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So hoch ist die Brandgefahr: E-Auto/Hybrid/Otto Patentlösung soll Brandgefahr von E-Autos radikal reduzieren
Experimente der Feuerwehren haben gezeigt, dass die Brandintensität unabhängig vom Antrieb des jeweiligen Fahrzeugs ist. Der ausschlaggebende Faktor für mehr Rauch- und Wärmefreisetzung im Vergleich zu früher sind demnach viel mehr die verwendeten Materialien. Doch welche Autos brennen am häufigsten?
Wenn ein E-Auto brennt, sorgt das immer wieder für Schlagzeilen. Doch eine Studie zeigt: Bei Hybrid-Autos ist die Brandgefahr am höchsten. Bergen folglich Verbrenner das kleinere Brandrisiko? Dieser Frage und dem Vorurteil erhöhter Brandgefahr in Tiefgaragen und beim Laden gehen wir in diesem Artikel auf den Grund. Und: Mit diesem Patent sollen Kurzschlüsse verhindert werden.
Immer wieder sorgen brennende Elektroautos für negative Schlagzeilen und fördern so die Verunsicherung gegenüber dem Thema E-Mobilität. Dabei brennen E-Autos Unfallstatistiken zufolge nicht häufiger oder heftiger ab, als konventionell angetriebene Autos. Es dauert jedoch länger, bis sie gelöscht sind. Da das Konzept batterieelektrischer Fahrzeuge aber immer noch verhältnismäßig neu und die Akzeptanz in der breiten Gesellschaft noch immer nicht wirklich vorhanden ist, wird in solchen Fällen ganz besonders aufmerksam und kritisch hingeschaut. Eine Studie zu Autobränden zeigt, welche Fahrzeuge statistisch am häufigsten brennen und welche am seltensten einem Feuer zum Opfer fallen. Die AUTO ZEITUNG klärt über Brandrisiko und -intensität auf und erklärt, warum von E-Autos auch in Tiefgaragen und beim Laden keine erhöhte Gefahr ausgeht. Auch interessant: Unsere Produkttipps auf Amazon
Was wäre, wenn alle E-Auto fahren? (Video):
E-Auto brennt: Ist das Risiko für einen Brand höher als bei Verbrennern?
Da aktuelle Elektroautos bei einem Unfall genauso sicher sind wie Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, ist auch das Risiko dafür, dass sie in Brand geraten, entsprechend gering. Das wurde bereits in zahlreichen Crashtests überprüft und festgestellt. So hat etwa der VW ID.3 als einer der ersten E-Autos den neuen, verschärften Crashtest der Euro NCAP absolviert und als Ergebnis die Fünf-Sterne-Höchstwertung erzielt. Die Batterie blieb in allen durchgeführten Tests unbeschädigt, womit keine Brandgefahr bestand. Hinzu kommt, dass alle Pkw, die eine Zulassung erhalten, bestimmte gesetzliche Anforderungen erfüllen müssen. Dabei ist es ganz egal, ob ein Auto mit Benzin, Diesel oder Gas betankt oder batterieelektrisch angetrieben wird. Hierbei ist auch vorgeschrieben, dass elektrische Komponenten eigensicher ausgelegt sein müssen. Heißt: Der Stromfluss der Batterie muss unterbunden werden, wenn ein Defekt vorliegt. Bei Elektroautos schaltet sich das Hochvolt-System im Ernstfall daher selbstständig ab. Der häufigste Grund für Fahrzeugbrände ist laut der Prüforganisation Dekra der Austritt von Kraftstoff oder Öl auf heiße Motorteile oder Motoranbauteile. Für den Fall, dass ein E-Auto brennt, kann das jedoch als Ursache ausgeschlossen werden. Hier stellt stattdessen die Beschädigung der Batterien den kritischsten Fall im Unfallgeschehen dar. Deswegen wird aber bereits bei der Konstruktion von E-Autos darauf geachtet, eine Deformation des Batteriepacks im Unterboden so gut wie möglich auszuschließen. Nicht vollständig auszuschließen ist, dass sich ein Fahrzeug aufgrund eines Defekts selbst entzündet – das gilt jedoch für alle Antriebsarten. Die Auswertung des US-amerikanischen Unternehmens AutoinsuranceEZ, das die Häufigkeit von Auto-Bränden relativ zu der Zahl der Autoverkäufe von 2021 untersucht hat, kommt zum Ergebnis: Statistisch gesehen brennen Hybrid-Autos am häufigsten. So fielen rund 3,5 Prozent aller 2021 verkaufen Hybrid-Autos einem Brand zum Opfer. Bei Verbrennern waren es 1,5 Prozent und bei Elektroautos fingen nur rund 0,03 Prozent Feuer. Das bedeutet, dass das Risiko für einen Autobrand bei konventionell angetriebenen Fahrzeugen am höchsten ist. Auch laut ADAC gibt es keinerlei Hinweise darauf, dass E-Autos eher zum Brennen neigen als Pkw mit Verbrennungsmotor – egal ob mit oder ohne Unfalleinwirkung. Darüber hinaus haben auch Experimente der Feuerwehren zur Brandintensität gezeigt, dass diese unabhängig vom Antrieb des jeweiligen Fahrzeugs ist. Der ausschlaggebende Faktor für mehr Rauch- und Wärmefreisetzung im Vergleich zu früher sind demnach viel mehr die verwendeten Materialien. Da in modernen Fahrzeugen vor allem Kunststoffe zum Einsatz kommen, ist die Intensität eines Fahrzeugbrands daher entsprechend höher.
