Einsatz an stationären Lithium-Solarstromspeichern

Einsatz an stationären Lithium-Solarstromspeichern   Hinweise für die Brandbekämpfung und technische Hilfeleistung    Merkblatt für Einsatzkräfte

2 | Einleitung Diese Hinweise sollen bei Einsätzen mit Solar-stromspeichern  insbesondere  den  Feuerweh-ren, aber auch allen anderen an der Gefahren-abwehr  Beteiligten,  eine  Hilfestellung  bei  der Gefährdungsbeurteilung und der sicheren Ein-satzbewältigung vor Ort geben. Lithium-Ionen-Batterien  sind  aus  unserer  heutigen Welt nicht mehr wegzudenken. Mobil-telefone,  Laptops,  mobile  Werkzeuge,  Haus-haltsgeräte  usw.  aber  auch  elektrisch  ange-triebene  Fahrräder  erleichtern  uns  schon lange den Alltag. Längst ist auch klar, dass wir unsere bisherigen Gewohnheiten bei der Ener-giebereitstellung und beim -verbrauch so nicht mehr  fortsetzen  können.  Der  massive  Ver-brauch  fossiler  Energieträger  wie  Erdöl  und Kohle hat erhebliche Auswirkungen auf unse-re Umwelt.  Vor  diesem  Hintergrund  ist  es  eine  unum- gängliche  Notwendigkeit  und  in  der  Bundes-republik Deutschland auch der erklärte politi-sche  Wille,  dass  immer  stärker  alternative Energien  wie  Solarstrom  oder  Windkraft  ge-nutzt werden. Diese  alternativen  Energien  sind  jedoch  räumlichen  und  zeitlichen  Schwankungen unterlegen.  Für  eine  Verstetigung  der  Ener-gieversorgung  sind  daher  leistungsfähige und  sichere  elektrische  Energie-Speicher notwendig.  Die  schon  heute  von  zahlreichen  namhaf- ten und erfahrenen Herstellern angebotenen Batterie-Speicher  für  Solaranlagen  sind  ein wichtiger  Schritt  zu  einem  verantwortungs-vollen  Umgang  mit  unseren  Ressourcen  und unserer  Umwelt.  Neben  den  bekannten  Blei/Säure-Akkumulatoren,  zu  denen  ausreichen-de  Erfahrungen  bzgl.  Brandbekämpfung  und technischer  Hilfeleistung  vorliegen,  kommen bereits jetzt und weiter zunehmend Lithium- (Li-)  Ionen-Batterien  zum  Einsatz.  Natürlich bergen auch sie — wie jede Technologie — ge- wisse  Risiken,  insbesondere  bei  nicht  fach-gerechter  Handhabung  oder  anderen  äuße-ren  Einfl üssen.  Es  ist  daher  wichtig,  die  in einer  Ausnahmesituation  im  Zusammenhang mit  einem  Solarstromspeicher  auftretenden Gefahren  zu  kennen  und  richtig  einschätzen zu können. Die nach dem derzeitigen Stand des Wissens  zusammengetragenen  Informationen  stam-men  aus  der  wissenschaftlichen  Literatur oder  aus  der  Erfahrung  zahlreicher  Zerset-zungsversuche  mit  Li-Ionen-Batterien,  die an  der  Bergischen  Universität  Wuppertal (Fachbereich  Sicherheitstechnik/Abwehren-der Brandschutz) durchgeführt wurden. Dabei wurden  weitere  und  zum  Teil  auch  wider-sprüchliche  Informationen  abgewogen  und berücksichtigt. Haftungsausschluss Diese  Broschüre  wurde  2014  von  der  Exper-tengruppe „Brandbekämpfung und technische Hilfeleistung an Photovoltaik-Lithiumspeicher-systemen“  mit  größter  Sorgfalt  erstellt.  Eine Haftung für die inhaltliche Richtigkeit und Eig-nung der Hinweise im Einzelfall besteht gleich-wohl  nicht.  Eine  eigene  sorgfältige  Prüfung der im Falle eines konkreten Einsatzes zu be-achtenden  Umstände  und  Regelungen  bleibt daher unverzichtbar.  Die  Vervielfältigung  der  Broschüre  für  nichtkommerzielle  Zwecke  ist  gestattet.  Die Verfasser und Herausgeber übernehmen kei-ne  Haftung  für  Fehler  in  Zusammenhang mit  der  Vervielfältigung  oder  bei  der  Repro-duktion. 1. Einleitung

