Von Gastautor Hans Hofmann-Reinecke
Mit dem Ende des Verbrenners und der Notwendigkeit der Lagerung von überschüssigem Strom aus Wind und Sonne ist eine hektische Suche nach effizienten und sicheren Batterien im Gange. Aber kann man Batterien überhaupt sicher machen? Das Bestreben, auf kleinem Raum möglichst viel Energie zu speichern ist nichts anderes, als der Bau einer Bombe. Hier Beispiele von Havarien, darunter eine, wie sie sich eines Tages in Deutschland ereignen könnte, falls alles nach grünen Plänen geht.
Energiedichte
Die größte Stärke ist oft auch die größte Schwäche, nicht nur beim Menschen. Die hohe Energiedichte in Lithium Batterien ist von großem Nutzen, aber sie birgt auch Risiken.
Bei gleichem Gewicht und Volumen können Li Batterien wesentlich mehr Energie speichern als herkömmliche Akkus, etwa die aus Blei. Das ist kein Wunder, denn Li ist das leichteste Metall des Universums, mit einem Atomgewicht (das ist so etwa die Anzahl der Bausteine im Atomkern) von gerade mal 7, während das schwere Blei 208 auf die Waage bringt.
Viel Energie auf kleinem Raum ist eine schöne Sache, sofern wir sie unter Kontrolle haben. Falls es aber einen „thermal runawy“ gibt, falls die Batterie durchbrennt, dann richtet sie umso mehr Schaden an, je mehr Energie sie gespeichert hat.
Die ratlose Feuerwehr
Dieses Problem bekam im Januar 2013 die Feuerwehr des Bostoner Flughafens zu spüren. Ein nagelneuer Boeing 787 „Dreamliner“ war gelandet, Crew und Passagiere waren von Bord, da brach im Heck Feuer aus. Erst unter Einsatz von schwerstem Gerät und nach langem Kampf konnte man den Brand unter Kontrolle bringen.
Boeing hatte in der 787 die damals neuartigen Li-Batterien installiert. Warum aber konnten man deren Feuer nur so schwer löschen?
Weil es keine „Feuer“ war!
Benzin oder Kohle haben eine wesentlich höhere Energiedichte als eine Li Batterie, d.h. sie speichern mehr Kilowattstunden pro kg. Allerdings geben sie die nur ab, wenn auch Sauerstoff dazu kommt. Ohne den gibt‘s kein Feuer. Und so kann jegliches konventionelle Feuer gelöscht werden, indem man Sauerstoff fern hält, etwa durch eine Feuerdecke, Pulver oder Wasser.
Eine Batterie bleibt von diesen Maßnahmen unbeeindruckt, da sie keinen Sauerstoff braucht, um ihre Energie zu entfalten. Das heißt nicht, dass die Materialien, aus denen die Batterie besteht, nicht auch noch „ganz normal“ brennen können – aber das ist das kleinere Problem.
Boeing hatte das Risiko für Runaway auf einen Fall in 10 Millionen Flugstunden kalkuliert. Tatsächlich aber gab es innerhalb der ersten 50.000 Stunden, also in 0,5% dieser Zeit, bereits zwei solcher Zwischenfälle. Das führte zum Flugverbot für die 49 bereits ausgelieferten Maschinen und zum Stopp weiterer Auslieferungen. Ein gigantischer Verlust für die betroffenen Airlines und den Hersteller. „Lithium – Batterie oder Brandbombe“ weiterlesen