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Regional Innovation soll vor explodierenden Lithiumakkus schützen
Nachrichten Wirtschaft Regional Innovation soll vor explodierenden Lithiumakkus schützen
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19:54 15.08.2019
Schottet Elektrofahrzeuge feuersicher ab: E-MobilityProtector von Stöbich technology. Quelle: R
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Göttingen

Vor Explosion und Brand von Lithiumakkus soll ein System schützen, das das Laser-Laboratorium Göttingen (LLG) und die Goslarer Stöbich technology GmbH in den kommenden zwei Jahren entwickeln wollen.

„Mit dem Umstieg von fossiler Antriebstechnik auf Elektromobilität im Zuge der von Berlin angestrebten Energiewende kommen immer mehr Lithiumakkus im Straßenverkehr zum Einsatz“, berichtet Hainer Wackerbarth, der die LLG-Abteilung Photonische Sensortechnik leitet. Die neue Technik, die unter anderem auch in Smartphones Verwendung findet, birgt allerdings Gefahren, warnt der promovierte Chemiker.

Berichte über explodierende Lithiumakkus

So gibt es mittlerweile viele Berichte über Lithiumakkus, die unter mechanischer Belastung (etwa bei Unfällen), beim Laden oder auch spontan explodieren und Feuer fangen. Die Flammen breiten sich bei einer solchen Havarie sehr schnell aus. Die Gase, die in kurzer Zeit mit hohem Druck freigesetzt werden, sind zudem sehr giftig und wirken zersetzend. Entsprechend hoch ist der Bedarf an geeigneten Brandschutzlösungen, um Personen- und Sachschäden zu vermeiden. Es gibt sie allerdings bisher kaum.

Herkömmliche Sensoren helfen nicht

„Temperatur- und Rauchmelder aus dem baulichen Brandschutz helfen bei den sehr schnell ablaufenden Akkuunfällen wenig“, berichtet Marc Dinse, der bei Stöbich technology als Innovationsmanager tätig ist. Druckmelder reagieren erst, wenn bereits Brandgase entstehen. Zudem funktionieren sie nur in geschlossenen Räumen. Als wenig geeignet erwiesen sich zudem verschiedene Alternativmethoden wie das Messen der Ausdehnung oder der Erwärmung des Akkus. Stöbich technology hat sie bereits gemeinsam mit dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut in Goslar getestet.

Frühestmöglicher Zeitpunkt des Gasaustritts

Das innovative Schutzsystem, das LLG und Stöbich entwickeln wollen, soll auf einem speziellen Sensor basieren. Er weist frühzeitig jene flüchtigen, organischen Verbindungen nach, die vor der Havarie dem Akku entströmen. Dazu ist zunächst einmal ein spezieller Marker zu identifizieren. „Wir wollen den frühestmöglichen Zeitpunkt bestimmen“, betont Wackerbarth. Experten gehen von einem Zeitraum von mindestens 10 Sekunden bis zu wenigen Minuten vor der Havarie aus. Während des Projekts bringen Mitarbeiter typische Lithiumakkus durch mechanische Beschädigung, Überladung oder Kurzschluss kontrolliert zur Explosion. Die Ausgasprodukte werden analysiert und zur Erstellung einer geeigneten Sensorik verwendet.

„Im Projekt geht es vor allem um Batteriesysteme von Elektrofahrzeugen und Heimspeichern, um die Überwachung von verunfallten Personenkraftfahrzeugen während des Werkstattaufenthalts und von Gabelstablern während des Ladevorgangs gehen“, berichtet Wackerbarth. Die hierfür notwendige Sensorik wird direkt an das Batteriegehäuse angeschlossen, was eine direkte und schnelle Messung ermöglicht.

Havarieeindämmung und Gefahrenabwehr

„Im Verlauf unserer Entwicklungstätigkeit wollen wir die Sensortechnik mit der Steuerung moderner Schutzsysteme zur Havarieeindämmung und Gefahrenabwehr verbinden“, führt Innovationsmanager Dinse aus. Kommt es zu einer kritischen Situation, werden ein akustischer und ein optischer Alarm ausgelöst und Verantwortliche, etwa die Feuerwehr, benachrichtigt. Ladevorgängen lassen sich beenden. Zusätzlich werden weitere Sicherheitsmaßnahmen, wie die Abschottung des Ladebereiches durch die Brandschutzsysteme der Stöbich technology GmbH eingeleitet.

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft geförderte Projekt ist im ZIM-Netzwerks „NESSI-Netzwerk für Sensorgestützte Sicherheitssysteme“ initiiert worden. Die Göttinger innos-Sperlich GmbH koordiniert das Netzwerk.

Von Michael Caspar

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