Herr Hein, lassen Sie uns mit einem Rückblick beginnen. Wie hat sich die Geschichte der Energiespeicherung bis zur heutigen Lithium-Ionen-Technologie entwickelt?

Jörn-Bo Hein: Die Entwicklung reicht weit zurück. Wenn wir weit ausholen, gibt es sogar Hinweise auf primitive Batterien schon vor über 2.000 Jahren – Stichwort: Bagdad-Batterie. Doch in der Neuzeit begann alles mit Blei-Säure-Akkus im 19. Jahrhundert. Danach kamen Nickel-Cadmium und Nickel-Metallhydrid zum Einsatz – vor allem in tragbaren Geräten. Den eigentlichen Durchbruch erzielte jedoch die Lithium-Ionen-Technologie, insbesondere ab 1991, als Sony den ersten kommerziellen Akku auf den Markt brachte. Diese Technik bietet eine hohe Energiedichte, lange Lebensdauer und eine breite Einsatzvielfalt – von Smartphones über E-Bikes bis zu Elektrofahrzeugen.

Welche unterschiedlichen Typen von Lithium-Ionen-Akkus gibt es heute?

Jörn-Bo Hein: Es gibt mehrere Varianten, optimiert für verschiedene Anwendungen. Dazu zählen:

Der Grund der Gefährdungsbeurteilungen liegt in den unterschiedlichen Brandereignissen von LI-Akkus und herkömmlichen Bränden. Letztere lassen sich häufig durch den Entzug von Sauerstoff ersticken und damit löschen. Was ist da bei LI-Akkus anders?

Jörn-Bo Hein: Bei einem Brand von Lithium-Ionen-Akkus zerfallen die Zellen rasch und setzen gefährliche Stoffe frei: Z. B. reagiert das Elektrolytsalz LiPF₆ mit Feuchtigkeit zu ätzendem Fluorwasserstoff (HF) und Phosphorsäure, die schon in geringen Mengen schwere Atemwegs- und Hautreizungen verursachen können. Zudem werden giftige Schwermetalloxide (z. B. Nickel- und Kobaltoxyde) sowie krebserzeugende organische Lösungsmittel und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) freigesetzt.

In geschlossenen Räumen können sich diese Schadstoffe schnell auf gefährliche Konzentrationen anreichern. Eben die Kombination dieser Stoffe – giftige, ätzende Gase, krebserzeugende Metalloxide sowie flüchtige organische Verbindungen – macht Lithium-Ionen-Brände für den Menschen besonders gefährlich.

In geschlossenen Räumen können sich diese Schadstoffe schnell in Konzentrationen ansammeln, die zu akuten Vergiftungen, Atemwegsreizungen und sogar lebensbedrohlichen Zuständen führen. Deshalb sind im Brandfall ein schnelles Evakuieren und der Einsatz professioneller Brandbegrenzung und Brandbekämpfung unerlässlich. Nun verhalten sich nicht alle Lithium-Ionen-Derivate im Brandfall exakt gleich. Als Faustformel lässt sich sagen, hohe Energiedichte wird mit einer erhöhten Gefährdung erkauft. Die Tabelle 1 macht das etwas besser einschätzbar.

Lithium-Ionen-Akkus stehen wegen ihrer Brandgefahr in der Kritik. Wie schätzen Sie dies ein?

Jörn-Bo Hein: Die Gefahr ist real, aber differenziert zu betrachten. Die meisten Akkus funktionieren problemlos über Jahre. Doch wenn es zu einem sog. Thermal Runaway kommt, also einer unkontrollierten Überhitzung, entstehen in Sekunden Temperaturen von bis zu 900 °C. Gase, Hitze und toxische Stoffe wie Fluorwasserstoff oder Schwermetalloxide machen solche Brände gefährlich, vor allem in geschlossenen Räumen. Klassische Löschmethoden reichen oft nicht aus, und selbst Spezialbehälter können an ihre Grenzen kommen.

Was passiert beim Thermal Runaway?

Jörn-Bo Hein: Ein Thermal Runaway ist eine unkontrollierte, sich selbst verstärkende Überhitzungsreaktion in einem Lithium-Ionen-Akku. Dabei setzt eine Zelle infolge Überhitzung (z. B. wegen Überladung, Kurzschluss oder Beschädigung) chemisch gebundene Energie als Hitze frei. Diese Hitze destabilisiert in der Folge benachbarte Zellen, was zu einer Kettenreaktion führt. Dabei

Gibt es Unterschiede zwischen den Akkutypen im Brandverhalten?

Jörn-Bo Hein: Ja, definitiv. Generell gilt: je höher die Energiedichte, desto größer das Gefahrenpotenzial. LFP etwa gilt als vergleichsweise sicher, während LiPo- oder LCO-Zellen empfindlicher reagieren. Wir sehen zudem, dass ältere Akkus im Gebrauch „brennfreudiger“ werden, was das Risiko langfristig steigen lässt.

Wie sieht ein sicherer Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus aus?

Jörn-Bo Hein: Vorbeugung ist unabdingbar, dazu gehören:

Welche Rolle spielt der Brandschutz im gewerblichen Bereich?

Jörn-Bo Hein: Unternehmen sind gesetzlich verpflichtet, Maßnahmen für den vorbeugenden und abwehrenden Brandschutz umzusetzen. Dazu gehören zertifizierte Lagerschränke, Schulungen und eine aktualisierte Gefährdungsbeurteilung. Auch Recyclingbetriebe müssen Akkus korrekt behandeln – oft ohne zu wissen, in welchem Zustand die Akkus eintreffen.

Die zunehmende Verbreitung von Lithium-Ionen-Akkus und Elektrofahrzeugen stellt Brandschutzexpert:innen vor neue Herausforderungen. Was raten Sie Fachplanerinnen und Fachplanern?

Jörn-Bo Hein: Integrieren Sie den Brandschutz für Lithium-Ionen-Anwendungen von Anfang an und planen Sie risikobasiert. Setzen Sie auf ein Mehrbarrierenkonzept – baulich, technisch, organisatorisch – mit den Schritten: vermeiden, früh erkennen, geordnet handeln. Klare Trennung von Lade-/Lagerzonen, Früherkennung und Abschaltmöglichkeiten, definierte Abläufe sowie regelmäßige Schulung machen Anlagen im Ereignisfall beherrschbar, ohne die betrieblichen Abläufe zu beeinträchtigen. – Spekulieren Sie nicht mit Eintrittswahrscheinlichkeiten, sondern sehen Sie den möglichen Kollateralschaden.