Batteriezellen in einem Rahmen für den Einbau im Unterboden

"Thermal Runaway": Wie verläuft ein Akku-Brand?

Der englische Ausdruck "Thermal Runaway" bedeutet so viel wie "Thermisches Durchgehen". Damit ist die seltene Kettenreaktion gemeint, die theoretisch beim Brand in der Batterie eines Elektrofahrzeuges entstehen kann. Die thermische Reaktion würde sich dabei über einen sehr langen Zeitraum von Zelle zu Zelle fressen.  

Der englische Ausdruck "Thermal Runaway" bedeutet so viel wie "Thermisches Durchgehen". Damit ist die seltene Kettenreaktion gemeint, die theoretisch beim Brand in der Batterie eines Elektrofahrzeuges entstehen kann. Die thermische Reaktion würde sich dabei über einen sehr langen Zeitraum von Zelle zu Zelle fressen.  

Das und mehr erfahren Sie hier über die Kettenraktion im Akku:

  • "Thermal Runaway" ist die Bezeichnung für eine seltene Kettenreaktion, die auftreten kann, wenn in einem Akku sehr hohe Temperaturen entstehen – etwas nach einem Aufprall und einem folgenden internen Kurzschluss.
  • Batterien in einem Elektroauto sind extrem gut geschützt, ein Brand ist äußerst unwahrscheinlich.
  • Die Feuerwehren sind geschult, einen Brand in einem elektrischen Fahrzeug schnell löschen zu können.
  • Unabhängige Forscher bescheinigen E-Autos und ihren Akkus eine enorm hohe Sicherheit.

 

Die Batterien von Elektroautos werden immer leistungsfähiger. Aktuelle Exemplare speichern deutlich mehr Energie auf dem gleichen Raum als Modelle, die noch vor wenigen Jahren eingesetzt wurden. Aber die Entwicklung bleibt natürlich auch beim Thema Sicherheit nicht stehen: Elektroautos, wie beispielsweise die ID. Modelle von Volkswagen, genügen höchsten Sicherheitsstandards - auch beim Schutz des Energiespeichers. Dem ID.3 bescheinigten die Experten vom ADAC beispielsweise eine gut geschützte BatterieOpens an external link.

Ein Akku muss daher schon massiven Kräften ausgesetzt werden, damit es zu einem Kurzschluss und dann in Folge zu einem Brand kommt. Solche massiven Kräfte können bei einem sehr starken Aufprall auftreten. Aber selbst in so einer Situation ist die Batterie durch eine "Knautschzone" geschützt, die verhindern soll, dass die Zellen beschädigt werden. Deswegen ist es sehr unwahrscheinlich, dass es zur Kettenreaktion des „thermischen Durchgehens“ kommt.

Wie läuft ein "Thermal Runaway" ab?

Sollte der Akku beispielsweise durch einen starken Aufprall beschädigt werden – was, wie geschildert, selten vorkommt –, kann es zu einem Kurzschluss kommen. Eine mögliche Folge: Der Kurzschluss heizt die Schadensstelle stark auf, anschließend erhitzen sich die umliegenden Bereiche und diese Reaktion setzt sich innerhalb der Batterie weiter fort. In wenigen Sekunden können Temperaturen von mehreren hundert Grad erreicht werden, im schlimmsten Fall kommt es zu einem Brand des Akkus.

Weißer VW ID.3 fährt von links nach rechts durchs Bild, das Gebäude im Hintergrund verwischt duirch Bewegungsunschärfe.
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ID.3 Pro Performance: Stromverbrauch in kWh/100 km: kombiniert 13,5-12,9; CO2-Emission in g/km: kombiniert 0; Effizienzklasse: A+++.   ID.3 Pro S: Stromverbrauch in kWh/100 km: kombiniert 13,7-13,1; CO2-Emission in g/km: kombiniert 0; Effizienzklasse: A+++. Bildliche Darstellungen können vom Auslieferungszustand abweichen. Fahrzeugabbildung zeigt Sonderausstattung.
Der Volkswagen ID.3 hat bei Crashtests Bestnoten in Sachen Sicherheit bekommen.

Elektroautos löschen: ein Fall für die Feuerwehr

Sollte die Lithium-Ionen-Batterie eines Elektroautos brennen, ist das Löschen ausschließlich ein Einsatz für die Feuerwehr! Die Temperatur eines solchen Brands liegt bei mehr als 600 Grad Celsius, weswegen unbedingt ausreichend Abstand gehalten werden muss. Handfeuerlöscher mit Schaum oder Pulver sind in dem Fall völlig ungeeignet. 

Um ein E‑Auto zu löschen, wird Wasser aus sicherer Entfernung mit hohem Druck direkt auf den Akku gespritzt. Wenn nur von außen gelöscht wird, kann dies länger dauern. Schneller geht es, wenn das Wasser auch in die Batterie eindringen kann. Dann wird sie von innen gekühlt und mit einem kompletten Kurzschluss die Energie „vernichtet“, bzw. durch Luftabschluss eine thermische Reaktion beendet.

Da nach einem schweren Unfall und einer beschädigten Batterie ein Kurzschluss auch mit Zeitverzögerung einen Brand starten kann, muss ein schwer verunfalltes Fahrzeug auf einen sicheren Quarantäneplatz verbracht werden.

