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Photo from MSB´s full scale test of using cutting extinguishers on EVs in 2022.
04 Jun 2023

Lehren aus dem weltweit ersten bekannten Fall des Einsatzes eines Schneidlöschers bei einem EV-Brand

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Håvard Hauge ist ein erfahrener Cobra-Operator der Feuerwehr und des Rettungsdienstes von Vestfold in Norwegen. Aber er war mental nicht ganz auf die Anfrage seines Chefs vorbereitet, als sie im vergangenen Januar auf ihren ersten voll entwickelten EV-Brand stießen.

Text und Interview von Björn Ulfsson/CTIF
Illustrationen von Håvard Hauge
Titelbild des MSB-Volltests zum Einsatz von Schneidbrennern bei E-Fahrzeugen im Jahr 2022.
Håvard Hauge wurde im März 2023 in einem Live-Webinar über Brände in Elektrofahrzeugen interviewt. Sehen Sie sich das Webinar hier an

Håvard Hauge bio

Der Anruf kam spät an einem verschneiten Winterabend im Januar 2023 herein: Garagenbrand, teilweise betroffen.

Vestfold Interkommunale Brannvesen(Vestfold interkommunale Feuerwehren) ist ein Berufsfeuerwehrverband südlich von Oslo. Sie hat eine Vereinbarung zur Unterstützung freiwilliger Bereitschaftsdienste in der Nähe ihres Zuständigkeitsbereichs geschlossen und wurde mit einer fünfköpfigen Mannschaft, einem Lastwagen und einem Tankwagen zur Unterstützung gerufen.

Einschließlich der Fahrtzeit trafen die freiwillige Feuerwehr und das Team von Håvard etwa 20 Minuten nach Eingang des Notrufs gleichzeitig ein.

Die Beamten beider Brigaden beschlossen, dass das Team von Vestfold an der Rückseite des Gebäudes sowie an einer der kurzen Stirnwände beginnen würde, während das freiwillige Team die Vorderseite der Garage mit den Türen sowie die andere kurze Stirnwand in Angriff nehmen würde.

Bei der Garage handelte es sich um eine freistehende Holzkonstruktion mit sieben aneinandergereihten Boxen, die schätzungsweise Mitte der 90er Jahre gebaut wurde.

Das Gebäude war zu etwa 45 % in Brand geraten, als die Löscharbeiten eingeleitet wurden. Die drei mittleren Ställe waren vollständig in Brand geraten, wobei die Flammen durch das Dach des mittleren Stalls schlugen.

Gemäß den üblichen Routineabläufen begann Håvards Team mit der Kühlung der Brandgase in den Ställen, die an die bereits betroffenen Ställe angrenzten. Sie schossen mit der Cobra Wassernebel, gemischt mit dem Zusatzstoff X-fog, durch die Wände, in der Hoffnung, die weitere Ausbreitung des Feuers zu stoppen und die unbeteiligten Parkboxen unversehrt zu lassen.

Nach etwa zehn Minuten aktiver Brandgaskühlung wurde das Vestfold-Team zur Unterstützung an die Vorderseite des Gebäudes gerufen. Die Garagenpforten waren inzwischen entfernt worden, so dass der Zugang von dieser Seite wesentlich besser war.

Der Einsatzleiter entdeckte dann ein kleines brennendes Elektrofahrzeug am Brandherd. Es war klar, dass das Feuer in dem Fahrzeug ausgebrochen war, denn die Flammen hatten sich durch das Dach direkt über dem Elektrofahrzeug gebrannt.

Es war auch klar, dass der Lithium-Ionen-Akku zu diesem Zeitpunkt bereits vollständig in Brand geraten war und schon eine Weile brannte.

(Spätere Untersuchungen ergaben, dass das Feuer im EV als konventionelles Feuer im Maschinenraum aufgrund eines elektrischen Problems begonnen hatte. Das Feuer griff zwar auf die Batterie über, war aber nicht von dort ausgegangen).

Der befehlshabende Offizier fragte daraufhin Håvard, ob er den Einsatz der Cobra zum Löschen des Batteriesatzes in Betracht ziehen würde. Das war einige Wochen, bevor die MSB die Ergebnisse ihrer Brandversuche mit Lithiumbatterien veröffentlichte, und niemand bei der Feuerwehr in Vestfold hatte zuvor von dieser Methode gehört.

