Die Einführung von Elektroautos bewegt die Wirtschaft. Tesla ist an der Spitze und die europäische Automobilindustrie zieht derzeit kräftig nach, auch wenn es vor allem bei der Software Entwicklung echten Aufholbedarf gibt. Ein Punkt der immer wieder ans Tageslicht kommt, und kontrovers diskutiert wird, ist die Sicherheit der E-Autos: Doch welche Risiken entstehen bei der Fortbewegung mit Elektroautos? Anders als bei Verbrennern steht im Falle eines Unfalls die Batterie im Mittelpunkt und auch die leise Fortbewegung hat tatsächlich ihre Tücken.

Brandgefahr von Elektroautos

In der Vergangenheit wurde die Brandgefahr von Elektroautos hochbeschworen. Besonders Tesla hatte am Anfang mit dem Model S einige Schwierigkeiten. Ein besonders spektakuläres Video postete die Feuerwehr aus dem deutschen Landeck bereits vor einigen Jahren. Zu sehen ein Tesla Model S in Flammen. Die Feuerwehr berichtete, dass die Löscharbeiten schwierig gewesen seien, da das Feuer immer wieder aufflammte. “Erst nach dem Durchtrennen der Stromzufuhr von den Hochleistungsbatterien war es möglich, das Feuer endgültig zu bekämpfen” so die Feuerwehr. Anschliessend musste das Fahrzeug 48 Stunden in Quarantäne, um sicherzustellen das es nicht zu erneuten Bränden kommt. Eine Massnahme die Tesla genau so empfiehlt.

In den USA waren in der Vergangenheit immer wieder brennende Tesla in die Schlagzeilen geraten. Nach den ersten Bränden reagierte Tesla und schützte die Batterien durch einen zusätzlichen Titanpanzer. Der Titanpanzer in Landeck hat offensichtlich seinen Nutzen erfüllt. Die Insassen konnten das Fahrzeug verlassen und die Feuerwehr den Brand löschen.

Lithium-Ionen-Akku

Ein Lithium-Ionen-Akkumulator verbrennt in einem sehr heissen Feuer. Werden Li-Ionen-Zellen überladen oder hohen Temperaturen ausgesetzt, wie sie bei einem Unfall entstehen können, dann bricht die Schichtstruktur der Metalloxide zusammen. Bei diesem Vorgang werden hohen Energiemengen freigesetzt die elementaren Sauerstoff bilden. Die hohe Wärme führt zu einer Verdampfung der Elektrolytflüssigkeit, welches leichtbrennbare Gase entstehen lässt. Entzündet sich dieses Gas brennt die Li-Ionen-Zelle. Dieser Vorgang ist ein sich selbst verstärkender Prozess und kann die eingelagerten Li-Atome entzünden, was zu einem Metallbrand führt.

Brennt also solch ein Akkumulator, so ist nur sehr schwer zu löschen, da die Li-Ionen-Zellen den zum Brand benötigten Sauerstoff selbst erzeugen. Die Akkubrände sollen laut Tesla mit sehr viel Wasser bekämpft werden, da somit die umliegenden Zellen gekühlt werden. Die benötigte Wassermenge kann dabei über 11’000 Liter für ein Fahrzeug erfordern.

Erhöhte Brandgefahr?

Die erhöhte Brandgefahr bei Elektroautos hat sich in der Praxis nicht bewahrheitet. Ein neues Forschungsvorhaben in Baden-Württemberg in Deutschland soll das Risikopotential von Bränden der Akkus erforschen und aufzeigen, wie dieses minimiert werden kann. Ziel ist es die potentiellen Risiken „methodisch für die virtuelle Produktentwicklung aufzuarbeiten“ und allen Elektroauto Herstellern zur Verfügung zu stellen.

Elektrisierter Unfall – Kurzschlüsse

„lnterne Kurzschlüsse in Batterien stellen ein Sicherheitsrisiko für Fahrzeuginsassen und Unfallbeteiligte dar, aber auch für Einsatzkräfte, die nach Unfällen Hilfe leisteten.“ So das Wirtschaftsministerium in Stuttgart nach bisherigen Forschungen. Elektroautos haben Hochvoltanlagen mit 400 bis 600 Volt; tödlich für jeden, der diese berührt.

