Die Einführung von Elektroautos bewegt die Wirtschaft. Tesla ist an der Spitze und die deutsche Automobilindustrie will spätestens im Jahr 2022 nachziehen. Ein Punkt der immer wieder ans Tageslicht kommt ist die Sicherheit: Doch welche Risiken entstehen bei der Fortbewegung mit Elektroautos? Anders als bei Verbrennern steht im Falle eines Unfalls die Batterie im Mittelpunkt und auch die Leise Fortbewegung hat so ihre Tücken.
Brandgefahr von Elektroautos
In der Vergangenheit wurde die Brandgefahr von Elektroautos hochbeschworen. Besonders Tesla hatte am Anfang mit dem Model S einige Schwierigkeiten. Ein besonders spektakuläres Video postete die Feuerwehr aus Landeck. Zu sehen ein Tesla Model S in Flammen. Die Feuerwehr berichtete, dass die Löscharbeiten schwierig gewesen seien, da das Feuer immer wieder aufflammte. „Erst nach dem Durchtrennen der Stromzufuhr von den Hochleistungsbatterien war es möglich, das Feuer endgültig zu bekämpfen“ so die Feuerwehr. Anschließend musste das Fahrzeug 48 Stunden in Quarantäne, um sicherzustellen das es nicht zu erneuten Bränden kommt. Eine Maßnahme die Tesla genau so empfiehlt.
In den USA waren in der Vergangenheit immer wieder brennende Tesla in die Schlagzeilen geraten. Nach den ersten Bränden reagierte Tesla und schützte die Batterien durch einen zusätzlichen Titanpanzer. Der Titanpanzer in Landeck hat offensichtlich seinen Nutzen erfüllt. Die Insassen konnten das Fahrzeug verlassen und die Feuerwehr den Brand löschen.
Lithium-Ionen-Akku
Ein Lithium-Ionen-Akkumaltor verbrennt in einem sehr heißen Feuer. Werden Li-Ionen-Zellen überladen oder hohen Temperaturen ausgesetzt, wie sie bei einem Unfall entstehen können, dann bricht die Schichstruktur der Metalloxide zusammen. Bei diesem Vorgang werden hohen Energiemengen freigesetzt die elementaren Sauerstoff bilden. Die hohe Wärme führt zu einer Verdampfung der Elektrolytflüssigkeit, welches leichtbrennbare Gase entstehen lässt. Entzündet sich dieses Gas brennt die Li-Ionen-Zelle. Dieser Vorgang ist ein sich selbst verstärkender Prozess und kann die eingelagerten Li-Atome entzünden, was zu einem Metallbrand führt.
Brennt also solch ein Akkumulator ist nur sehr schwer zu löschen, da die Li-Ionen-Zellen den zum Brand benötigten Sauerstoff selbst erzeugen. Die Akkubrände sollen laut Tesla mit sehr viel Wasser bekämpft werden, da mit die umliegenden Zellen gekühlt werden. Die benötigte Wassermenge kann dabei über 11.000 Liter erfordern.
Erhöhte Brandgefahr?
Die erhöhte Brandgefahr bei Elektroautos hat sich in der Praxis nicht bewahrheitet. Trotzdem will das baden-württembergische Wirtschaftsministerium diesen Bereich noch weiter erforschen. Ein neues Forschungsvorhaben soll nun das Risikopotential der Akkus erforschen und aufzeigen, wie dieses minimiert werden kann. Ziel ist es die potentiellen Risiken „methodisch für die virtuelle Produktentwicklung aufzuarbeiten“.
Elektrisierter Unfall – Kurzschlüsse
„lnterne Kurzschlüsse in Batterien stellen ein Sicherheitsrisiko für Fahrzeuginsassen und Unfallbeteiligte dar, aber auch für Einsatzkräfte, die nach Unfällen Hilfe leisteten.“ So das Wirtschaftsministerium. Elektroautos haben Hochvoltanlagen mit 400 bis 600 Volt; tödlich für jeden der diese berührt.
Bei den elektrischen Automobilen kann die Feuerwehr nicht mehr einfach den Schlüssel aus dem Zündschloss entnehmen. Die Hochvolt-Komponenten muss durch die Einsatzkräfte außer Betrieb genommen werden. Besondere Schulungen bilden die Teams für die neue Technologie aus. Gefahr besteht, wenn die Hochvolt-Leitungen an der falschen Stelle berührt oder durchtrennt werden. Orange Leitungen stehen ständig unter Spannung und bei den Fahrzeugen gibt es besondere Trennstellen zum Deaktivieren der Komponenten.
Im Tesla befinden sich beispielsweise mehrere Hinweise und Aufkleber, die Stellen markieren, an denen die Feuerwehr gefahrlos ansetzen kann. Der Kabelsatz soll laut Tesla dabei doppelt durchtrennt werden, „damit sich die Enden nicht erneut verbinden können“. Weiterhin schützt Tesla die Einsatzkräfte mit der Abtrennung der Hochvoltanlage von den Batterien beim Auslösen des Airbags.
Erforschung der Komponenten
„Durch ein genaues Verständnis der Kurzschlussbildung in Batteriezellen unter verformenden Belastungen ist eine Erhöhung der Crashsicherheit von Elektrofahrzeugen möglich und erforderliche Sicherheitsstandards können eingehalten werden“, erklärt das Ministerium in Baden Württemberg. Das Projekt „Battmobil: Entwicklung prognosefähiger Modelle zur Crashoptimierung von Batterien für die Elektromobilität“ am Fraunhofer-Institut wird mit 600.000€ gefördert und soll für mehr Sicherheit beim Fahren mit Elektroautos sorgen. Die Entwicklung eines „Methodenbaukastens“ soll ermöglichen, die Entstehung und Art von Kurzschlüssen in möglichst vielen Belastungszuständen zuverlässig zu testen und damit Schlüsse zu ziehen, wie sich die Batteriezellen unter Crashbelastung verhalten.
