E-Bike Akku Brandgefahr: Ursachen und Prävention

Lithium-Ionen-Akkus haben einen weltweiten Siegeszug hinter sich. Milliardenfach sind auf ihr basierende Akkus in Smartphones, Laptops, E-Bikes und E-Autos verbaut. Lithium-Ionen-Akkus werden wegen ihrer hohen Energiedichte geschätzt - sie können vergleichsweise lange große Energiemengen speichern. Diese Energiedichte bringt jedoch auch einen Nachteil mit sich: Die Brand- und Explosionsgefahr.

Brandgefahr von Lithium-Ionen-Akkus

Lithium-Akkus sind allgegenwärtig, ob in Handys, Laptops, E-Bikes oder Bluetooth-Kopfhörern. Das hat gute Gründe: Diese Akkus sind sehr leistungsfähig und effizient, sie speichern die Energie lange und lassen sich zügig aufladen. Im Vergleich zu anderen Akkutypen haben Lithium-Ionen-Akkus eine höhere Energiedichte, die es ermöglicht, mehr Energie auf kleinerem Raum zu speichern. Dies ist aber auch mit einem höheren Risiko für Brände verbunden.

Mögliche Gründe für Akkubrände

Ein defekter Akku, die falsche Lagerung, ungeeignete Ladegeräte - das sind die häufigsten Ursachen, warum ein Akku eines E-Bikes in Brand gerät. Die häufigste Ursache ist allerdings ein mechanischer Defekt, der gerade bei E-Bike-Akkus viele Ursachen haben kann und bspw. einen Kurzschluss zur Folge hat. Lithium reagiert mit Sauerstoff. Ist die Batterie defekt, kann in kurzer Zeit extrem viel Energie freigesetzt werden, es kommt zur Explosion.

  • Überhitzung (z.B. falsche Lagerung. E-Bike-Akkus nicht in der prallen Sonne stehen lassen, Handys nicht hinter die Windschutzscheibe im Auto legen)
  • Zu niedrige Temperaturen (längere Zeit Minusgraden ausgesetzt und dann geladen)
  • Überladung (z.B. Besonders groß ist die Gefahr von Akkubränden beim Laden. Dies sollte aus diesem Grund nicht unbeaufsichtigt erfolgen.

Wenn der Akku nicht sauber produziert wurde, kann es gefährlich werden. Lithium-Batterien und Lithium-Akkus dagegen reagieren bereits empfindlich auf Stoßen oder Fallen und Hitze. Sie entzünden sich schnell bei falscher Behandlung.

Was passiert bei einer Akku-Explosion?

Bei einem Defekt erwärmt sich zunächst eine Akku-Zelle übermäßig - die elektrochemisch gespeicherte Energie wird nicht in Form von elektrischer sondern in Form von thermischer Energie abgegeben. Umliegende Materialien zerfallen, es entstehen brennbare Gase und Sauerstoff, der Druck steigt und die Zelle platzt. In der Fachsprache wird dies „thermisches Durchgehen“ oder „thermal runaway“ genannt - es passiert schnell und unkontrollierbar. Geht eine Zelle thermisch durch, führt dies zu einer Kettenreaktion: Die anderen Zellen werden mitgenommen. Es entstehen Temperaturen von mehreren Hundert Grad Celsius.

Vorsicht vor billigen Nachbauten

No-Name-Importe (zum Beispiel in Form von Nachrüst-Akkus) sind zwar häufig deutlich billiger als Originalprodukte, bergen aber auch deutlich mehr Risiken. Dirk Zedler ist Sachverständiger für Fahrradtechnik und -Sicherheit, er erstellt Gutachten für Gerichte. In seiner Laufbahn sind ihm bislang nur Schäden mit günstigen Akkus oder Nachbauten begegnet, berichtet er. Ein paar hundert Euro sollte man für einen guten E-Bike-Akku schon ausgeben, so sein Rat.

Damit das Ladegerät mit dem Akku kommunizieren kann, sind mehrpolige Stecker (wie zum Beispiel USB-C oder dreipolige E-Bike-Ladegeräte) unerlässlich. Bei Akku-Haushaltsgeräten oder -Spielzeug ist dies nicht immer der Fall. Hier lohnt es sich, bereits beim Kauf nachzufragen.