Bei den elektrischen Automobilen kann die Feuerwehr demnach nicht einfach den Schlüssel aus dem Zündschloss entnehmen. Die Hochvolt-Komponenten müssen durch die Einsatzkräfte ausser Betrieb genommen werden. Besondere Schulungen bilden die Teams für die neue Technologie aus. Gefahr besteht, wenn die Hochvolt-Leitungen an der falschen Stelle berührt oder durchtrennt werden.

Im Tesla befinden sich beispielsweise mehrere Hinweise und Aufkleber, die Stellen markieren, an denen die Feuerwehr gefahrlos ansetzen kann. Der Kabelsatz soll laut Tesla dabei doppelt durchtrennt werden, “damit sich die Enden nicht erneut verbinden können”. Weiterhin schützt Tesla die Einsatzkräfte mit der Abtrennung der Hochvoltanlage von den Batterien beim Auslösen des Airbags.

Erforschung der Komponenten

„Durch ein genaues Verständnis der Kurzschlussbildung in Batteriezellen unter verformenden Belastungen ist eine Erhöhung der Crashsicherheit von Elektrofahrzeugen möglich und erforderliche Sicherheitsstandards können eingehalten werden“, erklärt das Ministerium in Baden Württemberg. Ein weiteres Projekt namens Battmobil für die “Entwicklung prognosefähiger Modelle zur Crashoptimierung von Batterien für die Elektromobilität“ am deutschen Fraunhofer-Institut wird mit umgerechnet 750’000 CHF gefördert und soll für mehr Sicherheit beim Fahren mit Elektroautos sorgen. Die Entwicklung eines „Methodenbaukastens“ soll ermöglichen, die Entstehung und Art von Kurzschlüssen in möglichst vielen Belastungszuständen zuverlässig zu testen und daraus Schlüsse zu ziehen, wie sich die Batteriezellen unter Crashbelastungen verhalten.

Crashtests der Axa Versicherung in Dübendorf

In der Schweiz testet die Axa Versicherung jährlich die Risiken bei Crashs mit Elektroautos. Die Axa-Unfallforscher nutzen dafür in Dübendorf ZH Tests, um die Risiken von Unfällen mit elektrisch betriebenen Fahrzeugen zu untersuchen. Dabei haben die Tester auch herausgefunden, dass Elektroautos  zwar nicht häufiger als andere Fahrzeuge brennen, doch wenn sich eine Batterie entzündet, so brennt sie tatsächlich äusserst schnell und kann kaum mehr gelöscht werden.

Leise, aber durchaus nicht ungefährlich

Seit dem Sommer 2019 müssen Autos mit Elektroantrieb auf europäischen Strassen künstliche Geräusche von sich geben. Denn die Gefahr besteht, dass Fussgänger und Radfahrern die eAutos überhören. “Wenn künftig mehr leise Elektro- und Hybridautos auf den Strassen unterwegs sind, wird es wichtig sein, dass Fussgänger diese Fahrzeuge nicht nur sehen, sondern auch zuverlässig hören können”, sagt US-Verkehrsminister Anthony Foxx. So warnt beim Tesla beispielsweise beim Rückwärts Fahren ein Geräusch die umstehenden Personen.

Welche Sicherheit versprechen die neuen E-Auto Produzenten wie etwa Tesla

Die Elektroautos von Tesla erzielen in den diversen Sicherheitstests oft die Bestnote. Bei einem Crashtest von Euro-NCAP erreichte das Model S fünf von fünf möglichen Sternen. Getestet wurde die Variante mit dem grössten Akku-Pack. Teslas SUV, das Model X, wurde vom NHTSA, dem National Highway Traffic Safety Administration, bereits im Jahr 2019 zum sichersten SUV erklärt. Die Tests mit dem Elektroauto zeigen, dass in diesem Fahrzeug die Insassen eine hohe Wahrscheinlichkeit haben, bei einem schweren Unfall ohne ernsthafte Verletzungen auszusteigen.

Verantwortlich für die guten Noten ist laut Tesla das alternative Antriebskonzept. Man könne dank des umfangreich gesicherten Batteriepakets im Fahrzeugboden einen niedrigen Schwerpunkt aufweisen, der nicht nur die Sportlichkeit, sondern auch die Überschlagswahrscheinlichkeit deutlich reduziere. Im Endeffekt ergibt dies eine höhere Überlebenschance. Dies ermöglicht laut NHTSA für die Insassen eine 93-prozentige Wahrscheinlichkeit, bei einem schweren Unfall ohne ernsthafte Verletzungen auszusteigen.