"Meine spontane Antwort lautete: Da dies noch nie zuvor gemacht worden war, hatten wir kein Verfahren oder eine Anleitung, wie man es macht. Wir mussten also auf der Grundlage von Versuch und Irrtum vorgehen", sagt Håvard in einem Interview mit CTIF News am 25. Mai.

Nach einer schnellen, aber gründlichen Risikoanalyse entschied Håvard, dass er die Operation aufgrund der folgenden Kriterien für sicher hielt:

  • Das Dach war weggebrannt, was bedeutete, dass er im Falle einer Batterieexplosion oder einer anderen unerwarteten schnellen Ausbreitung in der Batterie nicht eingeschlossen war.
  • Die Türen waren entfernt worden, was einen schnellen Rückzug ermöglichte.
  • Alles im Inneren des Fahrzeugs war bereits verbrannt, so dass die Batterie freigelegt war.
  • Die Lanze seines Schneidbrenners besteht aus Kunststoff, der gegen Elektrizität isoliert.
  • Seine Füße und der Bereich, in dem er arbeitete, waren trocken.

Illustration of the battery pack by Håvard Hauge.

"Ich muss zugeben, dass mein Puls sehr hoch war, als ich mich darauf vorbereitete, in das Batteriepaket einzudringen. Aber es war hilfreich, dass ich die Batterie gut sehen konnte und nicht sehr nahe an die Batterie heran musste. Außerdem konnte ich mich mit der Lanze auf den Kofferraum des Autos stellen, so dass ich bei Bedarf schnell zurücktreten konnte", sagt Håvard.

Die Heckscheibe war bereits zerbrochen, und trotz erheblicher Rauchentwicklung konnte Håvard drei etwa 8-10 cm große Löcher in einem angrenzenden Gehäuse sehen, das im 90-Grad-Winkel zur eigentlichen Batterie angeordnet war.

Die drei Löcher befanden sich etwa dort, wo sich die Rückenlehnen der Rücksitze befunden hätten.

Aus dem mittleren Loch traten pulsierende Stichflammen aus, und es war ein zischendes Geräusch zu hören.

"Es klang wie ein kurzes, hochfrequentes Geräusch, ähnlich dem eines Düsentriebwerks. 'Pysch.... Pysch'... Ich war schon bei vielen Fahrzeugbränden, aber etwas von dieser Intensität wie diese Düsenflammen habe ich noch nie erlebt", sagt Håvard.

Jedes Mal, wenn das zischende Geräusch zu hören war, strömte eine sehr intensive Stichflamme aus dem mittleren Loch.

Im Nachhinein fand Håvard heraus, dass es sich bei den drei Löchern um Entlüftungsöffnungen für den Akku handelt, und dass diese Art von Löchern bei Elektroauto-Batterien üblich ist. Zu diesem Zeitpunkt war die Sicht jedoch eingeschränkt, und er konnte nur vermuten, dass die Flammen aus dem Sitz der Brandausbreitung im Inneren der Batterie kamen.

"Ich habe auch im Nachhinein gelernt, dass es normal ist, ein 'knallendes' Geräusch zu hören, wenn sich diese Entlüftungslöcher öffnen, um den Druck in der Batterie abzubauen, sobald sie eine bestimmte Temperatur erreicht haben", sagt Håvard.

Die Tatsache, dass er dieses Mal kein knallendes Geräusch hörte, zeigt ihm, dass das Feuer schon seit geraumer Zeit in der Batterie brannte.

"Abgesehen davon war es schwierig zu wissen, in welchem Stadium sich das Feuer in der Batterie befand. Ich habe nachgerechnet: Wir haben 20 Minuten gebraucht, bis wir ankamen, und dann noch einmal 30 Minuten, bevor ich in die Batterie eingedrungen bin. Es hätte leicht eine halbe Stunde, vielleicht sogar bis zu 40-60 Minuten brennen können, bevor ich mit der Kühlung begann", sagt Håvard.

Ein Teil des Arbeitsablaufs bei Vestfold besteht darin, immer eine IR-Kamera zu verwenden, um Hotspots zu lokalisieren, damit man weiß, wo die Gaskühlung am effektivsten eingesetzt werden kann.

