Brandschutz für Batteriespeichersysteme
Batteriespeicher stellen für Kinos die eine effiziente und kostensparende Lösung dar, um den auf dem Dach erzeugten Solarstrom zeitversetzt nutzen zu können. Die FFA unterstützt Kinos bei der Beschaffung von Photovoltaik-Anlagen und Batteriespeichern. Dank technischer Normen, Prüfungen im Herstellungsprozess sowie dem Einsatz von Batterie-Managementsystemen gelten Stromspeicher als relativ sicher. Dennoch gab es in den vergangenen Jahren wiederholt Brände, die durch stationäre Batteriespeicher verursacht worden sind. Batterie-Brände sind nur schwer beherrschbar, da sie mit hoher Hitze und starker Rauchentwicklung einhergehen, bei der toxische Gase freigesetzt werden.
Eine typische Brandursache ist das sogenannte Thermal Runaway, das durch unzureichende Kühlung oder mechanische Beschädigungen verursacht werden kann. Aber auch technische Defekte sowie Über- oder Tiefentladung können die Ursache für das thermische Durchgehen sein. Hinzu kommen Gefahren durch externe Ereignisse wie ein elektrischer Defekt der Sekundärelektronik. Ein Brand der Leistungselektronik kann ebenfalls einen Thermal Runaway verursachen.
Bei der Planung von Stromspeichersystemen sind verschiedene brandschutztechnische Aspekte zu berücksichtigen. Neben der technischen Ausführung und der Standortwahl gehören dazu der bauliche und technische Brandschutz sowie die betriebliche Organisation. Das Brandschutzkonzept sollte klar geregelte Betriebs- und Notfallprozesse beinhalten. Das erfordert, Mitarbeitende, die mit dem Betrieb der Anlage betraut sind, über die spezifischen Gefahren zu informieren, damit sie im Störungs- oder Schadenfall richtig reagieren können.
Um den sicheren Betrieb von Batteriespeichersystemen zu gewährleisten, stellen Versicherer entsprechende Anforderungen. Diese beinhalten, dass die Herstellerangaben, Normen und Zulassungen beachtet werden. Neben der fachgerechten Installation ist es erforderlich, dass Batteriesysteme regelmäßig geprüft und gewartet werden. Eine zentrale Rolle bei der Installation spielt die geeignete Standortwahl, die eine feuerbeständige Abtrennung zu anderen Bereichen bietet. Diese muss die Anforderungen der Feuerwiderstandsklasse F90 erfüllen, nach der das Bauteil mindestens 90 Minuten einem Brand standhält.
Zusätzlich zur Feuerwiderstandsklasse muss die Abtrennung der Baustoffklasse A entsprechen, zu der nicht brennbare Baustoffe wie Sand, Lehm, Kies, Zement und Ton gehören. Sofern ein Batteriespeicher im Freien installiert wird, sind mindestens fünf Meter Abstand zu Gebäuden einzuhalten. Um Brände durch Sekundärelektronik zu vermeiden, muss eine räumliche oder brandschutztechnische Trennung der Leistungselektronik von den Batteriespeichern erfolgen.
Die Auswahl des Batteriemanagementsystems hat direkten Einfluss auf die Sicherheit, Effizienz und Langlebigkeit der Batterie und damit auf die Zuverlässigkeit des Systems.
Das Batteriemanagementsystem stellt sicher, dass jede Zelle eines Batteriepacks innerhalb ihrer sicheren Spannungsgrenzen gehalten wird. Dadurch wird ein Schutz vor Überladung und Tiefentladung geboten, um ein thermischen Durchgehen zu verhindern.
Das Batteriemanagementsystem überwacht ununterbrochen die Spannung und Temperatur der Batteriezellen und warnt frühzeitig vor möglichen Sicherheitsproblemen. Um Stressbelastungen zu verhindern, stellt das Batteriemanagementsystem sicher, dass die Batterie innerhalb ihrer optimalen Betriebsbedingungen gehalten wird.
Zusätzliche Präventionsmaßnahmen bieten normenpflichtige Sicherheitseinrichtungen wie Brandmelde- und Gasdetektionssysteme, die frühzeitig Rauch, Flammen oder gefährliche Gase erfassen. Bei Bränden geben Gase Rückschlüsse auf die Art des Brandes und des Materials. Bei Schwelbränden setzen Rauch-Aerosole verschiedene Gase wie Kohlendioxid (CO2), Wasser (H2O) die Schwelgase Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff (H2) sowie diverse Kohlenwasserstoffe frei. Je nach Material können weitere Komponenten wie Stickoxide (NOX) entstehen. Moderne Detektor verfügen über unterschiedliche Gassensoren, die auf die Gase Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff (H2), phenolische Kohlenwasserstoffe (KW) und auf Stickoxide (NOX) ansprechen.