2.1. Primäre und sekundäre Lithium-Zellen | 3  2.   Li-Batterien und elektrische Speicher — ein Überblick Zunächst  ist  zu  unterscheiden,  dass  es  sogenannte  primäre  und  sekundäre Li-Zellen gibt. Primäre Li-Ionen-Zellen sind nicht wieder aufl adbare, sekun däre Li-Ionen-Zellen sind wieder aufl adbar (¬ Akku) und werden demzu folge in elek-trischen Speichern für PV-Anlagen eingesetzt. Sekundäre  Li-Ionen-Zellen  und  Batterien  kommen  in  zylindrischer,  prisma- tischer Form und auch in Form von Softpacks unterschiedlichster Größe zur An-wendung. 2.1. Primäre und sekundäre Lithium-Zellen Li-Zellen Primäre Li-Zellen • meist eher kleine Gerätebatterien• nicht wieder aufl adbar• werden in elektrischen Speichern  nicht verwendet • kleine Zellen im Modell bau- und  Mobilgerätesektor (Handy etc.) • Zellen können auch in großen  Formaten vorkommen • wieder aufl adbar• Einsatz in elektrischen Speichern• Verbindung zahlreicher Zellen zu  einem Modul Sekundäre Li-Ionen-Zellen Übersicht von Lithium-Zellen Übersicht verschie-dener Zelltypen nach Einsatzbereich und beispielhaftem elekt-rischen Energie inhalt. Zylindrisch  (Hardcase) Anwendungs- bereiche Pouch Cell (Softpack) Prismatisch (Hardcase) 2Ah 1Ah 6Ah 45Ah 60Ah Gegenstand dieser Information sind die sekundären Li-Ionen-Zellen und die dar-aus konfi gurierten elektrischen Speicher für Photovoltaik-(PV)-Anlagen.

4 | 2. Li-Batterien und elektrische Speicher — ein Überblick Häufi ge Lösungs- mittel und ihre  Eigenschaften. Die  Zündtemperaturen  der hier aufgeführ- ten Lösungsmittel  liegen im Bereich  zwischen 430 °C  und 455 °C. Name Techn.  Abkürzung Siede- temperatur  0 C Flammpunkt  0 C Ethylencarbonat EC 248 160 Propylencarbonat PC 242 135 Dimethylcarbonat DMC 90 15 Diethylcarbonat DEC 127 33 Ethylmethylcarbonat EMC 108 23 Prinzipieller Aufbau  von Li-Ionen Zellen  mit den vier grund- sätzlichen Kompo- nenten Anode,  Kathode, Elektrolyt  und Separator; die  rot hinterlegten  Komponenten  können einen Brand  beeinfl ussen. LI-IONEN-ZELLE Leitsalz Lösungsmittel Separator Ak tiv es Mat erial Aluminium folie K up ferf olie Anodenmat erial ELEKTROLYT KATHODE ANODE 2.2. Zellaufbau und Zellbestandteile Eine  Lithium-Ionen  Zelle  besteht  aus  Anode,  Kathode,  Elektrolyt  und  einem Separator. Alle diese Komponenten sind potentiell brennbar. Ihre Reaktivität ist dabei  Abhängig  vom  Ladezustand  der  Zelle.  Ein  wesentlicher  Unterschied  im Brandverhalten  wird  durch  das  verwendete  Anoden-  und  Kathodenmaterial hervorgerufen. Der  Elektrolyt  besteht  aus  verschiedenen  organischen  Lösungsmitteln  bzw. Lösungsmittelgemischen, in denen ein Leitsalz gelöst ist. Als Leitsalz kommt in derzeit kommerziell erhältlichen Zellen nahezu ausschließ-lich Lithiumhexafl uorophosphat (LiPF 6 ) zum Einsatz.  Der Separator ist eine ionendurchlässige Membran, die Anode und Kathode elek-trisch voneinander trennt. Diese besteht in der Regel aus Polymeren (Kunststoff), die z. T. beschichtet sind.

