Hatékony és biztonságos akkumulátortárolás

A jövő az elektromosságé. Az üvegházhatású gázok kibocsátásának az 1990-es évhez képest 80-95 százalékkal való csökkentése miatt alapvető „közlekedési és energetikai forradalomra” van szükség. A CO-2 csökkentésére irányuló egyéb intézkedéseken túl, mint például a forgalom elkerülése és a közlekedési útvonalak optimalizálása, a járműveket, sőt a repülőgépeket is egyre inkább elektromos motorokkal, hibrid meghajtásokkal vagy üzemanyagcellákkal hajtják. A közlekedési lámpák koalíciója szerint 2030-ra legalább 15 millió elektromos autónak kellene közlekednie a német utakon. Hogy ez reális-e, még nem tudni. Az azonban világos, hogy hatalmas mennyiségű akkumulátorra lesz szükség. A klasszikus lítium-ion akkumulátor mellett a jövőben más akkumulátortípusok, például lítium-kén akkumulátorok, nátrium-ion akkumulátorok, szilárdtest akkumulátorok, grafén akkumulátorok és fém- levegő akkumulátorok (Li-air, Al-air) is felhasználásra kerülnek az energiatárolás érdekében. A biztonsági szempont különösen fontos ezen akkumulátorok tárolásánál és szállításánál. Az akkumulátorok gyúlékonysága a felhasznált vegyszerektől és anyagoktól függően magas. Különösen fontos elkerülni az olyan potenciális veszélyeket, mint a szivárgás, a túlmelegedés és a rövidzárlat.

A WISAG Sicherheit & Service Holding professzora, Reinhard Ries szerint a 60 voltnál nagyobb feszültségű lítium-ion akkumulátorok különösen veszélyesek. Az ilyen típusú akkumulátorok tüze a gyártó által hozott védelmi intézkedések ellenére is rendkívül robbanásveszélyes lehet. A nagyon nehezen eloltható tüzek hosszú autópálya- vagy útlezárásokhoz vezethetnek. A legtöbb esetben az oltóvíz rendkívül szennyezett vegyi anyagokkal, például nehézfémekkel és maró savakkal, és ki kell szivattyúzni. A porral oltó tűzoltó készülékek nem alkalmasak a tűz oltására, a haboltó készülékek pedig csak nagyon korlátozottan. Általában sok vizet kell használni a tűz eloltásához. Az egyik probléma az, hogy néha még egy kisebb járműtűz is több vizet igényel, mint amennyit egy tűzoltóautó képes befogadni. Az akkumulátorokat le kell hűteni, hogy ne gyulladjanak meg többé maguktól.

Más lítium akkumulátorok, például a lítium-kén akkumulátorok kevésbé tűzveszélyesek. A nátriumion-akkumulátorok és a szilárdtest-akkumulátorok esetében is viszonylag alacsony a tűzveszély. Jelenleg a lítium-ion akkumulátorokat főként elektromos járművekben használják. Jó teljesítményük, nagy energiasűrűségük és jó újratölthetőségük miatt az elektromobilitás domináns akkumulátortechnológiájává váltak. Ez azonban más jövőbeli akkumulátor-megoldásokkal megváltozhat.
 

A veszélyes árukat a szállítás során az Egyesült Nemzetek Szervezetével összhangban veszélyes áruosztályokba sorolják. A 9. veszélyes áruosztály olyan anyagokat és árukat tartalmaz, amelyek a szállítás során veszélyesek lehetnek, de nem sorolhatók be a többi veszélyes áruosztályba. Ide tartoznak a lítium akkumulátorok - különösen a lítium-fém akkumulátorok és a lítium-ion akkumulátorok. A német veszélyes árukról szóló rendelet, különösen a „Közúti, vasúti és belvízi közlekedés veszélyes árukról szóló rendelete” (GGVSEB) és a „Légi közlekedés veszélyes árukról szóló rendelete” (GGBefG) a nemzetközi ENSZ veszélyes áruk osztályain alapul. A munkahelyi egészségvédelemről és biztonságról szóló törvény (ArbSchG) a munkahelyi egészségvédelemre és biztonságra vonatkozó rendelkezéseket tartalmaz. Ez érintheti az akkumulátorok ipari környezetben történő tárolását és kezelését a munkavállalók veszélyekkel szembeni védelme érdekében.

Augusztus 17-én hatályba lépett az új uniós akkumulátor-rendelet (BATT2, 3), amely az elemekről és akkumulátorokról, valamint a hulladékelemekről és -akkumulátorokról szóló 2006/66/EK irányelv helyébe lépett. A rendelet az európai zöld megállapodás részét képezi, és célja a körforgásos gazdaság, az erőforrás-felhasználás és -hatékonyság, valamint az újratölthető elemek életciklusának javítása az éghajlati semlegesség és a környezetvédelem szempontjából. A rendelet konkrét célja az elemhulladékok kezelésének felülvizsgálata, valamint a környezet és az emberi egészség védelmét szolgáló intézkedések meghozatala. Ezt többek között a hulladék keletkezéséből és kezeléséből eredő káros hatások elkerülése vagy minimalizálása révén kell elérni.