Brennendes Elektroauto– helfen oder weglaufen? Unterlassene Hilfeleistung?

“Man muss nur das machen, was zumutbar ist, und das auch nur entsprechend der individuellen Kenntnisse,” so informiert der Jurist Jost Kärger. Und was ist zumutbar? Wenn man zum Beispiel einen Tesla brennen sieht? Gilt die grundsätzliche Pflicht erste Hilfe zu leisten? Darauf erfolgt ein klares ‘Jein’. Natürlich muss man die Rettung anrufen. Von einem einigermassen kräftigen Mann kann man erwarten, dass er ein Unfallopfer birgt, jedoch gilt: “Man muss sich nicht selbst gefährden”. Weiss man also, dass es sich um ein Elektroauto handelt, darf man weg bleiben. Denn Elektroautos brennen heiss und mit grosser Ausdauer und es kann recht giftiger Qualm entstehen.

Lösung Festkörper-Akkus

Festkörper-Akkus verfügen über eine deutlich höhere Energiedichte, was grössere Reichweiten bei geringerem Gewicht zur Folge hat. Das feste Material reduziert jedoch auch die Brandgefahr auf ein Minimum, da brennbare Lösungsmittel nicht benötigt werden.

Fazit

In der Schweiz gibt es nicht mehr brennende Autos auf den Strassen als noch vor einigen Jahren, das zeigen Statistiken und Umfragen bei Feuerwehren, die der TCS erarbeitet hat. Erste Analysen lassen erkennen dass Elektroautos 4-mal weniger brennen, als ihre Verbrennerkollegen. Mit der Weiterentwicklung der elektrischen Antriebe wird auch die Gefahr von Bränden sinken.

Einsatzkräfte müssen geschult werden, dabei sollten die Hersteller die Informationen schnell zugänglich bereithalten und mit der Politik Aufklärungsarbeit leisten. Auch die Gefahr der fehlenden Geräusche kann behoben werden und somit steht für mich fest; die Risiken bei der Fortbewegung mit Elektroautos sind ähnlich die im Verbrenner, wenn nicht sogar geringer.

Die Einführung von Elektroautos bewegt die Wirtschaft. Tesla ist an der Spitze und die europäische Automobilindustrie zieht derzeit kräftig nach, auch wenn es vor allem bei der Software Entwicklung echten Aufholbedarf gibt. Ein Punkt der immer wieder ans Tageslicht kommt, und kontrovers diskutiert wird, ist die Sicherheit der E-Autos: Doch welche Risiken entstehen bei der Fortbewegung mit Elektroautos? Anders als bei Verbrennern steht im Falle eines Unfalls die Batterie im Mittelpunkt und auch die leise Fortbewegung hat tatsächlich ihre Tücken.

Brandgefahr von Elektroautos

In der Vergangenheit wurde die Brandgefahr von Elektroautos hochbeschworen. Besonders Tesla hatte am Anfang mit dem Model S einige Schwierigkeiten. Ein besonders spektakuläres Video postete die Feuerwehr aus dem deutschen Landeck bereits vor einigen Jahren. Zu sehen ein Tesla Model S in Flammen. Die Feuerwehr berichtete, dass die Löscharbeiten schwierig gewesen seien, da das Feuer immer wieder aufflammte. “Erst nach dem Durchtrennen der Stromzufuhr von den Hochleistungsbatterien war es möglich, das Feuer endgültig zu bekämpfen” so die Feuerwehr. Anschliessend musste das Fahrzeug 48 Stunden in Quarantäne, um sicherzustellen das es nicht zu erneuten Bränden kommt. Eine Massnahme die Tesla genau so empfiehlt.

In den USA waren in der Vergangenheit immer wieder brennende Tesla in die Schlagzeilen geraten. Nach den ersten Bränden reagierte Tesla und schützte die Batterien durch einen zusätzlichen Titanpanzer. Der Titanpanzer in Landeck hat offensichtlich seinen Nutzen erfüllt. Die Insassen konnten das Fahrzeug verlassen und die Feuerwehr den Brand löschen.

