Arbeitsschutz – Brennende Akkus: Sicherheitsschränke als Problemlöser

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Ohne Akkus klappt gar nichts: Als Energieträger für Handkreissägen, Trennschleifer, Bohrmaschinen oder Heckenscheren sind Lithium-Ionen-Akkus aus dem Arbeitsalltag nicht mehr wegzudenken. Sie sind kompakt, flexibel, schnell einsatzbereit und verfügen über erstaunlich hohe Leistungskraft. Wäre da nicht dieses eine Problem: Sie können brennen. Am Markt finden sich aktuell viele verschiedene Transport- und Aufbewahrungsmöglichkeiten für Lithium-Batterien sowie Lithium-Ionen-Akkus. Dazu zählen beispielsweise feuerfeste Akkutaschen, Ladeboxen, spezielle Lagerbehälter, Brandschutzabdeckungen und Sicherheitsschränke. Letztere erweisen sich insbesondere auf Baustellen aber auch in Handwerksbetrieben und Bauhöfen als langfristige und vor allem sichere Lösung. Bauhof-online.de möchte im Folgenden auf die Wirkungsweise, Ausstattungsmerkmale und Vorzüge der Schränke eingehen und gleichzeitig einen Überblick verschaffen.

Lesedauer: min | Bildquelle: Asecos; Adobe Stock; Cemo; CP; Pellenc

Von: Jessy von Berg

Das Gefahrenpotenzial von Akkus lässt sich in zwei Kategorien einteilen – in Gefahr durch mechanische Beschädigungen, etwa durch Schlag oder Sturz, oder in elektrische Fehler, wie sie beispielsweise bei Kurzschluss, Tiefenentladung oder Defekten im Batterie-Management auftreten können. Ab einer Temperatur von 60° C ist bei Batteriezellen von einer Überhitzung der Zelle die Rede – auch „Thermal Runaway“ genannt. Dahinter verbirgt sich ein durch die Zelle selbst verstärkender, wärmeproduzierender Prozess, der mitunter katastrophale Folgen haben kann. Ab einer Temperatur von 80° C herrscht Explosionsgefahr: Bei einer Knallgasexplosion etwa kann eine sieben- bis elffach höhere Energie freigesetzt werden. Gleichwohl muss mit chemischer Kontamination durch Rauchgase, giftige Schwermetalle und Flusssäure gerechnet werden. Oder anders gesagt: Wenn ein Akku brennt und anschließend explodiert, sollte wirklich niemand in der Nähe sein.

Lithium-Ionen-Akkus kommen als Energieträger für Werkzeuge wie Bohrmaschinen zum Einsatz und sind aus dem Arbeitsalltag nicht mehr wegzudenken. Das Problem: Sie können brennen. (Foto: Adobe Stock)

In herkömmlichen Lagerschränken ohne spezielle Sicherheitstechnik sind Arbeitsmaterialien grundsätzlich nicht von äußeren thermischen Einflüssen abgeschirmt. Im Brandfall kann das dazu führen, dass es zu Personen- und Sachschäden kommt. Umso wichtiger ist gerade bei der Lagerung und Ladung von Lithium-Ionen-Batterien auf Schranklösungen mit Feuerwiderstandsfähigkeit gemäß DIN EN 14470-1 bzw. DIN EN 1363-1 zu setzen. Diese gelten im Übrigen gemäß TRGS 510 als feuerbeständig abgetrennter Bereich. Aktuell finden sich verschiedene Hersteller und Anbieter derartiger Sicherheitsschränke.

Zum Portfolio von C+P gehören auch Feuerschutz- und Akkuladeschränke. Die Schrank-Serie 89 besteht aus einer stabilen Stahlkonstruktion mit Einbrennbeschichtung. (Foto: C+P)

