Immer mehr elektrische oder Hybrid-Fahrzeuge sind auf deutschen Straßen unterwegs. Es müssen nicht nur die Stromflitzer von Tesla sein. Alle namhaften Autohersteller, ob Renault, BMW oder VW, haben inzwischen mindestens eine elektrische Variante im Sortiment. Tendenz stark steigend. Während man noch über die tatsächliche Zukunftstauglichkeit von Elektromobilität diskutiert, beschäftigt sich die Feuerwehr Gerolzhofen mit einer konkreten Frage: Was passiert, wenn ein E-Auto einen Unfall hat oder es gar zu brennen beginnt?
Mehrere Feuerwehrmänner aus Gerolzhofen, unter ihnen auch der Autor dieses Berichts, nahmen nun an einem Tagesseminar für Elektromobilität in Karlstein (Lkr. Aschaffenburg) teil. Dabei zeigte sich schnell, dass die Feuerwehr bei einem Rettungseinsatz an einem E-Auto auf neue Gefahren achten muss.
Da ist zum Beispiel das Hochvolt (HV)-System mit der dazugehörigen leistungsstarken Batterie. Das HV-System ist seitens des Autoherstellers so verbaut, dass es normalerweise nicht zu einer Verbindung mit der Fahrzeugkarosserie kommen kann. Zusätzlich sollen verschiedene Sensoren, die bei einem schweren Aufprall beispielsweise auch die Airbags öffnen, automatisch dafür sorgen, dass das HV-System den Stromfluss kappt. Bei den enormen physikalischen Kräften während eines Verkehrsunfalls könnten diese Schutzmechanismen, allerdings mit sehr geringer Wahrscheinlichkeit, versagen. Ein Retter, der beispielsweise eine eingeklemmte Person aus dem Wrack befreien will, könnte dann einen Stromschlag erleiden.
Kein unüberwindbares Hindernis
Das HV-System stellt für eine gut ausgebildete Feuerwehr aber nur einen weiteren Arbeitsschritt dar, der bei einem Rettungseinsatz sorgfältig abgearbeitet werden muss. Es ist keineswegs ein unüberwindbares Hindernis, das gar eine Rettung der Insassen ausschließt. Sämtliche mit dem HV-System verbundene Komponenten und Kabel in einem E-Auto sind mit einem grellen Orange gekennzeichnet. Außerdem gibt es für jeden Fahrzeugtyp detaillierte "Rettungskarten", auf denen sämtliche stromführenden Teile vermerkt und besonders hervorgehoben sind. Die Firma Tesla beispielsweise verbaut in ihren Fahrzeugen auch extra Schnittstellen in ihrem HV-System, die gefahrlos mit dem hydraulischem Gerät der Feuerwehr durchtrennt werden kann, um so den Stromfluss zu kappen. BMW und Renault bieten eigene Abschaltmöglichkeiten.
Gerät ein E-Auto in Brand, dann gewinnt die zweite große Komponente, die das Elektromobil von einem herkömmlichen PKW mit Verbrennungsmotor unterscheidet, an Bedeutung: die Batterie. Bei reinen E-Autos werden Lithium-Ionen-Akkus verbaut, Hybridfahrzeuge fahren meist mit anderen Batterie-Typen wie etwa Nickel-Metallhydrid-Akkus. Aufgebaut sind sie alle Batterien aus verschiedenen Zellen, die zusammengeschaltet eine hohe Speicherleistung bereitstellen.
Problem: der "Thermal Runaway"
Große Probleme für die Feuerwehr können lediglich die Lithium-Ionen-Akkus machen. Diese Batterien können in einen nicht mehr zu stoppenden Zustand von Instabilität geraten: den so genannten "Thermal Runaway" (Thermaler Kontrollverlust). In diesem Zustand explodieren nach und nach die einzelnen Zellen des Akkus und beschädigen dabei benachbarte Zellen, die dann ebenfalls explodieren - eine nicht mehr zu stoppende Kettenreaktion. Ausgelöst werden kann ein Thermal Runaway durch unterschiedliche Faktoren: physische Beschädigung einer einzelnen Zelle beispielsweise bei einem Unfall, thermische Belastung bei einem Brand oder bei Tiefenentladen und Überladung.
Die Autohersteller haben Vorkehrungen getroffen, dass es nicht zum "Thermal Runaway" kommt. Um die Akkus gegen Beschädigungen zu schützen, werden die einzelnen Zellen in einer Hülle hermetisch eingeschlossen. Zusätzlich dazu sind die Akkus an der taktisch günstigsten Stelle im Fahrzeug, dem Fahrzeugboden, verbaut. Weitere Schutzschichten aus Metall und Polymer-Strukturen, die wie Bienenwaben aufgebaut sind und dadurch enorme Krafteinwirkungen überstehen können, sollen schützen. Sollen. Bei mehreren Verkehrsunfällen mit E-Fahrzeugen in jüngster Zeit versagten allerdings sämtliche Schutzmechanismen und der Akku erlitt einen Schaden. Dann kann es gefährlich werden. Sowohl für mögliche Ersthelfer, als auch für die alarmierte Feuerwehr.