Lithium-Ionen-Akku

Ein Lithium-Ionen-Akkumulator verbrennt in einem sehr heissen Feuer. Werden Li-Ionen-Zellen überladen oder hohen Temperaturen ausgesetzt, wie sie bei einem Unfall entstehen können, dann bricht die Schichtstruktur der Metalloxide zusammen. Bei diesem Vorgang werden hohen Energiemengen freigesetzt die elementaren Sauerstoff bilden. Die hohe Wärme führt zu einer Verdampfung der Elektrolytflüssigkeit, welches leichtbrennbare Gase entstehen lässt. Entzündet sich dieses Gas brennt die Li-Ionen-Zelle. Dieser Vorgang ist ein sich selbst verstärkender Prozess und kann die eingelagerten Li-Atome entzünden, was zu einem Metallbrand führt.

Brennt also solch ein Akkumulator, so ist nur sehr schwer zu löschen, da die Li-Ionen-Zellen den zum Brand benötigten Sauerstoff selbst erzeugen. Die Akkubrände sollen laut Tesla mit sehr viel Wasser bekämpft werden, da somit die umliegenden Zellen gekühlt werden. Die benötigte Wassermenge kann dabei über 11’000 Liter für ein Fahrzeug erfordern.

Erhöhte Brandgefahr?

Die erhöhte Brandgefahr bei Elektroautos hat sich in der Praxis nicht bewahrheitet. Ein neues Forschungsvorhaben in Baden-Württemberg in Deutschland soll das Risikopotential von Bränden der Akkus erforschen und aufzeigen, wie dieses minimiert werden kann. Ziel ist es die potentiellen Risiken „methodisch für die virtuelle Produktentwicklung aufzuarbeiten“ und allen Elektroauto Herstellern zur Verfügung zu stellen.

Elektrisierter Unfall – Kurzschlüsse

„lnterne Kurzschlüsse in Batterien stellen ein Sicherheitsrisiko für Fahrzeuginsassen und Unfallbeteiligte dar, aber auch für Einsatzkräfte, die nach Unfällen Hilfe leisteten.“ So das Wirtschaftsministerium in Stuttgart nach bisherigen Forschungen. Elektroautos haben Hochvoltanlagen mit 400 bis 600 Volt; tödlich für jeden, der diese berührt.

Bei den elektrischen Automobilen kann die Feuerwehr demnach nicht einfach den Schlüssel aus dem Zündschloss entnehmen. Die Hochvolt-Komponenten müssen durch die Einsatzkräfte ausser Betrieb genommen werden. Besondere Schulungen bilden die Teams für die neue Technologie aus. Gefahr besteht, wenn die Hochvolt-Leitungen an der falschen Stelle berührt oder durchtrennt werden.

Im Tesla befinden sich beispielsweise mehrere Hinweise und Aufkleber, die Stellen markieren, an denen die Feuerwehr gefahrlos ansetzen kann. Der Kabelsatz soll laut Tesla dabei doppelt durchtrennt werden, “damit sich die Enden nicht erneut verbinden können”. Weiterhin schützt Tesla die Einsatzkräfte mit der Abtrennung der Hochvoltanlage von den Batterien beim Auslösen des Airbags.

Erforschung der Komponenten

„Durch ein genaues Verständnis der Kurzschlussbildung in Batteriezellen unter verformenden Belastungen ist eine Erhöhung der Crashsicherheit von Elektrofahrzeugen möglich und erforderliche Sicherheitsstandards können eingehalten werden“, erklärt das Ministerium in Baden Württemberg. Ein weiteres Projekt namens Battmobil für die “Entwicklung prognosefähiger Modelle zur Crashoptimierung von Batterien für die Elektromobilität“ am deutschen Fraunhofer-Institut wird mit umgerechnet 750’000 CHF gefördert und soll für mehr Sicherheit beim Fahren mit Elektroautos sorgen. Die Entwicklung eines „Methodenbaukastens“ soll ermöglichen, die Entstehung und Art von Kurzschlüssen in möglichst vielen Belastungszuständen zuverlässig zu testen und daraus Schlüsse zu ziehen, wie sich die Batteriezellen unter Crashbelastungen verhalten.

Crashtests der Axa Versicherung in Dübendorf

In der Schweiz testet die Axa Versicherung jährlich die Risiken bei Crashs mit Elektroautos. Die Axa-Unfallforscher nutzen dafür in Dübendorf ZH Tests, um die Risiken von Unfällen mit elektrisch betriebenen Fahrzeugen zu untersuchen. Dabei haben die Tester auch herausgefunden, dass Elektroautos  zwar nicht häufiger als andere Fahrzeuge brennen, doch wenn sich eine Batterie entzündet, so brennt sie tatsächlich äusserst schnell und kann kaum mehr gelöscht werden.

