Wissenswertes rund um den Transport und die Lagerung von Lithiumbatterien

Im Zuge des verstärkten Einsatzes von Lithiumbatterien werden deren Gefahren immer deutlicher. In der 1. Fachkonferenz zu diesem Thema, die am 12. Juli 2024 im SZ-Hochhaus in München stattfand, ging es um rechtliche Grundlagen und Entwicklungen, um die Lagerung und den Transport von Lithiumbatterien sowie um Herausforderungen in der Logistik beim Transport von kritisch defekten Lithiumbatterien.
 

Lithium-Ionen-Batterien (LIB) oder einfach Lithiumbatterien werden schon seit über 30 Jahren in den unterschiedlichsten Bereichen verwendet und werden nicht nur im privaten Bereich, sondern auch in der Arbeitswelt vermehrt eingesetzt. Das Spektrum reicht von Mobiltelefonen, Computern und mobilen Werkzeugen/ Maschinen über E-Bikes, Kraftfahrzeuge und Flurförderzeuge bis hin zu Lithium-Ionen-Großspeichern.
 

Definition Lithiumbatterien

Lithium-Ionen-Zellen bestehen aus einer Kathode, einer Anode, einem Separator und einem Elektrolyten, der giftige, entzündbare oder brandfördernde Eigenschaften haben kann. Beim Transport und bei der Lagerung, aber vor allem bei der Ladung und durch Defekte wie Beschädigungen kann es zu Brandereignissen kommen. Diese Brände sind dann schwer zu löschen, da die Batterien bei der Erhitzung Sauerstoff freisetzen.
 

Transport von Lithiumbatterien

Der Transport von Lithiumbatterien ist durch das Gefahrgutrecht geregelt. Lithiumbatterien sind Gefahrgut der Klasse 9. Daher ist der Transport von Lithiumbatterien und mit Lithiumbatterien ausgerüsteten Geräten oder Maschinen ein Gefahrguttransport. Für den Transport gelten neben den üblichen Transportvorschriften derzeit noch 13 Sondervorschriften, die u. a. Erleichterungen für den Transport von kleinen Lithiumbatterien beschreiben und den Transport von Prototypen ermöglichen.
 

Transport von beschädigten Lithiumbatterien

Besondere Beachtung findet auch der Transport von beschädigten oder kritisch defekten Lithiumbatterien. Diese zeigen im Gegensatz zu defekten Lithiumbatterien, die z. B. nur nicht mehr aufladbar sind, Hinweise auf eine ungewünschte Reaktion in der Zelle. Das kann sich unter anderem durch eine Erhitzung oder ein Aufblähen der Batterien bemerkbar machen. In vielen Fällen ist die Reaktion dann nicht mehr aushaltbar und die Batterie geht thermisch durch (Thermal Runaway). Das führt zu einem Brand mit starker Rauchentwicklung, bei dem Teile der Batterie aus dem Gehäuse geschleudert werden können. Dabei kann der Brand der Batterie einen größeren Brand auslösen.

Geplante rechtliche Regelungen zum Transport

Weitere Einblicke in geplante rechtliche Regeln für Lithium- und Natriumbatterien gab Dr. Anita Schmidt von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). Kurzfristig werden zwei neue UN-Nummern für den Transport eingeführt. Diese gelten für Natrium-Ionen-Batterien, die Lithiumbatterien in vielen Bereichen ersetzen können, und eine geringere Wärmefreisetzungsrate haben und thermisch stabiler sind. Zukünftig sollen Lithium- und Natriumbatterien entsprechend ihrer Gefährlichkeit klassifiziert werden. Maßgebliches Entscheidungskriterium soll dabei die gefährliche Propagation (Entzündung weiterer Lithiumzellen durch eine bereits brennende Zelle) sein. Allerdings gibt es kaum Batterien, bei denen diese Weiterzündung unterdrückt werden kann.
 

Die BAM beschäftigt sich derzeit auch mit den Folgen der Brände von Lithiumbatterien. Hintergrund ist, dass die Brandrückstände gefährliche Substanzen wie Nickel, Kobalt und Flusssäure enthalten. Im Rahmen eines Projektes soll die Zusammensetzung der Brandrückstände und des Löschwassers bestimmt werden.
 

Fehlende Regelungen zur Lagerung

Die Lagerung ist hingegen noch nicht eindeutig geregelt. Hintergrund ist hier, dass die Lithiumbatterien zwar Gefahrstoffe enthalten, aber keine Gefahrstoffe, sondern Erzeugnisse sind.

Gefahrstoffverordnung greift nicht

Ein Erzeugnis ist ein Gegenstand, der bei der Herstellung eine spezifische Form, Oberfläche oder Gestalt erhält, die in größerem Maße als die chemische Zusammensetzung seine Funktion bestimmt, und wird entsprechend GHS (Globally Harmonised System) nicht gekennzeichnet. Dadurch fallen Lithiumbatterien nicht in den Geltungsbereich der Gefahrstoffverordnung und der konkretisierenden Technischen Regeln für Gefahrstoffe wie der TRGS 510 „Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern“. Die TRGS 510 ist aber derzeit der einzige Hinweis auf die Gefahren durch Lithiumbatterien im Gefahrstoffrecht. Hier wird auf Gefährdung als mögliche Zündquelle und die Vermeidung einer Zusammenlagerung mit Gefahrstoffen und brennbaren Stoffen hingewiesen.

Wie sollte die Lagerung gehandhabt werden?

Da eindeutige Regelungen bislang noch fehlen, wiesen mehrere Referenten darauf hin, dass vor der Lagerung von Lithiumbatterien mit den zuständigen Behörden gesprochen werden sollte. Dabei handelt es sich zum einen um die Umweltbehörden, da die Lithiumbatterien wassergefährdende Stoffe enthalten und diese bei einer Havarie freigesetzt werden. Die Erfahrung zeigt, dass die Behörden analog zur Lagerung von Gefahrstoffen bzw. wassergefährdenden Stoffen beständige Böden und falls erforderlich, Maßnahmen zur Löschwasserrückhaltung verlangen. Bei der Lagerung größerer Mengen von Lithiumbatterien sollte auch das Gespräch mit der zuständigen Feuerwehr und der Sachversicherung gesucht werden, da die Lithiumbatterien ein potenzielle Brandquelle darstellen. Diese geben Empfehlungen für die Brandvermeidung und die Verhinderung der Brandausbreitung.
 

Für die Betriebe empfiehlt es sich, Lithiumbatterien nur unter Aufsicht zu laden und die Batterien beim Laden auf nicht brennbares Material zu legen. Batterien, die starken Stößen ausgesetzt waren oder schon Verformungen zeigen, müssen in Quarantäne gelegt werden. Das bedeutet, dass sie an einem Ort aufbewahrt werden, bei dem ein Brand keinen oder einen nur geringfügigen Schaden anrichten kann. Derzeit ist die Empfehlung, dass Batterien, die einen Schaden haben könnten, 96 Stunden bezüglich Veränderungen (spontane Erhitzung, Aufblähen oder Auslaufen) beobachtet werden sollen, bevor diese Batterien im Arbeitsprozess verwendet werden.