Für das sichere Lagern und Laden von Akkus

Bei Düperthal Sicherheitstechnik, einem Hersteller aus Karlstein am Main, steht beispielsweise die „BatteryLine“ im Mittelpunkt: Das Unternehmen hat sich auf das sichere Lagern und Laden von Lithium-Ionen-Batterien spezialisiert und ließ seine Schranklösungen zusätzlich durch das Fraunhofer ICT Institut zertifizieren und damit den Schutzfaktor der Schranklinie bestätigen. Die Schranklösungen, so Düperthal, verfügen über einen zweifach geprüften Brandschutz über 90 Minuten sowie eine automatische Türschließung und Schutz vor Rauchgasexplosionen – sogenannte „Backdrafts“. Hinzu kommen eine löschmittelfreie Brandeindämmung, ein Frühwarnsystem sowie eine Alarmweiterleitung. Ein Pluspunkt: Das Schranksystem lässt sich individuell konfigurieren und damit den jeweiligen Bedürfnissen, Größen und Vorgaben anpassen. Grundsätzlich spricht Düperthal davon, dass die „BatteryLine“ speziell für hohe Anforderungen zur sicheren Lagerung und zum Laden von Lithium-Ionen-Batterien konstruiert wurden. Mit der Klassifizierung Typ 90 soll die Serie zweifachen Brandschutz aufbieten – um ausreichend Zeit zur Evakuierung zu bieten und um einen Puffer für die Brandbekämpfung zu erhalten.

Ein weiterer Hersteller, der mit stabilen Akkuladeschränken auftrumpfen kann, ist C+P: Das Traditionsunternehmen aus dem hessischen Breidenbach hat sich auf das Einrichten mit Stahl spezialisiert. So gehören zum Portfolio viele verschiedene Spinde und Schränke – so auch stabile Aufbewahrungsmöglichkeiten sowie Feuerschutz- und Akkuladeschränke. Gefertigt ist zum Beispiel die Schrank-Serie 89 aus einer stabilen Stahlkonstruktion mit Einbrennbeschichtung. Verbaut sind drei Elektroböden aus Stahl verzinkt mit hoher Traglast von rund 70 kg. Integriert werden FI-Schutzschalter und eine temperaturgesteuerte Lüftung, um ein Überhitzen des Schrankinnenraumes zu verhindern. Hinzu kommen Leitungsschutzschalter sowie belastbare, kugelgelagerte Teleskopschienen für hohe Stabilität und Langlebigkeit.

Robuste und sichere Lösungen

Meiller Umwelttechnik beispielsweise bietet mit Schränken wie dem „FMplus L“ Lithium-Akku-Schränke, die über vier verschiedene Lagerebenen verfügen. Gefertigt werden sie aus robustem, doppelwandigem Stahl mit wärmeisolierender Wirkung. Die abschließbare Tür, so Meiller, verfügt zudem über eine Drei-Punkt-Verriegelung, zusätzliche Türdichtungen zur Kaltrauchdichtigkeit sowie Entlüftungsöffnungen für den Anschluss an ein Abluftrohr. Integriert ist im Übrigen auch ein Rauchmelder für den akustischen Alarm. Grundsätzlich verfügt diese Ausführung über eine Breite von 600 mm, was genügend Platz für Akkus im kleinen bis mittelgroßen Betrieb aufbietet. Im Repertoire hat das Familienunternehmen aus dem Sauerland allerdings auch noch kompaktere Varianten im XS-Format – sowohl mit Stellfüßen als auch auf Rollen. Im hochpreisigen Segment finden sich zudem Ausführungen wie der F90 Lithium-Ionen Sicherheitsschrank „UltraLion“, die optional mit Brandunterdrückungssystem ausgestattet werden können. Neben einer 90-minütigen Feuerbeständigkeit soll dieser doppeltürige Schrank auch das sichere Laden von Akkus ermöglichen – auch für kritische Batterien. Automatische Verschlussmechanismen, Rauchmelder, selbstschließende Flügeltüren, optische und akustische Statusmeldungen sowie eine Notabschaltung und ein Überspannungsschutz gehören ebenfalls dazu. Bei einem Gewicht von 706 kg und Außenmaßen von 1212x664x2250 mm (BxTxH) zählt er zu den deutlich größeren Ausführungen, die das Lagern und Laden gleich mehrerer Akkus möglich machen.

