Vergleich der Risken der verschiedenen Energiespeicher

Hier ein interessanter Artikel zum Thema Lithium-Ionen Akkus, deren Überhitzung und ggf. Explosion (Platzen). Sehr interessant wie ich finde mit einem schönen letzten Abschnitt zum Thema, wie man sie (noch) sicherer machen kann.

scinexx.de/wissen-aktuell-18 … 04-29.html

Disclaimer: dies ist kein technologie-Bashing. Siehe dazu auch der letzte Absatz im Artikel.

Das ist doch gut beherrschbar.

Schau mal wie sowas bei nem LPG Fahrzeug aussieht:

youtube.com/watch?v=5-nOPvXiIWQ

H2 geht mit seinen 700bar Druck sicher auch gut ab.

Genau so eine Antwort habe ich erwartet. Genau darauf wollte ich aber nicht hinaus. Und genau deshalb habe ich den Disclaimer geschrieben. Es geht hier einfach nur um einen interessanten Artikel mit nettem Video zu Li-Ion-Akkus. Es ist mir absolut bekannt (und ich habe es auch geschrieben) wie gering die Gefahr ist. Es ist keine Kritik am Konzept Akku.

Trotzdem kann man das Thema ja mal aufgreifen:

  1. Li-Akkus können u.U. brennen und explodieren. Tesla hatte ja am Anfang 3 Fälle wo der Unterboden durchschlagen wurde und es dann zu Bränden kam. Seit Titan-Unterbodenschutz pp. ist es nie wieder zu einem Brand gekommen.

  2. Benzintanks können explodieren, insbesondere bei schweren Heckaufprall. Das Fahrzeug steht dann sofort in Brand, wenig Chancen Insassen unverletzt zu bergen, u.U. verbrennen die.

  3. H2-Tanks in Pkw noch nicht praxiserprobt.

Ich fühle mich deshalb mit den Akkus im Unterboden am sichersten. Denn die fangen -wenn überhaupt- erst langsam an zu brennen und dann nacheinander hochzugehen. Man hat also begründete Aussicht nicht geröstet zu werden.

Zumal das Model S eines der sichersten Fahrzeuge seiner Klasse, wenn nicht sogar das sicherste, wie die Crashtests/Unfälle etc. eindrucksvoll beweisen, sein dürfte.

Das war übrigens auch ein wesentlicher Kaufgrund für mich: die im Vergleich zum Verbrenner höhere Crashsicherheit.

Das Akkus insgesamt weit sicherer sind als Fahrzeuge mit serienmäßig Brandbeschleunigern an Bord dürfte doch echt keine Frage sein. :wink: Und die gehen ja auch schon nicht dauernd an jeder Ecke in Flammen auf.

Das Hitzeproblem von Li-Ion-Akkus sind aber ein ganz anderes Problem. Da fand ich das doch schon mal sehr interessant. Platzen ist ja auch schon extrem selten, und dann auch nicht in einer „Hollywood-Explosion“.

Ja, das Hitzeproblem lässt sich wohl nicht wegdiskutieren. Das thermische Management der Akkupacks muss hier perfekt funktionieren - was es scheinbar tut…

Über 40x täglich in Deutschland ist aber sehr viel mehr als man vermutet!!!
[url]Auto in Flammen: Verhalten bei Fahrzeugbrand | autozeitung.de

Bei einem Akku sind die Reaktionspartner die zusammenkommen müssen beide schon in der Umhüllung enthalten und prinziepbedingt nur durch einen sehr dünnen Separator getrennt. Das ist sicherheitstechnisch das höchste Potential, das man haben kann, denn es ist ohne Verlust des Containments eine Durchgehreaktion möglich: dazu bedarf es nur etwas höherer Temperatur und / oder eines internen Kurzschlusses, der vielen Ursachen haben kann.

Hinzu kommt, daß je nach Akkuchemie an Luft pyrophore Substanzen (z.B. Lithiummetall) und / oder hochgiftige Substanzen (Schwermetalle, organische Carbonate, …) freigesetzt werden.

Demgegenüber ist ein fuel tank ein System, das erst NACH loss of containment gefährlich werden kann. Auch sind weder Kohlenwasserstoffe für Treibstoffe noch Wasserstoff pyrophor, noch akut toxisch wie z.B. die Carbonate im Li-Akku, weshalb nach loss of containment auch noch eine Zündquelle vorhanden sein muß.

Flüssige Treibstoffe können ein poolfire verursachen, das ist bei Wasserstoff prinziepiell nicht möglich.

Die sicherheitstechnische Einstufung ist daher (höchste Einstufung zuerst: Lithiumakku > Flüssigtreibstoff > Wasserstoff.

(Spiegelt sich übrigens in allen internationalen Transportvorschriften wieder…)

Das ist natürlich das raw-risk ohne mitigation measures, jedoch sind diese zum Akku hin stark ansteigend: ich jedenfalls habe noch von keinem Tank gehört, der permanent überwacht, unter Last sowie beim betanken aktiv gekühlt und weder voll noch leer längere Zeit ohne Hilfsenergie stehen darf, weil er sonst beschädigt wird, oder gar durchgeht…

Gruß SRAM

Der Usus von Fremdwörtern sollte prinzipiell auf ein Minimum reduziert werden.
:sunglasses:

benzintanks können nicht explodieren! die „atmosphäre“ im tank ist stets über die obere ex-grenze mit benzin geschwängert. trotzdem sind zerplatzte tanks extrem gefährlich, da der ausgelaufene sprit durch funken vom crash, extrem heiße auspuffkrümmer usw. entzündet werden kann. deshalb fahre ich auch lieber diesel (höherer flammpunkt).

