Wenn man sich kritisch zu Lithiumbatterien äußert oder auch nur mal nachfragt hat man mitunter sofort eine Horde von selbsternannten Verteidigern der Lithiumbatterie am Hals.
So stellte ich vor einigen Tagen eine frage zu einem Großspeicher und wie man da für die Sicherheit gesorgt hat, also nur die Frage, wie man verhindert, dass bei einem Brand mehr und mehr Batterien in Brand geraten und mir wurde sofort vorgeworfen ich wäre dagegen. Dabei ist es unehrlich bei einer Technologie die Risiken zu verschweigen, weil das erst recht dubios wirkt.
Es ist nun einmal so das Lithiumbatterien auch von selbst anfangen können zu brennen. Dies muss man halt mitdenken, sowohl um Risiko, wie auch Auswirkungen möglichst gering zu halten. Ich denke niemand will einen riesigen Lithiumspeicher, der vollständig abbrennt und das Umfeld mit Giftstoffen usw. verseucht.
Noch schlimmer war es als ich die Behauptung das Lithiumeisenphosphatbatterien (LFP-Batterien) eigensicher wäre zu hinterfragen wagte. Dabei war das erst einmal eine Behauptung, dass diese eigensicher wären und dann stellt sich die Frage, was dieser Begriff überhaupt bedeutet. Ich meine wir leben schließlich in einer Zeit, wo Begriffe zwar mit einer Bedeutung belegt sind, die aber nicht unbedingt das bedeuten, wonach es klingt.
Eine rechtliche Definition für den Begriff im Zusammenhang mit Lithiumbatterien fand ich nicht. Lediglich eine allgemeine Definition bei Wikipedia im Zusammenhang mit Ex-Schutz. Eine Definition im Zusammenhang mit Batterien und wie sich das konkret äußert wäre für mich allerdings das relevant gewesen, dies konnte aber niemand liefern. Das heißt die Diskussion endete in Anschuldigungen der selbsternannten Batterieverteidiger, statt Fakten zu liefern.
Deshalb habe ich mal gesucht, aber keinen Beleg dafür gefunden, dass diese eigensicher wären. Hier fand ich den Satz:
„Daher werden sie oft als eigensicher bezeichnet.“
Der Satz sagt, dass es nur eine Bezeichnung ist, zumal ebenfalls unter dem Link die Information zu finden ist, dass die Gefahren geringer sein sollen, was auch plausibel dargelegt wird, aber nicht, dass sie eigensicher im Sinne des Wikibeitrags sind. Auch hier steht nur, dass die Ausprägung der üblichen Gefahren geringer wäre. Was aber auch logisch ist, denn die Energiedichte ist maßgeblich für die heftigen Reaktionen und diese soll wesentlich geringer sein bei LFP. Im Wiki steht, dass diese nicht zum thermischen Durchgehen neige, also wie auch zuvor die Wahrscheinlichkeit lediglich geringer ist, ansonsten hätte man da schreiben können, dass es nicht vorkommt.
Völlig schwurbelig wird es hier:
1. „Selbst bei hohen Temperaturen, Überladung oder mechanischer Beschädigung bleibt die Sauerstoffbindung im Kristallgitter intakt, wodurch kein freier Sauerstoff für exotherme Reaktionen zur Verfügung steht.“
Bewertung: Das klingt erst einmal ganz toll, betrachtet, sagt aber lediglich etwa über das Innere der Batterie, nur hat die Umgebung für gewöhnlich Sauerstoff. Zudem wird behauptet, dass die Kathode stabiler wäre, was aber nichts nützt, wenn sich bei hohen Temperaturen die anderen Bestandteile zersetzen.
2. „Da bei LiFePO4-Zellen kein thermisches Durchgehen möglich ist, ist auch eine Selbstentzündung praktisch ausgeschlossen. Dies wurde in zahlreichen Tests bestätigt, bei denen die Zellen extremen Bedingungen ausgesetzt wurden.“
Bewertung: Klingt für mich wie Homöopathie. Angeblich soll es Test geben, verlinkt wird aber kein Beleg. Praktisch ausgeschlossen heißt zudem, dass es durchaus vorkommen kann, halt eher unwahrscheinlich ist, wie der Alltag zeigt, gilt dies aber auch für die anderen Lithiumbatterien. Warum kein thermisches Durchgehen möglich ist, wird nicht verständlich begründet. Es wird vielleicht aus der Stabilität abgeleitet, dabei wird allerdings die Alterung außer acht gelassen.
