Toxische Rückstände im Löschwasser Schwermetalle und Säure: Wenn E-Autos in Tunneln oder Tiefgaragen brennen

Autorenfoto von Clemens Haug
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Wie gefährlich ist es, wenn der Akku eines Elektroautos in einer Tiefgarage oder einem Tunnel Feuer fängt? Schweizer Forscher haben Brandexperimente gemacht. Ergebnis: Vor allem Rückstände wie Löschwasser werden zum Problem.

Foto von einem Versuch, bei dem eine Autobatterie in Brand gesteckt wurde. Zu sehen ist ein Raum, in dem eine dichte Rauchsäule aufsteigt und sich Rauch an den Wänden und am Boden verteilt.
Setzt man die Batterie eines Elektroautos in Brand, entsteht sofort dichter, hochgiftiger Rauch. Bildrechte: Amstein+ Walthert Progress AG / Empa

Sind brennende Elektroautos ein größeres Problem als Diesel oder Benziner, die Feuer gefangen haben? Immer wieder taucht diese Frage auf, denn vor allem die Batterien der E-Autos gelten als schwer zu löschen. Tatsächlich kann es sein, dass das Feuer von einer Batteriezelle auf die nächste überschlägt und ein Akku deshalb vollständig ausbrennen muss, bevor das Feuer komplett ausgeht. Trotzdem reagieren Feuerwehren wie gewöhnlich bei Fahrzeugbränden und kühlen den Brand so lange mit Wasser, bis die Temperatur weit genug gesunken ist und das Wrack abtransportiert werden kann.

Wie gefährlich sind brennende E-Autos in Tiefgaragen?

Aber wie müssen die Besitzer und Betreiber von Tiefgaragen reagieren, wenn bei Ihnen ein E-Auto brennt? Dieser Frage sind jetzt Schweizer Forscher von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt zusammen mit der Firma Amstein und der Walthert Progress AG nachgegangen. In einem Versuchstunnel haben sie im Dezember 2019 Autobatterien unter verschiedenen Bedingungen abgebrannt. Dabei wollten sie wissen: Wie giftig ist der frei werdende Rauch und wie toxisch die Rußablagerungen an den Wänden und eventuell auch auf den Anzügen der Feuerwehrleute? Jetzt liegen die Ergebnisse vor und die zeigen: Vor allem das Löschwasser ist ein großes Problem.

Die brennende Batterie eines Elektroautos erzeugt eine helle Flamme.
Die brennende Batterie eines Elektroautos erzeugt eine helle Flamme. Bildrechte: Amstein+ Walthert Progress AG / Empa

Wir haben bei unserem Experiment vor allem auch an private und öffentliche Betreiber von kleinen und grossen Tiefgaragen oder Parkhäusern gedacht. All diese bereits bestehenden unterirdischen Bauten werden immer häufiger auch von Elektroautos benutzt. Und die Betreiber stellen sich die Frage: Was tun, wenn solch ein Auto Feuer fängt? Welche gesundheitlichen Gefahren entstehen für meine Beschäftigten? Welche Effekte hat solch ein Brand auf den Betrieb meiner Anlage?

Projektleiter Lars Derek Mellert von der Firma Amstein + Walthert Progress AG

Szenario 1: Brennendes E-Auto in einer geschlossenen Garage

Insgesamt untersuchten die Forscher drei Szenarien. Zunächst studieren sie einen Brand in einem geschlossenen Raum. Simuliert wurde der Brand eines Elektroautos mit 32 kWh Batterie in einer Parkgarage ohne mechanische Lüftung mit rund 780 Quadratmeter Stellfläche, 2,50 Meter hohen Decken und 2.000 Kubikmeter Volumen. Der Versuch selbst lief allerdings im verkleinerten Maßstab 1:8 ab. Die Batterie brannte aus.

Szenario 2: Brennendes E-Auto in Garage mit Sprinkleranlage

So sah der aufgebaute Versuch für das kontrollierte Abbrennen der Batterie eines Elektorautos vor dem Feuer aus.
Der Versuchsaufbau mit Auffangtank für Löschwasser. Bildrechte: Amstein+ Walthert Progress AG / Empa

Auch im zweiten Szenario war die Garage geschlossen, hier gab es allerdings eine Sprinkleranlage, die die brennende Batterie mit Löschwasser kühlte. Das von der Tunneldecke herabregnende Wasser wurde in einem Tank gesammelt.