2.2. Zellaufbau und Zellbestandteile | 5  Die Anode in der Zelle ist zumeist mit Graphit (Kohlenstoff) beschichtet. In diese Kohlenstoffschicht  lagert  sich  beim  Ladevorgang  das  Lithium  ein,  es  entsteht „graphitiertes  Lithium“.  Auch  andere  derzeit  bekannte  Anodenmaterialien,  wie z. B. Titandioxid oder Lithiumtitanat, ändern das Gefahrenpotential nicht.  Entscheidend für das Verhalten einer Li-Ionen-Zelle bei einer mechanischen Be-schädigung, einer Überhitzung oder einer Überladung ist das aktive Kathoden-material, dessen chemische Zusammensetzung sich beim Lade- und Entladevor-gang verändert. Gruppen von Kathodenmaterialien: 1.   Schichtoxide aus Cobalt, Nickel, Mangan oder Aluminium   Beispiel: LiCoO 2  (LCO); weitere Beispiele sind LNO, NMC und NCA.      Beim Ladevorgang und insbesondere beim Überladen verarmt das Kathoden-material an Lithium, so dass das Sauerstoffpotential zunimmt. Das bedeutet, das Kathodenmaterial wird zunehmend brandfördernd.  2.  Spinelle aus Mangan  Beispiel: LiMn 2 O 4  (LMO).    Das  mit  zunehmendem  Ladezustand  entstehende  Sauerstoffpotential  ist wesentlich geringer als bei LCO-Zellen. 3.  Phosphate aus Eisen, Cobalt, Nickel oder Mangan  Beispiel: LiFePO 4  (LFP) ); weitere Beispiele sind LMP und LFMP.    Das mit zunehmendem Ladezustand entstehende Sauerstoffpotential ist sehr gering im Vergleich zu LCO- oder LMO-Zellen. Das thermische Durchgehen ist bei allen Zellen grund-sätzlich möglich, unabhängig vom Ka-thodenmaterial. Mit abnehmendem Sauerstoffpotential des eingesetzten Kathodenmaterials sinkt aber dessen brandfördernde Eigenschaft. NiO 2 Sauerstoffpotential Sicherheit CoO 2 Mn 2 O 4 FePO 4

6 | 3. Aufbau und Funktion von Solarstrom-Li-Speichern 3.   Aufbau und Funktion von Solarstrom-Li-Speichern Einzelne Zellen werden elektrisch in Zellmodulen zusammengefasst und mit ei-nem Batteriemanagementsystem (BMS) ausgestattet. Das BMS übernimmt die Überwachung der Zellzustände sowie die Lade- bzw. Entladevorgänge. Aus den einzelnen Zellmodulen wiederum werden Moduleinheiten bzw. die Batte-rie zusammengestellt. Diese werden zusammen mit der entsprechenden Batterie-elektronik (Laderegler und Leistungsmanagementsystem) in einem Gehäuse un-tergebracht.  Die  Anbindung  an  die  Hauselektronik  und  die  Solarstrom-Anlage erfolgt  über  den  Wechselrichter.  Hier  kann  grundsätzlich  zwischen  Solar strom-Speichern  mit  integriertem  und  mit  externem  Wechselrichter  unterschieden werden. Aufbau von Zellmodulen aus zylindrischen (links), Pouch- (mitte) und prismatischen Zellen. Zellen Zellen Zellen BMS BMS BMS Prinzipielle Typen von Solar-strom-Speichersystemen (links: mit integriertem Wech-selrichter; rechts: mit externem Wechselrichter).  1   Wechselrichter 2    Batterieelektronik 3   Batteriepacks 2 3 1 2 3 1 Durchschnittliche Solarstromspeicher haben eine Kapazität von etwa 5 kWh. In einzelnen Anwendungen beträgt die Kapazität bis zu einigen 10 kWh. Noch grö-