Mit Hilfe des TIC hatte er eine heiße Stelle direkt unter der Entlüftungsöffnung ausfindig gemacht und beschlossen, zunächst nicht zu versuchen, in das Batteriegehäuse einzudringen, sondern stattdessen Wassernebel durch die Entlüftungsöffnung in Richtung der Zellen zu schießen.

"Ich bemerkte ziemlich hohe Temperaturen im Inneren der Batterien, mindestens 740 Grad Celsius (1365 Grad Fahrenheit) unter der mittleren Entlüftungsöffnung", sagt Håvard.

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Ohne die normale Verbrennungstemperatur von Lithium-Ionen-Batterien auswendig zu kennen, empfand er diese Temperaturen spontan als sehr ungewöhnlich hoch für einen Autobrand.

Er nahm die Lanze in die rechte und das TIC in die linke Hand und begann, das Batteriegehäuse mit Wasser zu fluten. Er schoss mit voller Wucht, die Lanze auf den Kofferraum des Autos gestützt, durch das zerbrochene Fenster und schoss direkt hinein, ohne Schleifmittelzusatz.

(Im Nachhinein hat Håvard gelernt, dass X-Fog bei dieser Art von Einsatz nicht verwendet werden sollte, da das Additiv bestimmte Salze enthält, die weitere Kurzschlüsse in der Batterie verursachen und die Ausbreitung des Feuers verschlimmern können).

Halbe Temperatur im Inneren der Batterie nach 5-6 Minuten Kühlung

Nach 5-6 Minuten voller Durchströmung der Entlüftungsöffnung konnte Håvard mit dem TIC beobachten, dass die Temperaturen im Inneren des Akkus erheblich sanken. Als die Temperatur 400 C (750 F) erreicht hatte, beschloss er, sein taktisches Vorgehen zu ändern, und wollte versuchen, in das eigentliche Batteriegehäuse einzudringen.

Er ging nun tiefer und setzte die Lanze auf die Nummer des Fahrzeugs. Zur Sicherheit ließ er etwa 10 bis 15 cm zwischen der Düse und der Karosserie des Fahrzeugs.

Er verwendete Wasser mit Scheuermittel und schoss durch das Batteriegehäuse, wo das rote X auf der Zeichnung markiert ist.

Im Nachhinein stellte sich heraus, dass er die Batterie so perfekt getroffen hatte, dass die Techniker annahmen, Håvard kenne sich mit der Konstruktion der Batterie bestens aus.

"In Wirklichkeit war es ein Schuss ins Blaue, es war pures Glück, dass ich so gut getroffen habe. Ich hatte keine Ahnung, vor allem bei all dem Rauch. Und mein Puls war wahrscheinlich um die 200 BPM, als ich anfing, das Batteriegehäuse zu durchdringen", sagt er.

Zu diesem Zeitpunkt sank die Temperatur drastisch auf etwa 200 C (400 F), und er dachte sich, dass die Operation zu diesem Zeitpunkt ganz gut lief.

Dann ging er zum rechten hinteren Radkasten über, um eine Grenzlinie innerhalb der Batterie zu schaffen und zu versuchen, die Ausbreitung in den potenziell nicht betroffenen Teilen der Batterie zu stoppen.

"Ich weiß allerdings nicht, ob ich aus diesem Winkel ein gutes Ziel erreicht habe. Es war eher ein Schuss ins Blaue", sagt er.

Nachdem er den Vorfall im Nachhinein im Kopf analysiert hat, ist Håvard der Meinung, dass er die Operation zu sehr verkompliziert und auch zu früh zurückgezogen hat.

Mehr Löcher - mehr Sauerstoff

Ein zusätzliches Loch in der Batterie von der Seite her zu machen, bedeutete nur, dass mehr Sauerstoff in die Zellen gelangte, was wiederum bedeutete, dass mehr Lithium-Ionen auch nach dem Abkühlen weiterbrennen konnten.

Lithium-Ionen produzieren bei einem Brand ihren eigenen Sauerstoff, benötigen dafür aber eine gewisse Eigenwärme. Um sich voll einbringen zu können, benötigt es auch Sauerstoff aus der Luft, so dass Håvard der Meinung ist, je weniger Löcher man macht, desto besser.