Große Hitze, giftige Dämpfe
Lithium-Ionen-Akkus brennen mit hohen Temperaturen ab. Dabei kann es aber bis zu 40 Minuten dauern, bis an einer beschädigten Batterie die erste sichtbare Reaktion zu erkennen ist. Mit Temperaturen über 800 Grad treten dann brennende Gase und hochgiftige Flusssäure-Dämpfe aus. Dieser Ablauf wiederholte sich dann in unterschiedlichen Zeitintervallen immer wieder, bis der komplette Akku bis zu letzten Zelle abgebrannt ist. Dass kann bis zu 48 Stunden dauern. In Amerika ist gar von einem Fall die Rede, bei dem die Batterie sage und schreibe eine ganze Woche nicht aufgehört hat, weiter zu reagieren.
Löschwasser wird verseucht
Die Firma Tesla empfiehlt in seinem Infoblatt für Rettungskräfte, die Batterie einfach gänzlich abbrennen zu lassen. Doch dies ist in der Praxis nach einem Verkehrsunfall mitten auf einer Straße oder in unmittelbarer Nähe zu einer Bebauung nicht möglich. Falls die Batterie gelöscht werden muss, so empfiehlt Tesla als ungefähre Wassermenge, die man dazu benötigt, 3000 Gallons. Das sind umgerechnet 11 356 Liter. Und: Das Löschwasser, das mit dem Inneren der Batterie in Berührung kommt, wird dadurch verseucht und ist als Sondermüll zu deklarieren. Es darf nicht ungehindert in die Umwelt abfließen. Im Ernstfall ist besonders der letzte Aspekt für die Feuerwehren schwierig durchzuführen.
Doch die Feuerwehren in Deutschland haben bereits findige Ideen entwickelt. Die Berufsfeuerwehr in München beispielsweise besitzt nun einen "Abrollbehälter Hochvolt". Dabei handelt es sich um eine Mulde oder einen Container, wo hinein das noch brennende Auto verfrachtet wird. Anschließend flutet die Feuerwehr den Behälter komplett und schließt somit Folgebrände und eine Gefährdung für Mensch und Umwelt aus. Außerdem minimiert sich so die Menge des kontaminierten Wassers.
Doch nicht jede Feuerwehr besitzt so einen speziellen Abrollbehälter. Auch im Landkreis Schweinfurt gibt es keinen speziell dafür gebauten Behälter, eine Anschaffung ist auch im Haushalt des nächsten Jahres nicht geplant, sagt Roland Rost, Sachbearbeiter für Brand- und Katastrophenschutz am Landratsamt Schweinfurt. Was also tun, wenn nun ein E-Auto beispielsweise auf der B 286 bei Gerolzhofen einen Unfall hat und zu brennen beginnt?
Feuerwehr ist vorbereitet
Der Gerolzhöfer Feuerwehr-Kommandant Roland Feller hat sich über dieses Szenario bereits Gedanken gemacht. Die drei Löschfahrzeuge der Gerolzhöfer Wehr habe insgesamt knapp 6000 Liter Wasser dabei. Wahrscheinlich müsse man beim Brand eines E-Autos ein weiteres wasserführendes Fahrzeug alarmieren. "Wir haben keine Angst vor solchen Bränden, aber einen gesunden Respekt. Uns fehlt hier einfach gänzlich die Einsatzerfahrung", sagt Feller. Bei einem normalen PKW-Brand kontrolliere man das Fahrzeug nach dem Ablöschen nach zehn Minuten noch einmal mit einer Wärmebildkamera und könne danach endgültig Entwarnung geben - bei einem E-Auto sei dies aufgrund des erst zeitlich verzögert erkennbaren Schadens an der Batterie nicht so einfach möglich. "Da müssen wir uns auf eine deutlich längere Brandwache mit mindestens einem Löschfahrzeug einstellen", befürchtet der Kommandant.
Probleme beim Abschleppen
Auch der Abtransport des Wracks gehe bei weitem nicht so leicht von der Hand wie bei einem normalen PKW. Die Feuerwehr sei letztlich nicht in der Lage, um gesichert zu erkennen, ob ein Schaden an der Batterie vorliegt oder nicht. Denn auch mit einer Wärmebildkamera lässt sich ein beginnender "Thermal Runaway" nicht erkennen. Der Abschlepper werde wohl mit Feuerwehr-Eskorte den Nachhauseweg antreten müssen. Abgebrannte E-Autos müssten dann in einem freien Bereich mit einem gewissen Sicherheitsradius abgestellt werden.
Am besten wäre es, man versenkt das Wrack tatsächlich in einer mit Wasser gefluteten Mulde. "Im Einsatzfall müssen wir dann über die Leitstelle schauen, wo wir sowas organisiert kriegen", sagt Kommandant Feller. Der Plan mit der Mulde löst auch das Problem mit dem verseuchten Löschwasser. "Das macht die Sache natürlich nicht einfacher, vor allem bei den enormen Mengen an Löschwasser, die wir brauchen werden. Wir werden versuchen, das Wasser so gut es geht aufzufangen. Die Entsorgung muss dann eine Spezialfirma übernehmen."
Als Resümee fasst der Kommandant zusammen: "Wir sind darauf vorbereitet, so gut es eben geht." Ein brennendes E-Auto werde man genauso gelöscht bekommen wie einen normalen PKW, aber es dauere einfach länger. "Da muss die Bevölkerung Verständnis haben, dass die Straße etwas länger als üblich gesperrt bleibt oder wir wegen den Flusssäure-Dämpfen einen größeren Bereich absperren müssen."