E-Autos: Größere Brandgefahr in der Tiefgarage oder beim Laden?
Auch bei E-Autos in der Tiefgarage oder beim Laden von Elektrofahrzeugen konnte bislang keine erhöhte Brandgefahr nachgewiesen werden. Dennoch gab es in einigen Städten für bestimmte Tiefgaragen ein Einfahrverbot für Elektro- und Hybrid-Fahrzeuge, das jedoch mittlerweile wieder aufgehoben wurde. Das Amtsgericht Wiesbaden hat in einem Urteil vom 4. Februar 2022 nun ein Verbot für das Parken von E-Autos in Tiefgaragen untersagt. Das Verbot, das eine Wohnungseigentümergemeinschaft gegen E-Autos in ihrer Tiefgarage ausgesprochen hatte, verstoße "gegen die Grundsätze ordnungsgemäßer Verwaltung", denn es besteht seit 1. Dezember 2020 der "nicht abdingbare" Rechtsanspruch auf eine Lademöglichkeit. Auch Expert:innen wiesen bereits darauf hin, dass Ladeeinrichtungen bedenkenlos auch in Tiefgaragen betrieben werden können. Der Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) machte darauf aufmerksam, dass die Bekämpfung von Fahrzeugbränden in geschlossenen Garagen wegen der hohen Temperaturen und der freigesetzten Rauchgase generell schwierig ist. Dies gelte sowohl für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor als auch für Elektroautos. Bei den Brandgefahren gibt es demnach jedoch Unterschiede: Bei Elektroautos ergeben sich laut GDV Risiken beispielsweise durch die Ladeinfrastruktur, den Ladeprozess oder durch defekte beziehungsweise beschädigte Batterien. Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor entstehen Brände durch ausgelaufene Betriebsflüssigkeiten (Benzin, Öl), die sich an heißen Fahrzeugteilen entzünden oder auch durch Kurzschlüsse im Kabelbaum. "Aus unseren Statistiken gibt es keinerlei Hinweise, dass Elektrofahrzeuge häufiger brennen als Autos mit Verbrennungsmotor“, sagt Alexander Küsel, Leiter der Schadenverhütung im GDV. Und: Wegen ihres brennbaren Treibstoffs besäßen Autos mit Verbrennungsmotor im Vergleich zu Stromern sogar eine höhere Brandlast. Für einen effektiven Brandschutz in geschlossenen Garagen haben sich dem GDV zufolge Sprinkleranlagen und Entrauchungssysteme bewährt. Sprinkleranlagen können demnach verhindern, dass sich ein Brand auf benachbarte Fahrzeuge ausbreitet. Die Sicherheit könne zudem durch eine gute Zugänglichkeit des Grundstücks beziehungsweise der Tiefgarage erhöht werden. Daneben sollten Ladeeinrichtungen für E-Fahrzeuge an Stellen angebracht werden, die für die Feuerwehr leicht erreichbar sind – etwa in der Einfahrt- beziehungsweise Ausfahrtebene.
Technische Lösung gegen E-Auto-Brände?
Um das Risiko eines E-Auto-Brandes weiter zu minimieren, wird auch an einer Verbesserung von Lithium-Ionen-Akkus geforscht. So etwa an der Nanyang Technological University in Singapur (NTU Singapur), wo man die Gefahr eines Kurzschlusses minimiert haben will. Um das Ergebnis zu verstehen, ist ein kurzer Exkurs in die Akkutechnik nötig. Bei einem Ladevorgang wandern Lithium-Ionen von der Kathode (positiv) zur Anode (negativ). Diese beiden trennt eine Separatorschicht, die nur von den Ionen durchdringt werden kann. Beim Entladen ist die Li-Ionenbewegung übrigens umgekehrt, von der Anode (-) zur Kathode (+). Das Problem beim Ladevorgang ist die unvermeidliche Enstehung von Lithium-Dendriten, kristallinen Ansammlungen des Metalls, an der Anode. Wachsen diese, können sie den Separator durchdringen und in seiner Funktion schädigen, was die Leistung der Zelle mindert und im schlimmsten Falle sogar zum Kurzschluss und so auch zum Brand führen kann. Bislang ist der meistgewählte Ansatz in der Forschung, die Entstehung der Dendriten zu verhindern. Die Forscher:innen an der NTU Singapur wählten einen anderen Ansatz: Eine zusätzliche "Anti-Kurzschluss-Schicht" auf dem Separator, die nicht die Entstehung von Dendriten verhindert, sondern diesen erlaubt, sich zu verbinden. Verbinden sie sich, können sie ihr Wachstum nicht mehr fortsetzen und so den Separator nicht mehr durchdringen und schädigen. Die ersten Versuchsergebnisse an über 50 Zellen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen scheinen die Wirksamkeit der "Anti-Kurzschluss-Schicht" zu bestätigen. Auch an Batteriezellen, die über ihren Lebenszyklus hinaus waren, konnte man keine Kurzschlüsse provozieren. Die zum Patent angemeldete Technik soll die Produktionskosten der Akkus nur um rund fünf Prozent steigern und sich einfach in den Produktionsprozess integrieren lassen.
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