"Eine bessere Taktik wäre also gewesen, nach dem Beginn der Kühlung durch das Entlüftungsloch länger durch den Rumpf zu gehen und die Batterie nur aus diesem einen Winkel zu füllen. Das wäre sicherer und effektiver gewesen. Beim Steuerhaus befand ich mich in einer ungünstigen Position und hatte weniger Möglichkeiten für einen schnellen Rückzug", sagt Håvard.

Zwei bis drei Stunden nach Beendigung der Löscharbeiten wurde beobachtet, wie Rauch und Dampf aus dem mittleren Entlüftungsloch (wo sich die Stichflammen befunden hatten) austraten, was das Team darauf hinwies, dass sich einige Lithiumreste im Inneren des Akkus wieder entzündet hatten oder zumindest zu einem gewissen Grad schwelten.

"Mein Hauptfehler, den ich im Nachhinein erkennen kann, ist, dass ich die Kühlung abgebrochen habe, als die Temperatur noch zu hoch war. Ich hätte mich nicht mit 200 C (400 F) zufrieden geben sollen. Vielmehr hätte ich weitermachen sollen, bis ich etwa 100-150 C erreicht hatte, oder sogar bis auf 50 C (120 F) herunter. Dann hätte ich dem Akkupack so viel Energie entzogen, dass es sich unmöglich wieder hätte entzünden können", sagt er.

20 Minuten wären eine angemessene Kühlzeit gewesen

Insgesamt brauchte Håvard etwa 15 Minuten, um den Akku zu kühlen, 7 Minuten durch die Entlüftungsöffnung und dann etwa 7-8 Minuten durch den Kofferraum. (Im Nachhinein wären vielleicht 20 Minuten Kühlzeit ideal gewesen. )

Er schätzt, dass er etwa 750 Liter Wasser verbraucht hat, und er geht davon aus, dass mit etwas Zeit und Übung eine EV-Batterie in einem früheren Stadium der Ausbreitung möglicherweise mit nur 250 Litern Wasser gelöscht werden kann. (65 Gallonen)

20 Minuten Kühlung = 1200 Liter (315 Gallonen)

"Im Vergleich zur "Containertaktik", einer in vielen Teilen Norwegens etablierten Methode, bei der ein brennender Elektrofahrzeug in einem Transportcontainer in Wasser getaucht wird, erzeugt diese Methode viel weniger kontaminiertes Wasser", meint Håvard.

Ein 20-Fuß-Transportcontainer verbraucht 15 - 20.000 Liter Wasser, das vor der Entsorgung kontaminiert werden müsste. Außerdem sind ein Kran und ein schweres Fahrzeug erforderlich, um den Container zu transportieren, wobei das Gewicht des Fahrzeugs und des Wassers zusammengerechnet wird.

"Wir respektieren, dass einige Feuerwehren diese Methode gewählt haben, aber wir sind der Meinung, dass sie zu ressourcenintensiv ist. Und wer bezahlt die Dekontaminierung des Wassers aus dem Container? Dasselbe gilt für die Befüllung des Containers mit Sand. Das bedeutet noch mehr Gewicht und eine Menge Dekontamination", sagt Håvard.

Nach diesem Vorfall hat Vestfold Fire & Service Tests mit Löschdecken für EV-Brände durchgeführt, aber festgestellt, dass auch diese in Bezug auf die Dekontamination unzureichend sind.

"Wir haben festgestellt, dass Lithium-Feuerlöschdecken besser als Abdeckungen für benachbarte Fahrzeuge geeignet sind, um die Strahlungshitze und die Ausbreitung auf unbeteiligte Fahrzeuge zu verhindern", sagt Håvard.

Der Feuerwehr- und Rettungsverband Vestfold hat bereits seit über zehn Jahren Schneidlöscher in seinen Stationen, aber erst in den letzten Jahren hat sich der Einsatz dieser Geräte wirklich durchgesetzt und ist Teil der Standardeinsatzverfahren geworden.

"Jetzt ist es so etabliert, dass man nie begründen musste, warum man es benutzt, sondern eher, warum man es nicht benutzt hat", sagt Håvard.