3. Aufbau und Funktion von Solarstrom-Li-Speichern | 7   Hinweis Modular erweiterbares Speichersys-tem als Standgerät (geschlossen und offen); links sind die einzelnen Modu-leinheiten zu erkennen (Quelle: VARTA Storage GmbH); Akkumulatoren, Leis-tungs- und Steuerelektronik sowie Wechselrichter sind im Gehäuse unter-gebracht. ßere Lithium-Speichersysteme mit mehreren hundert kWh bis MWh, wie z. B. das 5 MWh Pilotprojekt von Younicos und der Schweriner WEMAG, sind heute noch die Ausnahme und werden in separaten Gebäuden bzw. in Containern unterge-bracht. Li-Ionen-Speicher arbeiten typischerweise im Niederspannungsbereich bis max. 1.000 V (AC) bzw. 1.500 V (DC) (siehe DIN VDE 0132). Bezogen auf das Volumen, haben Li-Ionen-Akkus derzeit eine maximale elektri-sche  Energiedichte  von  ca.  0,58  kWh/l.  Der  Heizwert  beträgt  in  etwa  dem  10-fachen der elektrischen Energiedichte; etwa 5,8 kWh/l. Das bedeutet, dass bei gleichem Volumen Benzin etwa 1,5 mal mehr Energie enthält; der Heizwert von Benzin beträgt etwa 8,6 kWh/l. Ursprünglich  wurden  Solarstromspeicher  ausschließlich  in  der  Inselstromver-sorgung eingesetzt. Vollständig vom öffentlichen Stromnetz entkoppelte Objek-te können mit Hilfe der Zwischenspeicherung fast vollständig aus erneuerbaren Energien (Sonne, Wind etc.) versorgt werden. Heutzutage werden Solarstrom-speicher  auch  netzgekoppelt  betrieben.  Der  selbst  erzeugte  Strom  wird  nicht vollständig ins öffentliche Stromnetz gespeist, sondern kann in Zeiten fehlender Sonneneinstrahlung (z. B. abends) genutzt werden. Bei hoher Sonneneinstrah-lung  und  geringem  Verbrauch  wird  der  Strom  aus  der  Photovoltaik-Anlage  im Solarstromspeicher zwischengespeichert.  Wie sind Solarstromspeicher zu erkennen?  Solarstromspeicher sind nicht sofort als solche zu erkennen. Sie haben oftmals die  Form  von  Schaltschränken  oder  Elektroanschlusskästen.  Diese  können  an der Wand montiert oder als Standgeräte mit Kippsicherung aufgestellt werden. Der Installationsort von Solarstromspeichern wird in der Regel der Keller oder ein anderer geeigneter Raum innerhalb des Gebäudes sein.  In Gebäuden mit Photovoltaik-Anlagen kann zunehmend damit gerechnet wer-den, dass sich dort auch Speichersysteme befi nden.  Hinweis

8 |  linkes Bild: Aufstell- situation im Keller —  Speichersystem als  Standgerät mit   externem Wechsel- richter (Quelle:   Solarworld AG);   rechtes Bild: Stand- gerät — Innenansicht  (Quelle: Saft   Batterien GmbH). Lithium-Ionen-  Speicher — Aufstell- situation und   Innenansicht   (Quelle: FENECON  GmbH & Co. KG). Kompaktgerät als  Wandmontage im  Keller (linkes Bild:  DZ-4 GmbH) oder als  Standgerät im Haus- wirtschaftsraum  (rechtes Bild: E3/DC  GmbH); Akkumulato- ren, Leistungs- und  Steuerelektronik  sind im Gehäuse un- tergebracht. 