Schlauchverteiler der Feuerwehr, im Hintergrund ein Löschzug
Zum Löschen eines Elektroautos muss die Feuerwehr Schläuche zum nächsten Hydranten legen. (Bild: Adobe Stock)

Per Kran zum Löschen ins Wasserbad

Es gab auch Einsätze, bei denen die Feuerwehr ein brennendes E‑Auto mit einem Mobilkran in einen herbeigeholten Container gehoben hat, der mit Wasser gefüllt war. In solch einem Wasserbad brennen die Akkus nicht aus, sondern werden gekühlt und der Brand wird durch den Abschluss von Sauerstoff beendet.

Schutz der Batterie vor Wärme hat oberste Priorität

Der Lithium-Ionen-Akku ist der zentrale Baustein in einem elektrischen Auto. Er steht bei den Herstellern im Mittelpunkt der Entwicklung. Und zwar nicht nur, um immer größere Reichweiten zu ermöglichen. Oberstes Ziel ist die Sicherheit und damit das Vermeiden eines Kurzschlusses. Wenn es zu einem Aufprall kommt, soll in wenigen Augenblicken der Strom abgeschaltet werden, um zu verhindern, dass die Insassen einen Stromschlag bekommen oder es zur beschriebenen Kettenreaktion kommt.

Brandschutzforscher stellen gutes Zeugnis aus

Forscher der TU BraunschweigOpens an external link sind nach Tests zu dem Fazit gelangt, dass auch bei den kontinuierlich steigenden Zulassungszahlen von Elektroautos nicht zu erwarten ist, dass Brände mit E-Autos häufiger auftreten.

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ID.4: Stromverbrauch (kombiniert): 16,3–15,5 kWh/100 km; CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+++. *Der ID.4 Pure ist vorübergehend nicht mit einer individuellen Ausstattung bestellbar.
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  • Die angegebenen Verbrauchs- und Emissionswerte wurden nach den gesetzlich vorgeschriebenen Messverfahren ermittelt. Seit dem 1. September 2017 werden bestimmte Neuwagen bereits nach dem weltweit harmonisierten Prüfverfahren für Personenwagen und leichte Nutzfahrzeuge (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure, WLTP), einem realistischeren Prüfverfahren zur Messung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen, typgenehmigt. Ab dem 1. September 2018 wird der WLTP schrittweise den neuen europäischen Fahrzyklus (NEFZ) ersetzen. Wegen der realistischeren Prüfbedingungen sind die nach dem WLTP gemessenen Kraftstoffverbrauchs- und CO2-Emissionswerte in vielen Fällen höher als die nach dem NEFZ gemessenen. Dadurch können sich ab 1. September 2018 bei der Fahrzeugbesteuerung entsprechende Änderungen ergeben. Weitere Informationen zu den Unterschieden zwischen WLTP und NEFZ finden Sie unter www.volkswagen.de/wltp. Aktuell sind noch die NEFZ-Werte verpflichtend zu kommunizieren. Soweit es sich um Neuwagen handelt, die nach WLTP typgenehmigt sind, werden die NEFZ-Werte von den WLTP-Werten abgeleitet. Die zusätzliche Angabe der WLTP-Werte kann bis zu deren verpflichtender Verwendung freiwillig erfolgen. Soweit die NEFZ-Werte als Spannen angegeben werden, beziehen sie sich nicht auf ein einzelnes, individuelles Fahrzeug und sind nicht Bestandteil des Angebotes. Sie dienen allein Vergleichszwecken zwischen den verschiedenen Fahrzeugtypen. Zusatzausstattungen und Zubehör (Anbauteile, Reifenformat usw.) können relevante Fahrzeugparameter, wie z. B. Gewicht, Rollwiderstand und Aerodynamik, verändern und neben Witterungs- und Verkehrsbedingungen sowie dem individuellen Fahrverhalten den Kraftstoffverbrauch, den Stromverbrauch, die CO2-Emissionen und die Fahrleistungswerte eines Fahrzeugs beeinflussen. Weitere Informationen zum offiziellen Kraftstoffverbrauch und den offiziellen, spezifischen CO2-Emissionen neuer Personenkraftwagen können dem „Leitfaden über den Kraftstoffverbrauch, die CO2-Emissionen und den Stromverbrauch neuer Personenkraftwagen“ entnommen werden, der an allen Verkaufsstellen und bei der DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, Hellmuth-Hirth-Str. 1, 73760 Ostfildern-Scharnhausen (www.dat.de/co2) unentgeltlich erhältlich ist. Effizienzklassen bewerten Fahrzeuge anhand der CO2-Emissionen unter Berücksichtigung des Fahrzeugleergewichts. Fahrzeuge, die dem Durchschnitt entsprechen, werden mit D eingestuft. Fahrzeuge, die besser sind als der heutige Durchschnitt werden mit A+++, A++, A+, A, B oder C eingestuft. Fahrzeuge, die schlechter als der Durchschnitt sind, werden mit E, F oder G beschrieben. Die hier gemachten Angaben beziehen sich jeweils auf die EG-Typgenehmigung des gewählten Modells und dessen Serienausstattung gem. Richtlinie 2007/46/EG. Von Ihnen im Zuge der Konfiguration gewählte Sonderausstattung kann dazu führen, dass Ihr konfiguriertes Modell aufgrund der gewählten Ausstattung einem anderen genehmigten Typ entspricht, als dies ohne gewählte Sonderausstattung der Fall wäre. Daraus können sich Abweichungen der Angaben für Ihr konfiguriertes Modell ergeben. Bei den angegebenen CO2-Werten handelt es sich um die Werte, die im Rahmen der Typgenehmigung des Fahrzeugs ermittelt wurden.