Darum ist Lithium so gefährlich

Lithium ist ein Stoff, der schnell reagiert und schnell brennt. Brennen lithiumhaltige Batterien, entstehen sehr hohe Temperaturen und giftige Dämpfe. Deshalb sind solche Brände so gefährlich.

Was tun bei einem Akku-Brand?

Brennt ein Akku und es tritt Gas aus sollte man sofort die Feuerwehr rufen. Die Helfenden sollten gewarnt werden, dass es sich bei der Brandursache um einen Akku handelt. Gelöscht wird in der Regel mit großen Mengen an Wasser. Auch nachdem sie gelöscht wurden können Batterien sich nochmals entzünden.

Hat sich ein Lithium-Ionen-Akku erst entzündet, ist er hochgefährlich. Das Feuer kann einen größeren Brand verursachen, eine Explosion zu ernsthaften Verletzungen und zu Sachschäden führen oder im schlimmsten Fall auch Menschenleben kosten. Bei einem brennenden Lithium-Akku ist schnelles Handeln gefragt.

Das solltest du tun, um die Gefahr einzudämmen:

  1. Bring dich in Sicherheit. Entferne dich vom Brandherd und fordere etwaige andere Personen auf, sich ebenso in Sicherheit zu bringen. Achte darauf, dass sich alle außerhalb der Reichweite des Brandrauchs und giftiger Gase befinden.
  2. Ruf die Feuerwehr. Wähle den Notruf 112 bzw. die Nummer der örtlichen Feuerwehr. Die Feuerwehrleute können die Situation am besten einschätzen und das Feuer löschen. Versuche nicht, den Brand selbst zu bekämpfen, es sei denn, du bist entsprechend ausgerüstet (Gasmaske, Feuerlöscher, Schutzanzug)!
  3. Versuche, eine Ausbreitung des Brandes zu verhindern. Sofern in der Schnelle möglich, entferne andere brennbare Dinge aus der Nähe des brennenden Akkus, um das Feuer daran zu hindern, sich auszubreiten. Vorrang hat jedoch deine Sicherheit und die anderer Personen!
  4. Warne weitere Personen und evakuiere ggf. das Gebäude. Kommt es zu einem Brand in einem Gebäude, solltest du alle darin befindlichen Personen warnen und notfalls zur Evakuierung auffordern.

Richtig laden etc.: So hält der Akku länger

Das Mobiltelefon rutscht aus der Hand und knallt auf den Boden, das E-Bike fällt um. In solchen Fällen empfiehlt es sich, den Schaden genau anzusehen: Wenn der Akku eine Delle vom Sturz hat, sollte man ihn austauschen. Zu hohe und zu niedrige Temperaturen mögen Lithium-Ionen-Batterien gar nicht. Sie fühlen sich zwischen 10 und 25 Grad am wohlsten.

Wer einen Schnelllademodus für den E-Bike-Akku hat, sollte ihn nur dann benutzen, wenn es wirklich schnell gehen muss. Die normalen, langsameren Ladezyklen strapazieren die Akkus deutlich weniger. Lithium-Ionen-Akkus sollten weder vollkommen entladen noch restlos aufgeladen werden. Am förderlichsten für eine lange Lebensdauer ist es, denn Akku bei etwa 40% wieder aufzuladen und den Ladevorgang bei 90% zu stoppen. Wird ein Akku-Gerät dauerhaft mit Netzteil betrieben, verringert auch dies die Lebensdauer des Akkus.

  • Verwende Originalzubehör: Lade deine Geräte immer mit dem originalen Ladegerät und den vom Hersteller empfohlenen Kabeln. Nachbauten erfüllen u. U.
  • Vermeide Hitze und Kälte: Lagere und verwende deine Akkus bzw. Geräte nicht bei extremen Temperaturen. Hitze erhöht das Risiko eines thermischen Durchgehens.
  • Achte auf eine richtige Lagerung: Wenn du einen Akku über längere Zeit nicht benutzt, verwahre ihn an einem Ort, der vor extremen Temperaturen geschützt ist. Halte ihn zudem von anderen Gefahrenquellen fern.
  • Schütze Gerät und Akku vor Beschädigungen: Bewahre deine akkubetriebenen Geräte vor Stürzen und anderen mechanischen Einwirkungen.
  • Gehe kein Risiko ein: Bei Anzeichen eines beschädigten Akkus - z. B.