Szenario 3: E-Auto brennt in Tunnel mit Entlüftungsanlage

Im dritten Szenario wollten die Forscher wissen, wie sich ein Brand in einem Tunnel mit Abluftsystem verhält, wie sich Ruß in den Entlüftungsschächten festsetzt und ob es dort zur Reaktionen mit dem Material kommt. Dazu blies man den entstehenden Rauch in einen 160 Meter langen Entlüftungstunnel. Dort hatten die Forscher Bleche verteilt. Der sich drauf absetzende Ruß und die Rostschäden untersuchten sie später im Labor.

Ergebnisse: Brand von E-Auto nicht anders als beim Verbrenner

Die Batterie eines Elektroautos vor dem Brandversuch.
Diese Batterie verwendeten die Forscher für den Brandversuch. Bildrechte: Amstein+ Walthert Progress AG / Empa

Bei der Auswertung der Versuche zeigte sich: Die Hitzeentwicklung ist bei brennenden Batterieautos ähnlich wie bei Benzinern und Dieseln. Denn auch dort sind die entstehenden Brandgase extrem giftig und mitunter tödlich. Bei Batterien gilt Flusssäure als besonderes Problem, da sie stark ätzend und giftig ist. Bei allen drei Versuchen sei ihre Konzentration in der Luft aber unterhalb des kritischen Bereichs geblieben, schreiben die Forscher.

Sei eine Tunnellüftung auf dem aktuellen Stand der Technik, komme sie auch mit brennenden E-Autos zurecht. Erhöhte Korrosionsschäden durch Ruß habe es nicht gegeben. Wie bereits bekannt könnten die Batterien zwar nicht komplett gelöscht, aber mit großen Mengen Wasser ausreichend gekühlt werden. Fahrzeugwracks von E-Autos müssten allerdings in Wasserbecken oder Containern aufbewahrt werden, damit sie sich nicht erneut entzünden.

Löschwasser von brennendem E-Auto übersteigt Grenzwerte 70-fach

Das Hauptproblem sei allerdings das Lösch- und Kühlwasser. Bei der Laboranalyse habe sich gezeigt, dass in den Wasserrückständen die chemische Belastung die Grenzwerte für Industrieabwässer in der Schweiz um das 70-fache überstiegen hatte, das Kühlwasser habe sogar 100-fach über dem Grenzwert gelegen. Solche Rückstände dürften auf keinen Fall in die Kanalisation gelangen, mahnen die Forscher.

Sanierung des Brandorts: Job für Experten

Die Dekontaminierung und Sanierung des Brandorts, also der Tiefgarage, unterscheide sich nach einem E-Autofeuer nicht von der nach gewöhnlichen Fahrzeugbränden, schreiben die Wissenschaftler. Weil aber im Ruß viele Schwermetalle enthalten seien, darunter Kobalt-, Nickel- und Manganoxid, empfehlen sie, die Reinigung von Spezialisten mit Schutzausrüstung erledigen zu lassen.

2 Kommentare

Harka2 vor 4 Wochen

Lithium entflammt sich bereits bei Raumtemperatur und reagiert mit Wasser unter Wärmeabgabe. Lithiumbrände sind somit kaum löschbar. Wird die Batterie undicht, was nicht nur bei Unfällen passieren kann, kommt es immer zum Brand. Kommt ein Mensch mit Lithium in Kontakt, führt das zu schweren Verätzungen. Lithium ist so gefährlich, dass es eigentlich gar nicht verbaut werden dürfte.

Kommentator_1 vor 4 Wochen

Gut, dass man mal Untersuchungen macht. Aber:

1) "Das Hauptproblem sei allerdings das Lösch- und Kühlwasser." Die Zwischenüberschrift suggeriert, dass die Feuerwehr was falsch macht. Das ist nicht der Fall. Das Löschwasser spült letztlich aus dem Fahrzeug etwas heraus, was IN dem Fahrzeug ist. Also ist das Fahrzeug das Problem.

2) "Fahrzeugwracks von E-Autos müssten allerdings in Wasserbecken oder Containern aufbewahrt werden, damit sie sich nicht erneut entzünden." Das ist das Kernproblem.
Dieser Aufwand muss bei Verbrennern nicht gemacht werden.

Sehr eindrucksvoll hier die Doku von Euern Kollegen vom WDR https://www.youtube.com/watch?v=PDlmFlvIMuI

3) Die Gefahr der Flusssäure für die Einsatzkräfte wird nicht dargestellt. Die Säure durchdringt ohne weiteres die Schutzkleidung und das Gewebe, sprich die Haut.

Fazit: Gut, dass die Emissionen mal betrachtet werden. Insgesamt aber leider typisch; es wird wieder nur ein Faktor betrachtet. Die Gesamtabschätzung fehlt.