3. Aufbau und Funktion von Solarstrom-Li-Speichern | 9  Wie sind Solarstromspeicher in das elektrische Hausnetz eingebunden? Grundsätzlich  gibt  es  zwei  verschiedene  Möglichkeiten,  Solarstromspeicher elektrisch  in  das  Gebäude  einzubinden.  Bei  so  genannten  Wechselstromsyste-men  (AC-Systeme)  wird  der  Gleichstrom  der  PV-Anlage  zunächst  in  Wechsel-strom umgewandelt und den Verbrauchern zur Verfügung gestellt, bzw. ins öf-fentliche Stromnetz eingespeist. Als Verbraucher zählt in diesem Sinne auch das Speichersystem. Dieses wandelt den Strom zum Laden wieder in Gleichstrom um bzw. beim Entladen in Wechselstrom; in diesem Falle als Energiequelle.  Gleichstromleitungen sind in der Regel nicht freischaltbar und sollten daher so verlegt  sein,  dass  diese  im  Havariefall  keine  Gefährdungen  durch  berührbare Spannungen hervorrufen können (weitere Informationen dazu siehe VDE AR E 2510-2 — Stationäre elektrische Energiespeichersysteme am Niederspannungs-netz). Schematische Darstellung eines wechsel-stromseitig eingebundenen Solarstrom-speichers (AC-System); die Pfeile zeigen die verschiedenen Energiefl ussrichtungen an; rot dargestellte Leitungsbereiche lassen sich in der Regel nicht elektrisch freischalten. 6 5 1 4 2 3 PV Module Batteriewechsel- richter und Laderegler Li-Ion-Batterie Netzanschluss/Zähler Verteilerkasten Wechselrichter Wechselstrom (AC) Gleichstrom (DC)  Hinweis

10 | 3. Aufbau und Funktion von Solarstrom-Li-Speichern Schematische Darstellung eines gleichstrom-seitig eingebundenen Speichersystems (DC-System); die Pfeile zeigen die verschiedenen Energiefl ussrichtungen an; rot dar gestellte Leitungsbereiche lassen sich in der Regel nicht elektrisch freischalten.  5 1 4 2 3 PV Module Energie Umwandlung  und Management Li-Ion-Batterie Netzanschluss  und Zähler Verteilerkasten Wechselstrom (AC) Gleichstrom (DC) Bei Gleichstromsystemen (DC-Systeme) wird der Gleichstrom aus der Photovol-taik-Anlage direkt zum Laden des Speichers verwendet und über den Wechsel-richter  des  Speichersystems  in  das  elektrische  System  des  Gebäudes  einge-speist. Einige Speichersysteme erhalten die AC-Stromversorgung im Inneren des Hau-ses auch bei Netzausfall/Netzfreischaltung aufrecht (Ersatzstromversorgung)!  Hinweis  

4. Gefahren und Maßnahmen bei Bränden | 11  Speichersysteme und Zellen sind mittlerweile durch mehrere Sicherheitseinrich-tungen geschützt und lassen sich sicher betreiben. Durch Gehäuse, ggf. Verpa-ckungsmaterial und auch die enthaltenen organischen Lösungsmittel tragen die Li-Ionen-Batterien zur Brandlast bei. Sollte sich eine Zelle durch Wärme, Überladung oder mechanische Beschädigung zersetzen oder thermisch durchgehen, entstehen auf der Oberfläche der Zelle Temperaturen bis zu 800 °C, die Zelle öffnet sich und bläst ihren Inhalt unter Überdruck  nach  außen  ab.  Dabei  entsteht  ein  meist  weißer/grauer  Nebel,  der den Elektrolyten und andere Zellbestandteile enthält. Dieser kann sich entzün-den und damit eine Stichflamme verursachen. Das im Elektrolyten enthaltene Lithiumhexafluorophosphat (LiPF 6 ) ist sehr was- serempfindlich und wird mit der Luftfeuchtigkeit unter Bildung von Fluorwasser-stoff (HF, Flusssäure) und Phosphorsäure (H 3 PO 4 ) reagieren. Der entstandene weiße Nebel ist daher als giftig und ätzend anzusehen! Er kann sich auf der feuchten Hautoberfläche lösen und zu Verätzungen führen.  Da bereits ab einer Temperatur von ca. 130 °C die Zersetzung einer Li-ionen-Zel-le beginnt, kann die Zersetzung einer Zelle, die Zersetzung anderer Zellen aus-lösen, so dass sich nacheinander Zellen eines Speichers zersetzen können. Auch  bei  unmittelbarem  Kontakt  von  Zellbestandteilen  mit  Löschwasser  sind  eine gefährliche Reaktion mit Lithium und daraus eine erhebliche Wasserstoff-bildung nicht zu befürchten. Dennoch sollte der Bereich vorsorglich gut gelüftet werden. Aus- breitung Atem- gifte Atomare Gefahren Angst Chemi- sche Gefahren Elektri- zität Explo- sion Ein- sturz Erkran- kung Menschen + + + Tiere + + + Umwelt + Sachwerte + + Einsatz- kräfte + + + (+) 4.   Gefahren und Maßnahmen  bei Bränden 4.1. Gefahren Die Tabelle zeigt die in der Regel auftretenden Gefahren im Sinne der FwDV 100  für den Brand von Li-Ionen-Zellen.