Der „Ion-Line Ultra“ von Asecos ist gemäß dem GS Grundsatz EK5/AK4 22-01 für die Prüfungen und Zertifizierung von Sicherheitsschränken zur aktiven und passiven Lagerung von Lithium-Ionen-Akkus geprüft und zertifiziert. (Foto: Asecos)

„Ion-Line“ umfasst verschiedene Modelle

Einer der führenden Hersteller im Bereich der Sicherheitsschränke ist Asecos aus Gründau in Hessen. Mit den verschiedenen Modellen der „Ion-Line“ sorgt das Unternehmen für eine sichere aktive und passive Lagerung von Lithium-Ionen-Batterien mit nachgewiesenem Brandschutz von innen nach außen und außen nach innen. Punkten können die Schränke unter anderem mit ihrem stabilen und kratzfesten Außenkorpus, der mit einer pulverbeschichteten Strukturoberfläche und einer dreifach Türaufhängung ausgestattet ist. Sowohl die Schließmechanik als auch die Sicherheitselemente sind korrosionsgeschützt außerhalb des Lagerraums montiert. Allgemein bietet die „Ion-Line“ drei verschiedene Sicherheitslevel: „Core“ bietet umfassenden Brandschutz mit einem Evakuierungs- und Alarmweiterleitungskonzept, während „Pro“ den Schutz um ein dreistufiges Alarm- und aktives Brandunterdrückungssystem erweitert. Das dritte Level hört auf den Namen „Ultra“ und trumpft mit verbessertem Brandschutz, aktivem Rauchgasmanagement und einer erweiterten Überwachung auf. Um eine sichere Lagerung und Ladung zu gewährleisten, verfügt zum Beispiel das „Ion-Line Pro Charge“-Modell über ein vorinstalliertes dreistufiges Warn- und Brandunterdrückungssystem. Dieses beinhaltet neben einem Rauchmelder und einem Temperatursensor auch eine optische und akustische Alarmgebung sowie eine Brandunterdrückungseinheit, die im Brandfall automatisch auslöst. Der Schrank mit Außenmaßen von 1193x615x2224 mm (BxTxH) lässt sich bis maximal 600 kg belasten. Für den Ernstfall bietet der „Pro Charge“-Schrank 90 Minuten Brandschutz von außen nach innen (Typ 90 / typgeprüft gemäß EN 14470-1) als auch 90 Minuten Feuerwiderstand bei Brandeinwirkung von innen nach außen.

In Kooperation mit Asecos entwickelte auch Stihl zwei Akku-Ladeschränke, die in zwei Größen verfügbar sind und die technischen Standards im Hinblick auf Feuerwiderstandsfähigkeit und Brandschutz erfüllen. Sie verfügen über ein integriertes Warnsystem, bieten, je nach Modell, Platz für 16 bzw. 32 Akkus und sind typgeprüft gemäß EN 14470-1. Von Haus aus kommen beide Varianten mit einem integrierten Rauchmelder und bieten nach Angaben von Stihl bei Brandeinwirkung von innen nach außen eine Feuerwiderstandsfähigkeit von mehr als 90 Minuten.

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Breite Produktpalette für Li-Ionen-Akkus

Eine Vielzahl an Produktlösungen, um Akkus sicher zu lagern und zu laden, bietet auch das 1960 gegründete Unternehmen Cemo mit Sitz in Weinstadt (Baden-Württemberg). Im Portfolio findet sich beispielsweise der Lager- und Ladeschrank „Basic 8/10 3-phasig – lockEX“ mit, der in verschiedenen Varianten erhältlich ist. Er ermöglicht das gleichzeitige Laden mehrerer Lithium-Ionen-Akkus und bietet im Schadensfall eine frühzeitige Alarmierung. Darüber hinaus ist er mit zwei batteriebetriebenen akustischen Rauchmeldern ausgestattet. Während des Ladevorgangs wird die entstehende Wärme über einen Ventilator abgeleitet; im Stör- oder Havariefall unterbricht der Schrank den Ladeprozess selbstständig, wie Cemo erläutert. Auch beim Öffnen der Türen wir der Ladestrom unterbrochen. In Anlehnung an DIN EN 1363-1 bietet der „Basic 8/10 3-phasig – lockEX“ eine MPA-geprüfte Feuerwiderstandsfähigkeit über einen Zeitraum von 60 Minuten von innen nach außen. Zudem wurde er mit der „Cemo lockEX“-Technologie ausgestattet: Dabei handelt es sich um eine federbasierte Mechanik in der Türverriegelung, die effektiv den Explosionsdruck sich entzündender Gase im Inneren des Schrankes bewältigt. Insgesamt vier Lagerebenen bietet der Akku-Sicherheitsschrank „Pro FW90“ mit Außenmaßen von 1195 x 595 x 2080 mm (BxTxH). Er wurde gemäß EN 14470-1 entwickelt und verfügt nach Angaben des Herstellers über ausgereifte Schutzmechanismen. So verschließen sich zum einen die Türen, sobald es in einer der Lagerebenen zu einem Brandereignis kommt. Zum anderen wurde eine spezielle Verriegelungstechnik verbaut, um sicherzustellen, dass die Türen auch beim Durchzünden der austretenden Gase geschlossen bleiben. So werde auch gewährleistet, dass die Türen in diesem Fall nur durch autorisierte Experten wieder geöffnet werden können. Zum Produktportfolio von Cemo gehören darüber hinaus Akku-Systembrandschutzboxen der „Li-Safe“-Reihe

