Um die Energiewende voranzutreiben und die schwankende Stromerzeugung aus Wind- und Sonnenenergie zu stabilisieren, werden derzeit deutschland- wie auch weltweit eine Vielzahl an Batterie-Großspeicheranlagen mit Lithium-Ionen- sowie auch Lithium-Eisenphosphat-Batterien neu errichtet.
Im Januar 2025 kam es in Moss Landing, Kalifornien, zu einem Brand in einer der größten Batteriespeicheranlagen der Welt. Wegen austretender giftiger Gase ordneten die Behörden die zeitweise Evakuierung von bis zu 1500 Anwohnern an. Die Batterien waren in diesem Fall in der Halle des ehemaligen Gaskraftwerkes untergebracht, was nicht mehr dem heutigen Stand der Technik für diese Anlagen entspricht.
Ein ähnlicher Vorfall ereignete sich bereits im September 2022, und wiederholt im Juni 2024, in Isseroda im Weimarer Land. Dort geriet ein Überseecontainer mit Batterien in Brand, der anschließende Feuerwehreinsatz dauerte rund zwölf Stunden.
Solche Ereignisse zeigen, wie wichtig es ist, die Risiken dieser Technik ernst zu nehmen. Brände in Batterie-Großspeicheranlagen sind zwar selten, können jedoch ein unkontrollierbares Ausmaß erreichen, wenn keine angepassten Brandschutzmaßnahmen verwirklicht werden.
Die Behörden in Kalifornien bezeichneten den Vorfall im Nachgang als Weckruf für die gesamte Branche und kündigten strengere Sicherheitsvorgaben an. Auch in Europa stellt sich die Frage, wie Brandschutz, Überwachung und Notfallmanagement bei neuen Speicherprojekten gedacht und umgesetzt werden können.
Im Rahmen des Genehmigungsverfahrens für die Großspeicheranlagen ist üblicherweise ein Brandschutznachweis zu erarbeiten. Grundlage hierfür sind die Bauordnung des jeweiligen Bundeslands sowie die eingeführten technischen Baubestimmungen wie beispielsweise die Verordnung über elektrische Betriebsräume oder die Richtlinie über Flächen für die Feuerwehr. Diese Grundlagen sind jedoch nicht speziell auf Batteriespeicheranlagen zugeschnitten.
Deshalb erfolgt die Bewertung darüber hinaus schutzzielorientiert, also auf Basis individueller Gefährdungsanalysen und Maßnahmen zur Zielerreichung. Ergänzend können Empfehlungen von Fachverbänden wie der Arbeitsgemeinschaft der Leiter der Berufsfeuerwehren (AGBF) oder dem Bundesverband Energiespeicher Systeme (BVES), die praxisnahe Hinweise für vorbeugenden und abwehrenden Brandschutz bei Lithiumionenspeichern geben, herangezogen werden. Müller-BBM Building Solutions stellt im Rahmen der Erarbeitung des Brandschutznachweises im Genehmigungsverfahren alle rechtlichen sowie fachlichen Beurteilungsgrundlagen zusammen und erarbeitet hieraus ein brandschutztechnisches Gesamtkonzept, zugeschnitten auf die jeweilige Batterie-Großspeicheranlage.
Das größte Risiko in Batteriespeicheranlagen geht von den Batteriezellen selbst aus. Gerät eine Zelle aufgrund von Fehlern in der Herstellung, unsachgemäße Nutzung oder technische Mängel in einen kritischen Zustand, kann es zu einem thermischen Durchgehen kommen. Dabei entzündet sich der flüssige organische Elektrolyt im Inneren der Zelle, der ebenfalls in der Zelle vorhandene Sauerstoff unterstützt das Brandgeschehen.
Batteriemanagementsysteme (BMS) sorgen hier für eine kontinuierliche Überwachung und Betrieb der Anlage innerhalb der optimalen Parameter, in Notfällen auch für die Abschaltung der betroffenen Bereiche bzw. der gesamten Anlage.
Die Batteriezellen sind dicht aneinander angeordnet und speichern ein hohes Maß an Energie, dies geht im Brandfall mit einer hohen Hitzeentwicklung einher. Wenn eine Zelle brennt, kann der Brand auf benachbarte Zellen oder Bauteile übergreifen und diese ebenfalls entzünden. Zur Unterdrückung eines Entstehungsbrandes werden häufig Gaslöschanlagen verwendet.
Einer Brandausbreitung darüber hinaus wird insbesondere durch Abstände, aber auch durch die Verwendung von nicht brennbaren Baustoffe wie Beton, Stahl oder Mineralwolle entgegengewirkt. Sofern die Anordnung von Abständen baulich nicht möglich ist, kommen brandschutztechnisch qualifizierte Wände zum Einsatz, um eine Brandausbreitung zu verhindern.
Bricht ein Brand aus, der durch die Gaslöschanlage nicht unter Kontrolle gebracht werden kann, sind gezielte Löschmaßnahmen der betroffenen Batteriezelle nur eingeschränkt möglich. Die Speicher sind kompakt gebaut und metallisch eingeschlossen, so dass Löschwasser nur schwer eindringt. Darüber hinaus generieren die Batterien selbst Sauerstoff und können somit eigenständig weiterbrennen. In vielen Fällen bleibt somit nur die Möglichkeit, die betroffenen Zellen kontrolliert abbrennen zu lassen.
Eine aktive Kühlung der Umgebung sowie ausreichende Abstände der Batteriecontainer untereinander können verhindern, dass sich das Feuer auf andere Teile der Anlage überträgt.
Ggf. kann in Abstimmung mit dem Betreiber unter Berücksichtigung des anlagentechnischen Brandschutzes auch auf eine Löschwasserversorgung verzichtet werden, wenn zwischen den Batteriecontainern ausreichend Abstände eingeplant werden. Auch eine Einteilung in „Blöcke“ in Anlehnung an eine Brandabschnittstrennung bietet sich hier an, da für eine Kühlung erhebliche Mengen an Löschwasser erforderlich sind.
Für den Fall eines Brandes ist die entsprechende Infrastruktur für die Feuerwehr vorzusehen und mit der Feuerwehr abzustimmen. Diese beinhaltet klassischerweise ausreichend dimensionierte Zufahrten und Bewegungsflächen, ggf. Löschwasserversorgung über öffentliche Hydranten oder eigene Löschwasserquellen sowie die Zugänglichkeit über ein Feuerwehr-Schlüssel-Depot.
Einweisungen und Übungen vor Ort sorgen dafür, dass sich die Feuerwehr im Einsatzfall schnell zurechtfindet.
Sicherheit in Batteriespeicheranlagen beginnt nicht mit dem ersten Betriebstag, sondern bereits in der Planung. Es empfiehlt sich, frühzeitig alle Beteiligten wie Planer*innen, Betreibende, Behörden, Feuerwehr und Sachversichernde einzubeziehen. Eine ganzheitliche Betrachtung der baulichen, technischen und organisatorischen Maßnahmen gewährleistet die Sicherheit für die Anlagen, Nutzer und Rettungskräfte und ermöglicht ein genehmigungsfähiges und nicht zuletzt wirtschaftliches Gesamtkonzept.
Ein Beitrag von Susanne Oesterheld, Beratungsingenieurin im Bereich Brandschutz, Müller-BBM Building Solutions GmbH