12 | 4.2 Maßnahmen Eine Wasserstoffentstehung kann bei längerer Einwirkung der Batteriespannung auf  Wasser  durch  Elektrolyse  vorkommen,  z. B.  wenn  ein  Solarstromspeicher ganz oder teilweise überflutet ist. Auch hier sollte der Bereich vorsorglich gut ge-lüftet werden. In Verbindung mit Photovoltaik-Anlagen sind Solarstromspeicher nur in begrenz-ten Bereichen abschaltbar. Selbst wenn der Solarstromspeicher vom Stromnetz getrennt  wurde,  können  über  die  Photovoltaik-Anlage  noch  gefährliche  Span-nungen in das Stromnetz des Gebäudes eingespeist werden. Was die elektrische Gefährdung angeht, ist somit die gleiche Vorgehensweise wie bei Photovoltaik-Anlagen bzw. bei Einsätzen im Niederspannungsbereich vorzusehen. 4.2. Maßnahmen Die  vorgehenden  Einsatzkräfte  müssen  zwingend  umluftunabhängigen  Atem-schutz und die geschlossene Brandbekämpfungsbekleidung [Feuerwehrüberhose und –überjacke nach FwDV 1/UVV Feuerwehren §12 (DGUV Vorschrift 49 bisher GUV-V  C  53)],  inkl.  einer  Feuerschutzhaube,  tragen!  Das  gilt  sicherheitshalber auch für die Einsatzmaßnahmen nach „Feuer aus“ und bei den Aufräumarbeiten.  Um die giftige und ätzende Flusssäure in der Luft und im Rauch zu binden, emp-fiehlt  sich  —  nach  Möglichkeit  —  das  Niederschlagen  der  Gase  mit  Wasser  als Sprühstrahl, bevor die Einsatzkräfte sich längere Zeit in dieser Atmosphäre auf-halten. Auf die entsprechenden Sicherheitsabstände zu spannungsführenden Tei-len ist zu achten. Der Bereich sollte möglichst unmittelbar nach außen intensiv entlüftet werden! Wenn es möglich ist sollen in dem betroffenen Bereich orientie-rende Fluorwasserstoff-Messungen (HF-Messungen) durchgeführt werden. Der unmittelbare Hautkontakt mit Zellbestandteilen oder auch verbrannten Zell-komponenten muss verhindert werden. Nach Hautkontakt muss die Haut mit viel Wasser abgespült werden. Ggf. ist die Anwendung von Calciumgluconat-Gel empfehlenswert um eine Fluorwasserstoff-Intoxikation (HF-Intoxikation) entgegenzuwirken. Siehe dazu auch das jeweils ent-sprechende Sicherheitsdatenblatt. Die farblich hinterlegten Strahlrohrabstände für den Niederspannungsbereich gelten auch für Solarstromspeichersysteme. Hinweis: Für andere Löschmittel als Wasser gelten die Abstände der jeweils gültigen Fassung der DIN VDE 0132. Strahlrohr  DIN 14365-CM Niederspannung (N) Wechselspannung bis 1 kV  oder  Gleichspannung bis 1,5 kV  (    AC 1 kV oder   DC 1, 5 kV ) Hochspannung (H) Wechselspannung über 1 kV  oder  Gleichspannung über 1,5 kV  (    AC 1 kV oder   DC 1, 5 kV ) Sprühstrahl 1 m 5 m Vollstrahl 5 m 10 m

