Brandverhalten von Lithium-Ionen-Batteriesystemen und Brand-Schutz, Wirkung der Schadgase auf Menschen (BALSAM)

Ziel des Forschungsvorhabens BALSAM ist es, die Wirkungen der bei einem Brand von Elektrofahrzeug-Antriebsbatterien emittierten Schadstoffe und Temperaturen auf den Menschen zu erforschen. Mit Tests auf Gesamtfahrzeugebene werden dabei sowohl die Auswirkungen auf Fahrzeuginsassen als auch auf die gesamte Rettungskette (von Feuerwehr/Ersthelfer bis hin zum Abschleppunternehmen) untersucht.

Bei der Betrachtung des Insassenschutzes steht die Freisetzung von akut toxischen Substanzen und die unmittelbaren thermischen Auswirkungen auf die Fahrzeuginsassen im Vordergrund. Diese Schadstoffemissionen und Temperaturen werden durch Versuche an Modellen wie auch an Gesamtfahrzeugen ermittelt und mittels Methoden aus dem baulichen Brandschutz-Ingenieurwesen bewertet. Basierend darauf werden Brandschutzmaßnahmen entwickelt und validiert, welche schon im Entwicklungsprozess zukünftiger Fahrzeuge berücksichtig werden können. Die erzielten Ergebnisse sollen anschließend Eingang in Normen und Testprozeduren finden.

Bei Bränden von Elektrofahrzeugen werden auch Substanzen wie Metalloxide (z.B. Ni, Co) oder andere Feinstäube freigesetzt, welche durch wiederholten und längeren Kontakt zu gesundheitlichen Schäden führen können. Diesen Gefahren sind vor allem alle Beteiligten aus der Rettungskette wie Feuerwehr, Ersthelfer bis hin zu Abschleppunternehmen ausgesetzt. Im Projekt werden daher auch diese Gefahren erforscht und Handlungsempfehlungen im Umgang mit ihnen ausgearbeitet.

Im gesamten Projektzeitraum werden mittels Publikationen und Konferenzteilnahmen die Ergebnisse schnell und weitreichend verbreitet. Dies stellt eine Möglichkeit dar, um die Elektromobilität weiter zu fördern, Sicherheitsbedenken abzubauen und so den Markthochlauf in Richtung klimaneutralen und nachhaltigen Verkehr mit voranzutreiben.

Projektziele:

• Forschung – Thermal Runaway von Lithium-Ionen-Antriebsbatterien
• Beitrag Insassenschutz bei Elektrofahrzeugen
• Numerische Simulation einer Gas- und Temperaturausbreitung für Fahrzeuge
• Erarbeitung von Handlungsempfehlung Rettungskette

Forschungsfrage:

• Wie breiten sich Schadgase und Temperaturen beim Thermal Runaway von Antriebsbatterien im Fahrzeuginnenraum aus?
• Ab welchem Zeitpunkt bestehen thermische Gefahren für die Fahrzeuginsassen bei einem Thermal Runaway der Antriebsbatterie?
• Ab welchem Zeitpunkt bestehen chemische Gefahren im Sinne von Schadgasen für die Fahrzeuginsassen bei einem Thermal Runaway der Antriebsbatterie?
• Welchen Gefahren sind Teilnehmer der Rettungskette bei einem Thermal Runaway der Antriebsbatterie ausgesetzt?