Emellett az épületbiztosítók most számos követelményt határoztak meg az akkumulátorok tárolására vonatkozóan.
 

A Német Biztosítók Szövetsége (GDV e. V.) kiadta a VdS 3103-as tájékoztatót a lítium akkumulátorok gyártási és raktározási területeken történő biztosításához szükséges kármegelőzésről. A VdS 3103 tükrözi a tűzvizsgálatok legfontosabb megállapításait, és tájékoztatást nyújt a veszélyekről és a kármegelőzésről. A lítium akkumulátorokat lítiumtartalom, tömeg és teljesítmény szerint három kategóriába sorolják. A betartandó általános biztonsági szabályok közé tartozik a gyártó utasításainak betartása, a belső és külső rövidzárlatok elkerülése (csatlakozósapkák használata, mechanikai sérülések elkerülése) és a túlmelegedés elkerülése. Ha nem áll rendelkezésre automatikus tűzoltó rendszer, akkor a tárolt akkumulátorok legalább 2,5 méteres szerkezeti és térbeli elkülönítése szükséges más gyúlékony anyagoktól. A sérült és hibás lítiumakkumulátorokat azonnal el kell távolítani a tárolási és gyártási területekről, és biztonságos távolságban vagy tűzvédelmi rendszerrel elválasztott területeken kell tárolni. A kis, nagy és közepes teljesítményű lítium akkumulátorok három kategóriájára külön biztonsági szabályok vonatkoznak. A kis teljesítményű akkumulátorokra csak akkor vonatkoznak különleges szabályok, ha az egybefüggő tárolási térfogat meghaladja a 7 m³-t vagy a 6 EUR raklapot. 

A közepes kapacitású akkumulátorokat tartalmazó helyiségeket fizikailag (legalább 5 méterre egymástól) vagy szerkezetileg tűzálló módon el kell választani egymástól. A tárolóhelyiségeket megfelelő tűzjelző rendszerrel kell felügyelni. A nagy kapacitású lítium akkumulátorok esetében a mai napig nem áll rendelkezésre megbízható információ a megfelelő védelmi intézkedésekről. A védelmi intézkedéseket és a tűzvédelmi koncepciót minden egyes esetben az ingatlanbiztosítóval kell tisztázni. Nagyobb mennyiségek esetén a tűzoltóságot is be kell vonni. A megfelelő intézkedések közé tartozik például az elkülönítés, a mennyiségek korlátozása, a legalább 5 méteres biztonsági távolsággal rendelkező, tűzállóan elkülönített helyiségekben történő tárolás és az oltórendszerek használata.

A lítium akkumulátorok tárolására alkalmasak például az EN14470 szabványnak megfelelő biztonsági szekrények, az ADR-nek megfelelő, tűzvédelmi funkcióval rendelkező konténer- és szállítórendszerek, valamint a tűzvédelmi szempontból ellenőrzött tűzállóságú konténerek. De teljes raklapos állványrendszerek is, amelyek tűzvédelmi rácsokkal és a megfelelő sprinklerberendezéssel vannak felszerelve. Általában csak az UN38.3 szerint bevizsgált lítium akkumulátorokat szabad tárolni, ellenkező esetben kockázatértékelésre van szükség. Az ENSZ-ajánlások 38.3. szakasza ismerteti a lítium akkumulátorok szállítására vonatkozó vizsgálati követelményeket. Ezek a vizsgálatok különböző teszteket tartalmaznak az elemek szállítás közbeni biztonságának és stabilitásának biztosítására. Ezek közé tartoznak a hőstabilitási, rövidzárlat-biztonsági, túltöltés-biztonsági, mechanikai, ütés- és rezgésvizsgálatok, valamint egyéb, a tűz, robbanás vagy más veszélyes helyzetek kockázatának minimalizálását célzó vizsgálatok. Az akkumulátorokat általában nem szabad a tárolóhelyen tölteni. A folyamatot a biztonság szempontjából is külön kell vizsgálni.

A BVL logisztikai ingatlanokkal foglalkozó tematikus csoportja emellett tíz tanácsot ad a lítiumionos autóakkumulátorok tárolása során alkalmazandó tűzvédelemmel kapcsolatban. Példaként említi az akkumulátorok raklapos állványokban vagy polcállványokban történő tárolását, valamint a modern felügyeleti technológia és tűzjelző rendszerek használatát, az oltóvíz visszatartását és az oltómedencék telepítését, valamint a holisztikus tűzvédelmi koncepció kialakítását.

A BITO programjában az EN14470 szabvány szerinti speciális biztonsági szekrények szerepelnek. Emellett a tárolási technológiák specialistája természetesen ADR-konform konténereket is kínál a lítium akkumulátorok szállítására.