4.3. Geeignete Löschmittel und Löschverfahren | 13  4.3. Geeignete Löschmittel und Löschverfahren Ziel: Verhinderung der Zersetzung weiterer Zellen Zur Verhinderung der weiteren Zersetzung von Zellen müssen die Zellen unmit-telbar gekühlt werden. Das ist mit gasförmigen Löschmitteln nicht ausreichend möglich. Zur Kühlung empfiehlt sich der Einsatz von Wasser. Die Kühlung der Zel-len/der Batterie/des Speichers sollte noch über einen ausreichend langen Zeit-raum (mehrere Stunden) fortgesetzt werden, um die Wahrscheinlichkeit zu redu-zieren, dass sich noch weitere Zellen zersetzen. Die regelmäßige Benetzung mit Wasser ist dazu ausreichend. Das Modul muss nicht kontinuierlich mit Wasser be-aufschlagt werden. Bei zuvor sehr hohen Temperaturen oder großen Speichern muss man ggf. auch über einen längeren Zeitraum (24 h) noch mit einer Zerset-zung von Zellen rechnen und es empfiehlt sich, das System entsprechend länger zu kühlen. Eine interne Wärmefreisetzung lässt sich mit einer Wärmebildkamera nicht sicher erkennen! Ziel: Niederschlagen der Gase und Dämpfe Die freiwerdenden Gase und Dämpfe müssen nach Möglichkeit mit Sprühwasser niedergeschlagen  werden.  Bei  entsprechend  großer  Verdünnung  sind  die  Kon-zentrationen  u.  a.  der  Flusssäure  im  abfließenden  Wasser  weniger  kritisch.  Die Räume sind möglichst schnell und möglichst unmittelbar ins Freie zu lüften.  Anmerkung: In geschlossenen Räumen kann auch der Einsatz von Kohlendioxid als Löschmit-tel oder eine anderweitige Reduzierung der Sauerstoffkonzentration der Umluft den (eher unwahrscheinlichen) Flammenbrand des Lösungsmittels unterdrücken. Auf diese Weise wird die Wärmefreisetzung reduziert. Je nach Zelltyp ist jedoch zu beachten, dass das brandfördernde Potential der Kathode eine Verbrennung auch ohne äußeres Sauerstoffangebot unterhalten kann. Bezüglich  des  Umgangs  mit  der  Brandstelle  und  den  Brandrückständen  s.  VdS 2357.

14 | 5. Gefahren und Maßnahmen bei der mechanischen Zerstörung oder Beschädigung von Zellen Aus- breitung Atem- gifte Atomare Gefahren Angst Chemi- sche Gefahren Elektri- zität Explo- sion Ein- sturz Erkran- kung Menschen + + + Tiere + + + Umwelt + + Sachwerte + Einsatz- kräfte + + + + (+) Die Tabelle zeigt die in der Regel auftretenden Gefahren im Sinne der FwDV 100  für die mechanische Zerstörung/Beschädigung von Li-Ionen-Zellen. Die mechanische Beschädigung der Zelle kann auch die thermische Zersetzung und einen Brand zur Folge haben. Bei einer rein mechanischen Schädigung der Li-Ionen-Batterie mit Austritt von Zellbestandteilen, z. B. von Elektrolyt, stehen vor allem die chemischen Gefahren durch das Leitsalz im Vordergrund.  Einstufung vom Leitsalz Lithiumhexafl uorophosphat (LiPF 6 ) nach GHS Einstufung von Fluorwasserstoff H330:   Lebensgefahr bei Einatmen.H310:   Lebensgefahr bei Hautkontakt.H300:   Lebensgefahr bei Verschlucken.H314:    Verursacht schwere Verätzungen der  Haut und schwere Augenschäden. H301:   Giftig bei Verschlucken. H314:    Verursacht schwere Verätzungen der  Haut und schwere Augenschäden. H372:    Schädigt die Organe (Knochen,  Zähne) bei längerer oder wieder-holter Exposition durch Einatmen. Lithiumhexafl uorophosphat reagiert mit Wasser unter Bildung von u. a. Fluorwasserstoff (in Wasser: Flusssäure).  5.   Gefahren und Maßnahmen bei der mechanischen Zerstörung oder Beschädigung von Zellen 5.1. Gefahren

