Dipl.-Ing. Andreas Terboven
Der Energiespeicher eines Elektroautos, ebenso wie der eines Hybridfahrzeugs, ist eine Lithium-Ionen-Batterie. Insofern stellt sich die Frage, die auch durch manche spektakuläre Schilderung von Fahrzeugbränden in der Presse und sozialen Medien befeuert wird, ob Elektroautos sicher sind.
Zunächst kann festgehalten werden, dass sämtliche Autos, die eine Zulassung bekommen, die gesetzlichen Anforderungen erfüllen. Diese Anforderungen garantieren ein Höchstmaß an Sicherheit für die Autofahrer. Dies ist unabhängig davon, ob das Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor oder mit einer Batterie betrieben wird.
Bei Elektroautos bedeutet dies, dass die elektrischen Komponenten "eigensicher" ausgelegt sein müssen. Eigensicher bedeutet, dass der Stromfluss der Batterie beim Auftreten eines Defektes sofort unterbrochen wird. Bei einem Unfall wird sofort die Batterie von den anderen Hochvoltkomponenten getrennt, so dass dort keine Spannung mehr anliegt.
14.1 Batterie eines E-Autos
Bei Lithium-Ionen-Akkus in den unteren und mittleren Leistungsklassen muss darauf geachtet werden, dass sie weder zu hohen noch zu niedrigen Temperaturen ausgesetzt werden.
Lithium-Ionen-Akkus der Elektroautos haben ein Thermomanagement, das zum einen dafür sorgt, dass die Batteriezellen nicht überhitzen, aber auch nicht zu sehr abkühlen. Im Winter wird daher die Fahrzeugbatterie beheizt.
Das Thermomanagement hält die Fahrzeugbatterie stets in einem bestimmten Temperaturbereich von etwa 10 – 40 °C. Dies sorgt für eine lange Lebensdauer der Batterie.
Jede Zelle wird durch das Batteriemanagementsystem (BMS) und entsprechende Sensoren hinsichtlich ihrer Spannung, Ströme und Temperaturen überwacht.
Fahrzeugbatterien besitzen am oberen und am unteren Bereich einen Puffer. Diese beiden Puffer bleiben ungenutzt, d. h. zum einen wird die Batterie nicht komplett vollgeladen, auf der anderen Seite allerdings auch nicht völlig entladen. Hierdurch wird die Batterie nicht an ihre Leistungsgrenzen getrieben, es wird eine möglichst lange Lebensdauer sichergestellt.
Fahrzeugbatterien besitzen demnach einen gesamten (brutto) und einen tatsächlich nutzbaren (netto) Energieinhalt.
Bedauerlicherweise ist bei den Angaben der Fahrzeughersteller oft unklar, ob die tatsächliche (netto) oder die gesamte (brutto) Batteriekapazität genannt ist. Einige Hersteller machen keine Angabe über die Batteriekapazität, sondern geben ausschließlich die Reichweite an, die das Fahrzeug erreichen kann. Hierbei muss aber immer bedacht werden, dass es sich um die Reichweite handelt, die im Idealfall zu erzielen ist. In der Praxis liegt die tatsächliche Reichweite in der Regel deutlich unter diesem Wert.
Abb. 6: Batteriekapazität
14.2 Brandgefahr bei E-Autos
In einem Elektroauto sind diverse Sicherheitsmechanismen eingebaut, die einen Brand der Batterie verhindern sollen. So ist das Ausbrechen eines Brandes der Batterie aufgrund eines technischen Defektes äußerst selten.
Nach momentanen Erkenntnissen gibt es keine Hinweise, wonach Elektroautos eher zum Brennen neigen als Autos mit Verbrennungsmotor. Dies gilt auch für das Laden der Batterien, sofern die Installation der Ladegeräte fachgerecht durchgeführt wurde und die Geräte regelmäßig gewartet werden. Daher hat das Amtsgericht Wiesbaden festgelegt, dass Elektroautos die Nutzung einer Tiefgarage nicht generell untersagt werden darf (Amtsgericht Wiesbaden, Urteil v. 4.2.2022, 92 C 2541/21).
Selbst bei einem Unfall ist die Brandgefahr eines E-Fahrzeugs relativ gering, da die Fahrzeuge diverse Schutzvorrichtungen für diese Fälle besitzen. Bei einem Fahrzeugcrash wird das Hochvoltsystem der Batterie durch eine Crash-Sensorik sofort abgeschaltet.
Der ADAC hat diverse Crash-Tests durchgeführt, die zu dem Ergebnis kommen, dass Elektroautos bei einem Unfall genauso sicher sind wie Autos mit Verbrennungsmotor.
Sollten jedoch die Schutzmaßnahmen der Batterie durch einen schweren Unfall außer Kraft gesetzt werden, kann es durchaus zu einem Brand der Fahrzeugbatterie kommen, der zu einem "Thermal Runaway" führt und schließlich auf das gesamte Fahrzeug übergreift. Ein derartiger Brand ist mit eigenen Mitteln nicht mehr zu löschen und stellt selbst für die Feuerwehr eine Herausforderung dar.