DEKRA Crashtest
Im Sommer 2012 hat die DEKRA den Toyota Prius untersucht. Es wurden zwei Exemplare des Hybridfahrzeugs gecrasht, ein Frontalaufprall mit 50 km/h und ein Heckaufprall mit 49 km/h. . „Die Fahrzeugkonstrukteure haben die Technik rund um Batterie und elektrische Leitungen im Griff. Der Batteriestrom wird bei einem Unfall innerhalb kürzester Zeit abgeschaltet. Die Spannung fällt innerhalb weniger Sekunden von gut 200 Volt unter die Grenze von 60 Volt – genau wie es die Vorgaben verlangen.“ So von Peter Rücker, Teamleiter des Crash Test Center.
Leise, aber gefährlich
Ab Sommer 2019 müssen Autos mit Elektroantrieb künstliche Geräusche von sich geben. Denn die Gefahr besteht, dass Fußgänger und Radfahrern die eAutos überhören. „Wenn künftig mehr leise Elektro- und Hybridautos auf den Straßen unterwegs sind, wird es wichtig sein, dass Fußgänger diese Fahrzeuge nicht nur sehen, sondern auch zuverlässig hören können“, sagt US-Verkehrsminister Anthony Foxx. In Deutschland sollen die Geräusche bis „etwa 20 km/h“ erzeugt werden. Danach reicht das Rollgeräusch der Reifen aus.
Tesla – Sicherheit
Teslas Automobile erzielen in Tests oft die Bestnote. Bei einem Crashtest von Euro-NCAP erreichte das Model S fünf von fünf möglichen Sternen. Getestet wurde damals die Variante mit dem größten Akku-Pack. Teslas SUV, das Model X, wurde vom NHTSA, dem National Highway Traffic Safety Administration, zum derzeit sichersten SUV erklärt. Die Tests mit dem Elektroauto zeigen, dass in diesem Fahrzeug die Insassen eine hohe Wahrscheinlichkeit haben, bei einem schweren Unfall ohne ernsthafte Verletzungen auszusteigen.
Verantwortlich für die guten Noten ist laut Tesla das alternative Antriebskonzept. Man könne dank des umfangreich gesicherten Batteriepakets im Fahrzeugboden einen niedrigen Schwerpunkt aufweisen, der nicht nur die Sportlichkeit, sondern auch die Überschlagswahrscheinlichkeit deutlich reduziere. Im Endeffekt ergibt dies eine höhere Überlebenschance. Dies ermöglicht laut NHTSA für die Insassen eine 93-prozentige Wahrscheinlichkeit, bei einem schweren Unfall ohne ernsthafte Verletzungen auszusteigen.
Brennendes Elektroauto– helfen oder weglaufen? Unterlassene Hilfeleistung?
„Man muss nur das machen, was zumutbar ist, und das auch nur entsprechend der individuellen Kenntnisse“ Jurist Jost Kärger. Und was ist zumutbar? Wenn man zum Beispiel einen Tesla brennen sieht? Gilt die grundsätzliche Pflicht erste Hilfe zu leisten? Jaein. Natürlich muss man die Rettung anrufen. Von einem einigermaßen kräftigen Mann kann man erwarten, dass er ein Unfallopfer birgt, jedoch gilt: „Man muss sich nicht selbst gefährden“. Weiß man also, dass es sich um ein Elektroauto handelt, darf man weg bleiben. Den Elektroautos brennen heiß und mit großer Ausdauer und es entsteht recht giftiger Qualm.
Lösung Festkörper-Akkus
Festkörper-Akkus verfügen über eine deutlich höhere Energiedichte, was größere Reichweiten bei geringerem Gewicht zur Folge hat. Das feste Material reduziert jedoch auch die Brandgefahr auf ein Minimum, da brennbare Lösungsmittel nicht benötigt werden.
Fazit
In Deutschland brennen im Jahr ca. 10.000 Verbrenner, erste Berichte zeigen, dass Elektroautos 4-mal weniger brennen. Mit der Weiterentwicklung der Akkumaltoren wird auch die Gefahr von Bränden runter gehen. Einsatzkräfte müssen geschult werden, dabei sollten die Hersteller die Informationen schnell zugänglich bereithalten und mit der Politik Aufklärungsarbeit leisten. Auch die Gefahr der fehlenden Geräusche kann behoben werden und somit steht für mich fest; die Risiken bei der Fortbewegung mit Elektroautos sind ähnlich die im Verbrenner, wenn nicht sogar geringer.
Fahrzeuge wie das Model X schneiden durch den, von der Batterie gegeben tiefen Schwerpunkt, besser in Crashtests ab und erhöhen die Wahrscheinlichkeit, bei einem schweren Unfall ohne ernsthafte Verletzungen auszusteigen. Schutzmechanismen sorgen dafür, dass die Hoch Volt Systeme bei einem Unfall nach dem Auslösen des Airbags von der Batterie getrennt werden und Schnittstellen für die Feuerwehr machen es möglich, die Insassen ohne Gefahr für die Einsatzkräfte aus dem Auto zu befreien.
Was bei solchen Vorfällen nicht passieren darf sind Ereignisse wie auf der A5 im Februar. Hier hatte man zum Glück keinen Druck bei der Personenrettung und hatte Zeit „technische Fragen im Zusammenhang mit dem Auto zu klären.“ So kam es, dass die Feuerwehr zunächst Tesla in den USA anrief, um zu klären , ob das Fahrzeug nach einem Unfall spannungsfrei ist.