3. „Wie bereits beschrieben, verfügen LiFePO4-Zellen über eine Berstscheibe, die bei übermäßigem internen Druck kontrolliert nachgibt. Dieses Sicherheitsmerkmal verhindert unkontrollierte Explosionen durch Gasbildung.“
Bewertung: Wenn die Zelle so stabil sein soll, wieso braucht es dann eine Berstscheibe? Mal völlig davon abgesehen, dass die freigesetzten Stoffe durch die Berstscheibe zumindest teilweise explosiv sind und ein Funke reicht um das Gas-Luft-Gemisch zur Explosion zu bringen. Das Venting ist übrigen bei allen Lithiumbatterien ein Problem. Und im normalen Alltag findet sich eigentlich immer ein Zündfunke.
4. „Tests haben gezeigt, dass LiFePO4-Zellen selbst bei einem direkten Kurzschluss nicht explodieren oder in Brand geraten. Sie erwärmen sich zwar, aber die Reaktion bleibt kontrollierbar.“
Bewertung: Auch hier wird wieder auf angebliche Tests verwiesen. Quellen und Belege fehlen. Wenn man sich die Formulierungen in den vorhergehenden Punkten anschaut wird schnell klar, dass hier ziemlich viel behauptet aber nichts wissenschaftlich belegt wird. Aus meiner Sicht erscheint das nicht seriös. Das ist so wie jene die behaupten AKW wären sicher, obwohl die Praxis das Gegenteil eindeutig belegt.
Großes Manko wie bei allen Artikeln zu diesem Thema keine Quantifizierung bei der angeblich höheren Stabilität. Zumal andere Seiten das Explosionsrisiko lediglich als gering einstufen.
Wenn man dagegen in die wissenschaftliche Literatur reinschaut, scheint es durchaus Thermal Runaway zu geben:
1. A comprehensive investigation of thermal runaway critical temperature and energy for lithium iron phosphate batteries
2. Revealing the Thermal Runaway Behavior of Lithium IronPhosphate Power Batteries at Different States of Charge andOperating Environment (PDF)
Einen Link, den ich vorher gefunden hatte, fand ich für diesen Beitrag aber leider nicht wieder. Darin wurden die Risiken bei unterschiedlichen Batterien quantifiziert und verglichen. Sollten, wenn ich mich recht entsinne, die Risiken bei LFP 0,5 von einer Millionen sein und bei anderen 2,5 von einer Millionen sein. Was im Endeffekt nur sagt, dass sich in dem einen Fall 5 von 2 Millionen Batterien von selbst umsetzen und im anderen Fall nur eine, aber es bleibt halt trotzdem riskant, wenn man dies nicht mitbedenkt. Und natürlich darf man nicht außer acht lassen, dass die gesamte Thematik auch von Herstellern der unterschiedlichen Batterietypen beeinflusst wird.
Fakt ist jedenfalls, wenn die LFP wirklich so viel sicherer wären, würden die Auflagen für Gefahrgut nicht für diese gelten oder es gäbe anderer Erleichterungen, als für andere Batterietypen, dies ist aber nicht der Fall. Weiterhin, sieht man bei Akkus oft nur, dass es sich um Lithiumbatterien handelt, aber nicht die konkrete Zusammensetzung. Man weiß also meistens gar nicht, was für eine Batterie man dort hat und wie sorgfältig diese gearbeitet ist. Allein schon deshalb muss man bei Lithiumbatterien das Versagen immer mitdenken unabhängig von den konkreten Materialien. Auf Sicherheitsversprechen im Netz ohne Belege gebe ich jedenfalls nichts und hinterfrage diese auch, denn ich will nicht, dass mir die Bude abbrennt oder explodiert, auch wenn das Risiko gering ist. Wenn ein Batteriespeicher, dann außerhalb des Hauses in ausreichenden Abstand, mit entsprechender Vorsicht. Auch geringe Risiken können erhebliche Auswirkungen haben. Deswegen gibt es Vorgaben für den Brandschutz in Gebäuden, auch wenn die Wahrscheinlichkeit für einen Brand gering ist.
Aus meiner Sicht sind LFP nicht eigensicher, sondern es verbleibt ein signifikantes Restrisiko, was berücksichtigt werden muss.
Besonders abstrus war im Zusammenhang mit der Diskussion im Netz die Behauptung das Eisen und Stahl nicht brennen würde. Ein Stahlstück wird natürlich nur schwerlich anfangen zu brennen, allerdings einfach mal schön feines Stahlpulver anzünden. Im Prinzip ist sogar eine Stahlstaubexplosion möglich, analog zu einer Mehlstaubexplosion, wenn die ausreichende Initialenergie zugeführt wird. Reduzierte Stoffe, wie Eisen oder auch vergütet als Stahl sind halt oxidierbar. Dies kann langsam passieren oder halt schnell mit Flamme.
ulrics, nachdenkliche Stimme aus Duisburg 