Genau, auch bei Li-Akkus ist das nicht erforderlich, siehe Handy+Laptop-Akkus. Tesla überwacht etc. um die Lebensdauer zu verlängern.

Man könnte das auch ohne aktive Kühlung/Heizung lösen, darunter würde der Akku aber erheblich leiden. Siehe Lebensdauer Leaf-Akkus in heissen US-Bundesstaaten …

Ich glaube nicht, daß die Berstscheibe jeder Einzelzelle beim Tesla Akku irgendwas an dessen Lebensdauer ändert: das ist ein reines Sicherheitsfeature, das auf eine Begrenzung der Auswirkungen einer Durchgehreaktion abzielt.

Gruß SRAM

OK, wie war das jetzt nochmal? 40 Fahrzeuge brennen täglich in D ab.
Wie viele Smartphones, Laptops, Tablett PCs, Digitalcameras, MP3 Player brennen täglich ab?
Wie viele dieser Geräte gibt es in D im vergleich zu Kfz?

Dieser Vergleich ist nicht aussagekräftig, weil bei Durchgehreaktionen die Größe des betrachteten Akkus enormen Einfluß hat: mit der Größe nimmt die Oberfläche nur mit der zweiten Potenz, die Masse aber mit der dritten Potenz zu, d.h. das Verhältnis wird immer ungünstiger, je größer der Akku wird. Ab einer bestimmten Größe werden die Reaktionen dann nur noch schwer beherrschbar.

Gruß SRAM

Das verstehe ich nicht: ist nun der Akku oder Wasserstoff am gefährlichsten von den dreien?
Denn einen Akku darf ich ja mit ins Flugzeug nehmen. Die Security hat mich auch noch nie gefragt, was für ein Typ Akku meine Gadgets haben.
Hingegen mein Benzinfeuerzeug musste ich schon mal schweren Herzens bei der Security zurücklassen. Dann wäre das in den internationalen Transportvorschriften ja gefährlicher als ein Akku.
Wasserstoff weiß ich nicht: ich hatte noch nie das Bedürfnis, Wasserstoff und Flugzeug zu nehmen, kann mir aber gerade nicht vorstellen, dass die da einfach durchsinken würden. Vielleicht in einem einzelnen Luftballon, aber in größeren Mengen wohl kaum.

Genau so ist es: Benzin und den 700-bar-H2-Tank darfst Du wohl nicht mit in den Flieger nehmen …

Kleines Beispiel was bei Wasserstofftanks passieren kann, und das waren nur 40 Bar:

fr-online.de/hanau-und-main- … 15404.html

Die Diskussion „Welcher Energiespeicher fliegt mir heftiger um die Ohren“ ist hier meines Erachtens nicht zielführend.

Man mache sich bitte klar, dass JEDER aber auch wirklich JEDER Energiespeicher seine Energie auf unerwünschte Art und Weise frei setzen kann. Hier in grob chronologischer Auflistung:

Das Brot schimmelt
Der Getreidesilo wird Ausgangspunkt einer Mäuseplage
Der Gaul vor der Kutsche geht durch
Der Heuboden kommt runter
Der Stapel Brennholz vor der Hütte fängt Feuer
Die Staumauer bricht
Die Kohlehalde schwelt
Der Reaktorkern schmilzt

Das alles hält uns nicht davon ab, Energie zu speichern und die Vorrats- und Umwandlungsapparate dafür stetig weiter zu entwickeln. Fehler werden dabei immer wieder passieren und zu konstruktiven Verbesserungen führen.

Im übrigen ist Lithium bestimmt nicht das letzte Wort, aber momentan der billigste Ansatz für Traktionsbatterien von ausreichender Größe und Sicherheit.

Volker mir scheint Du unterschätzt einen Heuboden ganz gewaltig, die können sich nämlich durchaus auch selbstentzünden. :wink:

Aber SRAM hat bezüglich seiner Einschätzung zu Lithium versa Wasserstoff meiner Meinung nach schon Recht, erinnern wir uns mal zurück an unseren Cheimieuntericht, bei welchen Versuchen waren höhere Sorgfalt und und Sicherheitsvorkehrungen erforderlich, beim Knallgas oder beim Lithium im Wasserglas?
Wasserstoff an sich ist relativ harmlos (kann man sogar beim Unglück der Hindenburg sehen, der Wasserstoff steigt auf und verbrennt in einer riesen Wolke über den Menschen, der brennende Diesel und die Bespannung gehen brennen auf die Haltemannschaft, Besatzung und Passagiere nieder), die 2x 100l mit bis zu 700bar halte ich aber rein auf Grund der physikailschen Energie nicht mehr für harmlos.

Von der Gefährlichkeit des reinen Elements Lithium auf die Gefährlichkeit der Lithiumverbindung in den Akkuzellen zu schliessen ist in etwas so sinnvoll, wie aus der Gefährlichkeit von Natrium auf die Gefählichkeit von Kochsalz (NaCl) zu schliessen.

Ja, aber wäre doch langweilig, den x.ten Energiespeicher in Flammen aufgehen zu lassen - gibt halt auch andere „failure modes“ :unamused: