Der lyder et højt brag, og så starter det: Et batterimodul i en elbil brænder i Hagerbach-testtunnelen. En video af testen viser på imponerende vis den energi, der er lagret i sådanne batterier: Meterlange flammer suser gennem rummet og producerer enorme mængder tyk, sort sod. Sigtbarheden i det tidligere stærkt oplyste tunnelstykke nærmer sig hurtigt nul. Efter et par minutter er batterimodulet helt udbrændt. Aske og sod har spredt sig i hele rummet.
Væsentlige oplysninger til parkeringshuse i flere etager og underjordiske parkeringshuse
Forsøget, som blev finansieret af det schweiziske føderale vejkontor (FEDRO), og hvor flere Empa-forskere deltog, fandt sted i december 2019. Resultaterne er netop blevet offentliggjort. "I vores eksperiment overvejede vi især private og offentlige operatører af små og store underjordiske eller flere etagers parkeringshuse," siger projektleder Lars Derek Mellert fra Amstein + W althert Progress AG. "Alle disse eksisterende underjordiske strukturer bliver i stigende grad brugt af elbiler. Og operatørerne spørger sig selv: Hvad skal man gøre, hvis sådan en bil går i brand? Hvad er sundhedsrisiciene for mine medarbejdere? Hvilke effekter har sådan en brand på driften af mit anlæg?" Men indtil nu har der næppe været nogen meningsfuld teknisk litteratur, endsige praktisk erfaring for sådan en sag.
Med støtte fra batteriforsker Marcel Held og korrosionsspecialist Martin Tuchschmid fra Empa udviklede Mellert tre testscenarier. Eksperter fra Hagerbach AG-testtunnelen og det franske Centre d'études des tunnels (CETU) i Bron var også involveret. "Vi installerede testflader i brandtunnelen, hvorpå soden satte sig," forklarer Martin Tuchschmid, korrosions- og brandskadespecialist hos Empa. "Efter testen blev overfladerne kemisk analyseret og også opbevaret i særlige rum i flere måneder for at opdage mulige korrosionsskader."
Scenario 1: Brand i et lukket rum
Det første scenarie involverer en brand i en lukket parkeringsplads uden mekanisk ventilation. Der blev forudsat en parkeringsplads på 28 x 28 meter areal og 2,5 meter etagehøjde. En sådan etage ville have en luftmængde på 2000 kubikmeter. Branden af en lille bil med et fuldt opladet batteri på 32 kWh er forudsat. Af hensyn til testøkonomien blev alt nedskaleret til 1/8. Således blev der sat ild til et fuldt opladet batterimodul med 4 kWh kapacitet i et rum med 250 kubikmeter luftmængde. Testene undersøgte, hvordan soden sætter sig på tunnelvægge, overflader og på beskyttelsesdragter båret af brandmænd på stedet, hvor giftige resterne er, og med hvilke midler brandstedet kan renses efter begivenheden.
Scenario 2: Brand i et rum med sprinklersystem
Scenario 2 omhandler kemikalierester i slukningsvandet. Testopstillingen var den samme som i scenario 1. Men denne gang blev røgen fra batteriet kanaliseret ved hjælp af en metalplade under en vandbruser, der lignede et sprinkleranlæg. Det sodede vand, der regnede ned, blev samlet i et bassin. Batteriet var ikke slukket, men brændte helt ud.
Scenario 3: Brand i en tunnel med ventilation
I dette scenarie lå fokus for undersøgelsen på effekten af en sådan brand på et ventilationssystem. Hvor langt er soden fordelt i aftrækskanalerne? Sætter stoffer, der kan forårsage korrosion, sig der? I forsøget blev der igen sat ild til et 4 kWh batterimodul, men denne gang blæste en blæser røgen med konstant hastighed ind i en 160 meter lang ventilationstunnel. I en afstand af 50, 100 og 150 meter fra brandstedet havde forskerne installeret metalplader i tunnelen, hvor soden ville sætte sig. Den kemiske sammensætning af soden og mulige korrosionseffekter blev analyseret i Empa-laboratorierne.
Resultaterne af testen blev offentliggjort i en endelig rapport i august 2020. Projektleder Mellert beroliger: Med hensyn til varmeudvikling er en brændende elbil ikke mere farlig end en brændende bil med et konventionelt drev. "De forurenende stoffer, der udsendes af et brændende køretøj, har altid været farlige og muligvis dødelige," siger den endelige rapport. Uanset typen af drev eller energilagringssystem skal det primære mål være at få alle ud af farezonen så hurtigt som muligt. Den stærkt ætsende, giftige flussyre er ofte blevet diskuteret som en særlig fare ved afbrænding af batterier. I de tre forsøg i Hagerbach-tunnelen forblev koncentrationerne dog under kritiske niveauer.
Konklusion: Et tunnelventilationssystem, der er state-of-the-art, kan ikke kun klare brændende benzin-/dieselbiler, men også med elbiler. Øget korrosionsskade på ventilationssystemet eller tunneludstyret er heller ikke sandsynligt baseret på de nu tilgængelige resultater.
Selv brandvæsenet skal ikke lære noget nyt på baggrund af testene. Brandfolk ved, at batteriet i en elbil er umuligt at slukke, og at det kun kan køles med store mængder vand. Så branden kan muligvis begrænses til et par battericeller, og en del af batteriet vil ikke brænde ud. Et sådant delvist brændt vrag skal naturligvis opbevares i et vandbassin eller en særlig beholder, så det ikke kan genantænde. Men dette er allerede kendt af specialisterne og bliver praktiseret.
Slukningsvandet er giftigt
Et problem er imidlertid det sluknings- og kølevand, der produceres, når man bekæmper sådan en brand og opbevarer et udbrændt batteri i et vandbassin. Analyserne viste, at den kemiske forurening af slukningsvandet overstiger de schweiziske tærskelværdier for industrispildevand med en faktor 70; kølevandet er endda op til 100 gange over tærskelværdierne. Det er vigtigt, at dette stærkt forurenede vand ikke kommer ud i kloaksystemet uden korrekt rensning.
Professionel dekontaminering obligatorisk
Efter forsøgene blev tunnelen dekontamineret af et professionelt brandoprydningsteam. Prøver taget efterfølgende bekræftede, at metoderne og den nødvendige tid var tilstrækkelig til oprydningen efter en elbilbrand. Men Mellert advarer især private ejere af underjordiske garager: "Forsøg ikke selv at rydde op i sod og snavs. Soden indeholder store mængder koboltoxid, nikkeloxid og manganoxid. Disse tungmetaller forårsager alvorlige allergiske reaktioner på ubeskyttet hud." Så oprydning efter en elbilbrand er bestemt et job for fagfolk i beskyttelsesdragter.
www.youtube.com/watch?v=2O07SIaxB08&feature=emb_logo
