Batterieladestationen bzw. Batterieladeräume sind Räume, in denen Batterien zum Laden nur vorübergehend aufgestellt werden. Die Batterien befinden sich entweder mit den Ladegeräten im selben Raum (Ladestation) oder sind von den Ladegeräten räumlich getrennt (Laderaum) aufgestellt. Batterieladestationen müssen von anderen Betriebsbereichen, wie z. B. Produktionsstätten oder Läger mind. feuerhemmend abgetrennt sein. D. h., die Abtrennung muss mind. der Feuer-Widerstandsklasse F30 entsprechen.
4.1 Lüftung
Beim Ladevorgang von Batterien kann sich, insbesondere bei Überladung, u. a. Wasserstoff bilden. Der dann aus der Batterie austretende Wasserstoff bildet ab einer bestimmten Konzentration zusammen mit dem in der Umgebungsluft enthaltenen Sauerstoff ein explosionsfähiges Gemisch. Dieses Gemisch wird auch als Knallgas bezeichnet.
Damit entstehender Wasserstoff gefahrlos entweichen kann, ist eine ausreichende Lüftung der Batterieladestation notwendig. Bei der Gestaltung ist möglichst eine natürliche Lüftung anzustreben. Die Zuluft soll dabei von außen einströmen und die Abluft muss ins Freie geführt werden (Abb. 5). Die Abluft darf jedoch nicht in Kamine bzw. Schornsteine oder andere Einrichtungen von Feuerungsanlagen oder Nachbarräume abgeführt werden. Bei natürlicher Lüftung soll die Luftgeschwindigkeit in den Öffnungen mind. 0,1 m/s betragen. In Hallen und im Freien kann davon ausgegangen werden, dass diese Luftgeschwindigkeit zu jeder Zeit vorherrscht und damit ein ausreichender Luftaustausch stattfindet.
Messung durchführen
Sollten Sie Zweifel haben, führen Sie eine Messung der Luftgeschwindigkeit durch. Diese Messung ist der für den jeweiligen Raum ungünstigste Fall (z. B. geschlossene Türen und Tore in der kalten Jahreszeit) zugrunde zu legen.
Geschlossene Türen und Tore
Denken Sie bei der Bestimmung des Raumvolumens und der Betrachtung der natürlichen Belüftung daran, dass dies für geschlossene Türe/Tore erfolgt. Viele Türen/Tore innerhalb der Gebäude werden am Arbeitsende oder am Wochenende geschlossen. In diesen Zeiträumen werden jedoch i. d. R. Batterien wieder geladen.
Wenn es keine natürliche Lüftung gibt und damit der Luftvolumenstrom nicht sichergestellt werden kann, ist eine technische Lüftung erforderlich. Diese muss vor Beginn des Ladevorgangs eingeschaltet werden und nach Beendigung noch mind. eine Stunde nachlaufen.
Versagen der technischen Lüftung
Technische Lüftungen können aus unterschiedlichen Gründen versagen. In diesen Fällen kann es dann beim Ladevorgang zur Anreicherung von Wasserstoff kommen, sodass je nach Konzentration eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen kann. Achten Sie daher darauf, dass der Volumenstrom der Lüftung überwacht und in diesen Fällen das Ladegerät abgeschaltet wird. Zusätzlich empfiehlt es sich, dass eine Fehlermeldung an eine besetzte Stelle weitergeleitet wird.
Die Luftein- und -austrittsöffnungen sollen sich an gegenüberliegenden Wänden befinden. Wenn sich beide Öffnungen in der gleichen Wand befinden, müssen diese vertikal mind. 2,0 m auseinander liegen.
Abb. 5: Luftführung an einer Batterieladestation
Die Zu- und Abluftöffnungen müssen in Abhängigkeit von dem erforderlichen Luftvolumenstrom einen bestimmten Mindestquerschnitt haben. Dieser beträgt nach DIN VDE 0510:
A: Mindestquerschnitt in [cm2]
Q: erforderlicher Luftvolumenstrom in [m3/h]
Gibt es weder eine ausreichende natürliche noch eine ausreichende technische Lüftung und kann die Wasserstoffkonzentration nicht unterhalb der Schwelle von 4 Vol.-% Wasserstoffanteil in der Luft gehalten werden, muss in diesem Bereich mit gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre gerechnet werden. Die elektrischen Anlagen und die Betriebsmittel sind dann gemäß dem Explosionsschutzregelwerk zu errichten und zu betreiben.
4.2 Bestimmung der erforderlichen Lüftung
Die Lüftung von Batterieladestationen gilt als ausreichend, wenn während des Ladens mind. ein bestimmter Luftvolumenstrom Q sichergestellt ist. Wenn mehrere Batterien gleichzeitig im Raum geladen werden, muss für jede Batterie der erforderliche Luftvolumenstrom Qe bestimmt werden. Der für die Batterieladestation erforderliche Luftvolumenstrom Qges errechnet sich aus der Summe der erforderlichen Luftvolumenströme aller in dem Raum zu ladenden Batterien.
| Qges: |
erforderlicher Luftvolumenstrom der gesamten Ladestation |
| Qe: |
erforderlicher Luftvolumenstrom der einzelnen Ladestellen |
Die Größe des erforderlichen Luftvolumenstroms einer einzelnen Ladestelle Qe hängt von der Anzahl der zu ladenden Batteriezellen n und der Stromstärke I des Batterieladestroms ab. Die Stromstärke hängt vom Material der positiven Elektroden in der Bleibatterie und von der sog. Ladekennlinie ab. Das Ladeverfahren und das Ladegerät sind entscheidend. Der erforderliche Volumenstrom einer einzelnen Batterieladestelle berechnet sich also wie folgt:
| Qe |
= 0,05 × n × I |
| Qe: |
erforderlicher Luftvolumenstrom in m3 pro Stunde [m3/h] der einzelnen Ladestelle |
| n: |
Anzahl der Batteriezellen |
| I: |
Ladestromstärke in Ampere [A] |
Die...