Vollladen mit Risiko: Die verborgene Gefahr beim E-Auto
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E-Autos versprechen Umweltvorteile, bergen aber Brandrisiken durch Lithium-Ionen-Batterien. Besonders in Tiefgaragen kann das gefährlich werden. Ein Gastbeitrag.
Elektrofahrzeuge (EVs) sind nicht nur ökologisch vielversprechend, sondern werfen auch kritische Sicherheitsfragen auf, wobei die von den Lithium-Ionen-Batterien ausgehende Brandgefahr im Vordergrund steht.
Obwohl diese Batterien für den Antrieb von EVs unverzichtbar sind, stellen sie eine besondere Herausforderung dar, insbesondere in geschlossenen Räumen wie Parkhäusern, wo das Brandrisiko erhebliche Auswirkungen hat.
Im Zentrum dieses Risikos steht die Lithium-Ionen-Batterie (LiB), ein leistungsfähiger Energiespeicher mit erheblichen Schwachstellen. Mehrere Komponenten dieser Batterien bergen ein Brandrisiko, aber die sogenannte Kathode ist in dieser Hinsicht entscheidend.
Diese besteht typischerweise aus Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (NMC) oder Lithium-Eisen-Phosphat (LFP). NMC ist kostengünstiger, aber auch anfälliger für thermisches Durchgehen, eine gefährliche Reaktion, die zu plötzlichen Bränden in LiB-Batterien führen kann.
Der thermische Durchschlag ist eine sich selbst beschleunigende Reaktion, die zu einem schnellen Temperaturanstieg führt. Sie wird häufig durch Überladung, Überhitzung, Beschädigung oder Defekte verursacht und kann, einmal ausgelöst, zu unkontrollierbaren und schwer zu löschenden Bränden führen.
Das Risiko eines thermischen Durchgehens wird durch integrierte Batteriemanagementsysteme (BMS) verringert, die eine Echtzeitüberwachung, automatische Deaktivierungsfunktionen und unterteilte Module zur Brandisolierung umfassen.
Mit zunehmender Reichweite und Leistung der EVs werden die Batterien jedoch immer größer, was die Brandsicherheit, insbesondere in Innenräumen, zu einer ernsthaften Herausforderung macht.
EV-Batterietypen
Um den globalen EV-Markt besser zu verstehen, haben wir 100 EVs aus Europa, Asien und Amerika analysiert, die verschiedene Marken und Modelle abdecken. Die Daten gaben Aufschluss über Fahrzeugabmessungen, Batterietypen, -größen und -positionen.
Die Ergebnisse zeigten, dass etwa 90 Prozent dieser Fahrzeuge NMC-Batterien verwenden. Obwohl diese Batterien von den Herstellern aufgrund der niedrigeren Produktionskosten bevorzugt werden, sind sie anfälliger für thermische Durchschläge und stellen somit ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar.
Das Verhältnis zwischen Gewicht und Effizienz einer Batterie ist ein wichtiges Kriterium für EV-Hersteller und entscheidet oft darüber, welcher Batterietyp verwendet wird. Unser Vergleich von NMC- und LFP-Batterien ergab jedoch unerwartete Ergebnisse. NMC-Batterien wiegen mit 6,74 kg pro kWh nur geringfügig mehr als LFP-Batterien mit 6,51 kg pro kWh.
Dieser geringe Unterschied stellt den vermeintlichen Gewichts-zu-Energie-Vorteil von NMC-Batterien in Frage, insbesondere angesichts des erhöhten Brandrisikos.