„Securion“ schützt rund um die Uhr

TÜV-geprüften Brandschutz liefern die Sicherheitsschränke der „Securion“-Reihe aus dem Hause Pellenc. Diese sind in insgesamt vier Varianten und drei Größen erhältlich und Hersteller-unabhängig nutzbar. Zur Entwicklung der Sicherheitsschränke hat sich das französische Unternehmen mit deutschem Standort im badischen Kappelrodeck mit einem der führenden deutschen Hersteller zusammengeschlossen. Zertifizierung und Fertigung von „Securion“ erfolgen in Deutschland. Im Fall eines Brandes innerhalb oder außerhalb des Schranks schließen die Türen automatisch, sodass auch über Nacht und am Wochenende für Sicherheit gesorgt ist. So wird es mit dem „Securion“ ebenfalls möglich, Akkus auch außerhalb der Betriebszeiten gefahrlos und ohne zusätzliche Überwachung für die Umgebung zu laden. Auch anwesende Mitarbeiter oder Kunden werden durch die automatische Türverriegelung geschützt, denn im Notfall haben Betroffene genug Zeit, sich selbst in Sicherheit zu bringen und Rettungskräfte zu alarmieren. Feuer, Dämpfe und Rauchgase bleiben überwiegend im Schrankinnern und können über den serienmäßigen Entlüftungsanschluss sogar direkt abgesaugt werden. Die „Pro“-Modelle der „Securion“-Linie sind als Modulsystem mit dem smarten Ladeschrank „Pellenc Charging Station“ integrierbar und bieten laut Unternehmen auch einen TÜV-geprüften Brandschutz für Ladegeräte und Akkus anderer Hersteller. Der Sicherheitsschrank ist vom TÜV nicht nur nach DIN EN 14770-1 und der EN 1363-1 geprüft und nach F90 als hochfeuerhemmend zertifiziert.

Im Ernstfall richtig handeln

Brände mit oder durch Lithium-Ionen-Akkus sind schwer zu löschen. Daher muss unverzüglich die Feuerwehr alarmiert werden. Ebenso gilt es, den Brandherd abzukühlen: Es empfiehlt sich daher, den Brand mit viel Wasser zu bekämpfen. Da im Brandfall giftige Gase und Dämpfe entstehen, muss beim Löschen persönliche Schutzausrüstung wie Schutzanzug, Schutzhandschuhe, Schutzbrille und umgebungsluftunabhängiges Atemschutzgerät getragen werden.

Die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus ist begrenzt. Sie altern am wenigsten, wenn der Ladestand im Bereich von 40–60 Prozent liegt, sie kühl (0-45°C), aber frostfrei, und unbedingt trocken gelagert werden

Für den sicheren und sachgerechten Umgang mit Lithium-Ionen-Batterien gilt:

• Schutz vor Kurzschluss der Batteriepole

• Schutz vor mechanischer Beschädigung

• Umgehende fachgerechte Entsorgung beschädigter Produkte

• Keine dauerhafte, unmittelbare Aussetzung hoher Temperaturen

Bei der Lagerung und Ladung von Lithium-Ionen-Batterien ist es wichtig, auf Schranklösungen mit Feuerwiderstandsfähigkeit gemäß DIN EN 14470-1 bzw. DIN EN 1363-1 zu setzen. Diese gelten im Übrigen gemäß TRGS 510 als feuerbeständig abgetrennter Bereich.

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