Leise, aber durchaus nicht ungefährlich

Seit dem Sommer 2019 müssen Autos mit Elektroantrieb auf europäischen Strassen künstliche Geräusche von sich geben. Denn die Gefahr besteht, dass Fussgänger und Radfahrern die eAutos überhören. “Wenn künftig mehr leise Elektro- und Hybridautos auf den Strassen unterwegs sind, wird es wichtig sein, dass Fussgänger diese Fahrzeuge nicht nur sehen, sondern auch zuverlässig hören können”, sagt US-Verkehrsminister Anthony Foxx. So warnt beim Tesla beispielsweise beim Rückwärts Fahren ein Geräusch die umstehenden Personen.

Welche Sicherheit versprechen die neuen E-Auto Produzenten wie etwa Tesla

Die Elektroautos von Tesla erzielen in den diversen Sicherheitstests oft die Bestnote. Bei einem Crashtest von Euro-NCAP erreichte das Model S fünf von fünf möglichen Sternen. Getestet wurde die Variante mit dem grössten Akku-Pack. Teslas SUV, das Model X, wurde vom NHTSA, dem National Highway Traffic Safety Administration, bereits im Jahr 2019 zum sichersten SUV erklärt. Die Tests mit dem Elektroauto zeigen, dass in diesem Fahrzeug die Insassen eine hohe Wahrscheinlichkeit haben, bei einem schweren Unfall ohne ernsthafte Verletzungen auszusteigen.

Verantwortlich für die guten Noten ist laut Tesla das alternative Antriebskonzept. Man könne dank des umfangreich gesicherten Batteriepakets im Fahrzeugboden einen niedrigen Schwerpunkt aufweisen, der nicht nur die Sportlichkeit, sondern auch die Überschlagswahrscheinlichkeit deutlich reduziere. Im Endeffekt ergibt dies eine höhere Überlebenschance. Dies ermöglicht laut NHTSA für die Insassen eine 93-prozentige Wahrscheinlichkeit, bei einem schweren Unfall ohne ernsthafte Verletzungen auszusteigen.

Brennendes Elektroauto– helfen oder weglaufen? Unterlassene Hilfeleistung?

“Man muss nur das machen, was zumutbar ist, und das auch nur entsprechend der individuellen Kenntnisse,” so informiert der Jurist Jost Kärger. Und was ist zumutbar? Wenn man zum Beispiel einen Tesla brennen sieht? Gilt die grundsätzliche Pflicht erste Hilfe zu leisten? Darauf erfolgt ein klares ‘Jein’. Natürlich muss man die Rettung anrufen. Von einem einigermassen kräftigen Mann kann man erwarten, dass er ein Unfallopfer birgt, jedoch gilt: “Man muss sich nicht selbst gefährden”. Weiss man also, dass es sich um ein Elektroauto handelt, darf man weg bleiben. Denn Elektroautos brennen heiss und mit grosser Ausdauer und es kann recht giftiger Qualm entstehen.

Lösung Festkörper-Akkus

Festkörper-Akkus verfügen über eine deutlich höhere Energiedichte, was grössere Reichweiten bei geringerem Gewicht zur Folge hat. Das feste Material reduziert jedoch auch die Brandgefahr auf ein Minimum, da brennbare Lösungsmittel nicht benötigt werden.

Fazit

In der Schweiz gibt es nicht mehr brennende Autos auf den Strassen als noch vor einigen Jahren, das zeigen Statistiken und Umfragen bei Feuerwehren, die der TCS erarbeitet hat. Erste Analysen lassen erkennen dass Elektroautos 4-mal weniger brennen, als ihre Verbrennerkollegen. Mit der Weiterentwicklung der elektrischen Antriebe wird auch die Gefahr von Bränden sinken.

Einsatzkräfte müssen geschult werden, dabei sollten die Hersteller die Informationen schnell zugänglich bereithalten und mit der Politik Aufklärungsarbeit leisten. Auch die Gefahr der fehlenden Geräusche kann behoben werden und somit steht für mich fest; die Risiken bei der Fortbewegung mit Elektroautos sind ähnlich die im Verbrenner, wenn nicht sogar geringer.