Fax -28 info@podszuck.eu | www.podszuck.eu HANSA – International Maritime Journal 07 | 2020 39