Er betont, dass das Werkzeug ein Feuer nicht wirklich löschen kann - so wie die Wassernebelfunktion einer variablen Düse nicht dazu dient, den Brandherd in einem Gebäude anzugreifen, wird ein Schneidbrenner in erster Linie dazu verwendet, Brandgase zu kühlen (oft zur Vorbereitung von PPV) und dadurch eine sicherere Umgebung zu schaffen, bevor ein Innenangriff mit "Rauchtauchen" erfolgt.

Wählen Sie das richtige Werkzeug für die jeweilige Situation: Wissen über das Brandverhalten ist der Schlüssel

"Ein Feuerwehrauto ist ein Werkzeugkasten auf Rädern, und für uns ist es eines von vielen unschätzbaren Werkzeugen. Wir sagen nicht, dass man es immer benutzen sollte; wenn der Raum voll in Brand geraten ist, macht es keinen Sinn, kleine Wassertropfen zu verwenden, die verdampfen einfach. Aber wir sagen immer: 'Benutzt euer Gehör und wählt dann das richtige Werkzeug'".

Der Mehrwert, einen Schneidbrenner auch bei Bränden in Elektrofahrzeugen einsetzen zu können, hat sich herumgesprochen - allerdings kommen Brände in Elektrofahrzeugen nicht oft vor und sollten nicht unbedingt der einzige Grund für eine Feuerwehr sein, in diese Art von Gerät zu investieren.

"Es gibt mehrere Marken von Schneidbrennern, die sich hier in Norwegen etabliert haben, und wir fördern die Verwendung aller. Er sollte jedoch Teil einer Gesamttaktik für Gebäudebrände sein, mit einem gründlichen Verständnis für den Einsatz und einer Schulung in der Verwendung der IR-Kamera, denn ohne gute Kenntnisse des Brandverhaltens wird er nicht viel nützen", sagt Håvard.

Die wichtigsten Lernpunkte:

  • Berühren Sie niemals die Karosserie des Fahrzeugs, weder mit den Händen noch mit den Füßen noch mit der Lanze.
  • Stellen Sie sicher, dass Sie einen guten Rückzugsweg haben
  • Öffnen Sie die Türen des Fahrzeugs und verwenden Sie eine IR-Kamera, um den Hotspot im Boden zu lokalisieren.
  • Verwenden Sie keine X-fog om-Batterien
  • Lassen Sie 10-15 cm (4-6 Zoll) zwischen der Karosserie und der Düse zur "Isolierung" gegen Stöße
  • Arbeiten Sie unter einigermaßen trockenen Bedingungen. Greifen Sie die Batterie nicht an, wenn Sie in einer Wasserlache stehen
  • Wenn Sie eine gute Wirkung sehen und die Temperatur sinkt, bleiben Sie in derselben Position, bis die IR-Kamera 150 C (300 F) oder weniger anzeigt.
  • Begrenzen Sie die Anzahl der Eintrittslöcher. Mehr Löcher bedeuten mehr Sauerstoff für die Batteriezellen.
  • Sie müssen sich nicht darum kümmern, den heißesten Teil der Batterie anzugreifen: Das gesamte Lithium ist wahrscheinlich schon durchgebrannt, wenn Sie ihn erreichen. Konzentrieren Sie sich auf die Kühlung der Teile der Batterie, die noch nicht betroffen sind.
  • Normalerweise brauchen Sie keine Vorsichtsmaßnahmen zu treffen, um das Batteriegehäuse zu "durchschießen".
  • Ein Eintrittsloch reicht in der Regel aus. Ist das Gehäuse erst einmal durchdrungen, bricht das Wasser auf und erreicht die Zellen im Inneren, ohne dass genug Energie vorhanden ist, um auf der anderen Seite wieder herauszukommen.

Image removed.Håvard Hauge wurde in einem Live-Webinar im März 2023 zum Thema EV-Brände interviewt. Sehen Sie sich das Webinar hier an" data-entity-type="file" data-entity-uuid="04c16a22-751a-4455-b258-0fe6dbd3f0c0" src="/sites/default/files/inline-images/Screen Shot 2023-06-04 at 11.07.46.png" />