Verbundprojekt zur sicheren Lagerung und Brandbekämpfung von Kfz-Hochvoltspeichern Realbrandversuche im Zentrum für Brandforschung (ZeBra)

Die Gefahren von in Brand geratenen E-Autos und die wirksame Bekämpfung sind bekannt und bereits Alltag der Feuerwehren. Aber wie schnell geht die Brandausbreitung vonstatten, wie viel Wärme wird freigesetzt und wie sieht die Brandbekämpfung von dicht gelagerten Antriebsbatterien mit Lithium-Ionen-Technologie aus? Am Zentrum für Brandforschung (Zebra) der TU Braunschweig werden dazu Real-Brandversuche durchgeführt. Im Rahmen eines BMBF-geförderten Verbundprojekts mit der Branddirektion München und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung werden verschiedene Fragestellungen zur Brandforschung untersucht.

Die sichere Lagerung von Kfz-Hochvoltspeichern, die aus mehreren Lithium-Ionen-Batteriepacks bestehen, ist bisher aus Forschungs- und Feuerwehrsicht noch nicht hinreichend untersucht. Daraus ergeben sich Fragen bei der Produktion und Lagerung der Hochvoltspeicher in Bezug auf die Brandausbreitungsdynamik, mögliche nicht beherrschbare Ausbreitungen und auch Großbrandszenarien. Dies ist vergleichbar mit der Lagerung von Benzin: In einem Auto ist das beherrschbar – bei Großtanklagern sind andere Lösungen notwendig.

Kick-off Meeting zum Start des Forschungsprojekts zur sicheren Lagerung und Brandbekämpfung von Kfz-Hochvoltspeichern. (v.l.) Kristina Steinbauer, Dr. Christian Fenster, Anna Guerrero, Christian Schoschies, Jörn-Bo Hein, Marco Henke, Justus Frenz, Dr. Tanja Stimpel-Lindner, Prof. Jochen Zehfuß, Dr. Christian Kaust und Björn Maiworm. Bildnachweis: Berufsfeuerwehr München

Realversuche in der neuen ZeBra-Experimetierhalle

Die zahlreichen offenen Fragestellungen haben zu einer Forschungskooperation geführt, die die „Beherrschbarkeit von Großschadensfeuern in Industriehallen mit dem Gefahrgut Hochvoltspeicher und deren Ausbreitungsmodelle – (BEGIN-HVS)“ erforschen soll. Am Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) mit dem neu entstehenden Zentrum für Brandschutz (ZeBra) wird der experimentelle Teil der Großbrandversuche mit gleichzeitig bis zu 16 Hochvoltspeichern durchgeführt. Die Branddirektion München ist für die Projektleitung und die Erarbeitung der Problemstellungen für die zu untersuchenden Szenarien, ein zukünftiges Einsatzkonzept und Empfehlungen zu Brandschutzlösungen zuständig. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) übernimmt die Brandsimulation auf Industriehallengröße und die Ausbreitungsabschätzung.

Ziel des Verbundvorhabens ist es, Hilfestellungen für die Brandbekämpfung sowie präventiv für den Vorbeugenden Brandschutz zu formulieren. Im Ergebnis des Forschungsvorhabens sollen Empfehlungen zur Lagerung von Lithium-Ionen-Hochvoltspeichern erarbeitet werden, so dass etwaige Großbrände mit ausreichend sicheren, wirtschaftlichen und einsatzorientierten Brandschutzlösungen verhindert werden können.

Die Großbrandversuche starten im nächsten Jahr im Zentrum für Brandschutz (ZeBra), dessen Forschungsbau mit seiner Experimentierhalle und seinen Großforschungsgeräten im Herbst eröffnet wird. „Mit seinen einzigartigen experimentellen Möglichkeiten kann das ZeBra dazu beitragen, Antworten auf die Fragestellungen der Brandforschung dieses Verbundvorhaben zu finden und so einen Beitrag zur Mobilitätswende und Stadt der Zukunft beitragen,“ so Professor Jochen Zehfuß, Leiter des Fachgebiets Brandschutz des iBMB und Sprecher des ZeBra.

Zum Projekt

Das Projekt BEGIN-HVS wird im Rahmen des Programms „Forschung für die zivile Sicherheit“ in der Fördermaßnahme „Anwender – Innovativ: Forschung für die zivile Sicherheit II“ durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit über 1 Million Euro unter dem Förderkennzeichen 13N16603 gefördert und hat eine Laufzeit vom 01.05.2023 bis zum 30.04.2025.