6. Hinweise zur Beendigung des Einsatzes | 15  5.   Gefahren und Maßnahmen bei  der mechanischen Zerstörung oder  Beschädigung von Zellen Weiterhin ist bei austretendem Elektrolyten zu beachten, dass durch Verduns-tung des Lösungsmittels — je nach Art und Flammpunkt- lokal eine explosionsfä-hige Atmosphäre auftreten kann. Die  mechanische  Zerstörung  einer  Zelle  oder  eines  Moduls  kann  dazu  führen, dass  Zellbestandteile  freigesetzt  werden.  Der  dann  austretende  Elektrolyt  ist brennbar, wenn auch in der Regel nicht leichtentzündlich, und durch das Leitsalz ätzend. In Abhängigkeit vom Flammpunkt des verwendeten Lösungsmittels kann in seltenen Fällen durch die Dämpfe eine explosionsfähige Atmosphäre entste-hen. 5.2. Maßnahmen •  Ausgelaufenen Elektrolyten mit Chemikalienbindemittel aufnehmen.   •  Ex-Messung durchführen. •   Die Räume sind möglichst schnell und möglichst unmittelbar ins Freie zu lüften. •  Sind  Speicher  oder  Zellen  durch  Wärme  beaufschlagt  worden,  sind  diese  zu  kontrollieren, da sich ggf. eine Zersetzung auch noch zu einem späteren Zeit-punkt ereignen kann.    6.  Hinweise zur Beendigung   des Einsatzes   •  Die Einsatzstelle darf nur im gesicherten Zustand verlassen werden.•  Bei Bedarf ist vor dem Verlassen der Einsatzstelle die Spannungsfreiheit  durch eine Fachfirma herzustellen und  •  die Einsatzstelle an die zuständige Person (Anlagenbetreiber, eine von ihm be- auftragte Person, Hauseigentümer, ggf. Elektrizitätswerk oder Polizei) mit den nötigen Sicherheitshinweisen zu übergeben. •  Die Lagerung und Zwischenlagerung zerstörter oder beschädigter Lithium- Speicher muss von Personen mit ausreichender Qualifikation nach Hersteller-vorgaben erfolgen. •  Der Transport zerstörter oder beschädigter Lithium-Speicher muss entspre- chend der ADR Sondervorschrift 661 erfolgen (siehe auch: Allgemeinverfü-gung zur Beförderung beschädigter oder defekter Lithium-Zellen des BAM — Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung).  

Weiterführende Informationen •  Lithium-Batterien GDV-Merkblatt zur Schadenverhütung — VdS 3103  http://vds.de/fileadmin/vds_publikationen/vds_3103_web.pdf •  Informationsschrift: „Einsatz an Photovoltaikanlagen“ — z. B. DGUV — Infor- mation 205-018 (bisher BGI/GUV-I 8657)   http://publikationen.dguv.de/dguv/pdf/10002/i-8657.pdf•  DGUV Information 203-052 „Elektrische Gefahren an der Einsatzstelle“   (bisher BGI/GUV-I 8677)   http://publikationen.dguv.de/dguv/pdf/10002/i-8677.pdf•  Richtlinien zur Brandschadensanierung — VdS 2357   http://vds.de/fileadmin/vds_publikationen/vds_2357_web.pdf•  Allgemeinverfügung zur Beförderung beschädigter oder defekter Lithium-  Zellen:    http://www.bam.de/de/service/amtl_mitteilungen/gefahrgutrecht/gefahrgut- recht_medien/lithiumbatterien_allgemeinverf_de.pdf •  Reiner Korthauer, Handbuch Li-Ionen-Batterien, Springer-Verlag Berlin   Heidelberg 2013 •  VDE-Anwendungsregel VDE-AR-E 2510-50:2014-11 „Stationäre Energie- speichersysteme mit Lithium-Batterien — Sicherheitsanforderungen“ •  VDE-Anwendungsregel VDE-AR-E 2510-2 „Stationäre elektrische Energie- speichersysteme am Niederspannungsnetz“ Erstellt von:Bergische Universität Wuppertal — Fachgebiet Sicherheitstechnik/Abwehrender BrandschutzBundesverband Solarwirtschaft e.V. — BSW-SolarDeutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.V. — DGSDeutscher Feuerwehrverband e.V. — DFVFachbereich „Feuerwehren, Hilfeleistungen, Brandschutz“ der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung e.V. — DGUVGesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. — GDVVereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes e.V. — Referat 5 — vfdb  Gestaltung: Burga Fillery, www.milch-berlin.de 1. Auflage, Dezember 2014Herausgeber: Bundesverband Solarwirtschaft e.V.