Mindestens genauso wichtig aber ist das Vorbeugen:

  • Laden und lagern Sie Ihren E-Bike-Akku am besten bei Zimmertemperatur.
  • Laden Sie Ihren Akku am besten getrennt vom E-Bike, legen Sie ihn dafür auf eine feuerfeste Unterlage. Bestenfalls geschieht das Laden unter Aufsicht. Im Haus sollte der Raum, in dem geladen wird, über einen Rauchmelder verfügen.
  • Beim Radtransport am Auto (Fahrradträger) sollten Sie den Akku immer entnehmen. Legen Sie den Akku in eine feuerfeste Hülle (z. B. von Contec) oder einen Transportkoffer (gibt es u. a.

Wenig genutzte Akkus richtig lagern

Wird ein Akku länger nicht gebraucht - beispielsweise, weil ein Gartengerät im Winter nicht benutzt wird oder ein Handy eine Zeitlang unbenutzt bleibt - sollte der Akkustand 40% - 50% betragen. Da sich der Akku mit der Zeit selbst entlädt, sollte er etwa alle sechs Monate nachgeladen werden. Passiert dies nicht, droht eine Tiefentladung, die dem Akku schadet.

Im Idealfall lagern E-Bike-Akkus bei Raumtemperatur, sollten sie für eine längere Zeit - etwa zwischen Herbst und Frühjahr - nicht verwendet werden. In dieser Zeit sollten die Akkus weder knallvoll noch komplett leer aufbewahrt werden. Vor allem bei leeren Akkus droht bei längerem Einmotten eine Tiefenentladung. Das schädigt den Akku und kann ebenfalls irgendwann zum Brand führen.

Akkus und Batterien richtig entsorgen

Batterien und Akkus dürfen nicht über den Hausmüll entsorgt werden, dies ist gesetzlich verboten. Dass sie aufgrund der giftigen Inhaltsstoffe nicht in die Umwelt gelangen sollten, versteht sich von selbst.

Kostenlose Sammelstellen für kleinere, aufladbare und nicht aufladbare Batterien gibt es überall dort, wo die jeweiligen Batterien auch verkauft werden - zum Beispiel in Drogerien oder Bau- und Elektromärkten. Größere Lithium-Ionen-Batterien von beispielsweise Elektrofahrrädern oder E-Rollern gelten als Industriebatterien. Sie müssen kostenlos von Vertreibern dieser Batterien-Art zurückgenommen werden - beispielsweise dem E-Bike-Händler, wenn dieser auch Ersatz-Akkus im Sortiment hat. Auch kommunale Sammelstellen und Wertstoffhöfe nehmen Geräte- und Industriebatterien entgegen. Eine falsch entsorgte Lithium-Batterie kann brandgefährlich werden.

Bei Lithiumbatterien und -akkus klebt man am besten mit Isolierband die Plus- und Minus-Pole ab. Denn ungeschützt in den Sammelboxen können die falschen Pole aneinander geraten, und es gibt einen Kurzschluss. Das reicht für Lithium, um sich zu entzünden.

Bei ausrangierten Smartphones, Notebooks oder Elektro-Gartengeräten ist es also wichtig, die Akkus rauszunehmen und gesondert zu entsorgen. Sonst landet alles zusammen mit dem Elektroschrott in einem Geräteschredder und kann dort zu Bränden führen. Es geht dabei nicht nur um Sicherheit. Das getrennte Sammeln hat auch mit den wertvollen Rohstoffen zu tun: Lithium, Zink und Kobalt kann man zurückgewinnen und wiederverwerten.

Alternativen zu Lithium-Ionen-Akkus

Eine Alternative, um Lithium in Batterien zu ersetzen, ist Natrium. Natrium-Ionen-Batterien stehen allerdings noch am Anfang des kommerziellen Einsatzes. Laut Exzellenzcluster POLiS (Post Lithium Storage), einem Forschungsverbund verschiedener Universitäten, soll Natrium um das 500-fache verfügbarer sein als Lithium. Auch laut Fraunhofer Institut ist Natrium wesentlich leichter abzubauen als Lithium.

Aktuell sind Natrium-Ionen-Batterien noch nicht so leistungsstark, wie Lithium-Ionen-Batterien, erklärt Dominic Bresser vom Post-Lithium-Cluster. In China gibt es zwar schon Prototypen von E-Autos mit Natrium-Ionen-Batterien. Dennoch eignen sich diese Batterien aktuell eher für Batteriespeicher - aber auch die gibt es hierzulande (noch) nicht im Handel zu kaufen.

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