18.07.2017

ADR 2017: "Dauerbrenner" Lithiumbatterien

Das ADR 2017 hat wie bereits in der letzten Ausgabe unseres Newsletters berichtet, einige Neuerungen mit sich gebracht. Besonders im Fokus steht dabei der Transport von Lithiumbatterien. Was Sie über die Kennzeichnung von Lithium-Ionen-Akkus wissen müssen, erfahren Sie im folgenden Beitrag.

 

Dünner, leichter, schneller: Die Ansprüche an unsere Smartphones & Tablets werden immer höher. Klar, dass da auch der Akku mithalten muss. Spätestens die Probleme rund um den Akku des Galaxy Note 7 haben gezeigt, dass Lithium-Ionen-Akkus schnell zur Gefahr werden können. Bei unserer Recherche haben wir einen tollen Artikel auf der Website von HEIN Industrieschilder gefunden, der das Thema ausführlich behandelt und den wir Ihnen natürlich nicht vorenthalten möchten.

 

Dabei gehen wir folgenden Fragen auf den Grund:

  • Warum sind Lithium-Akkus so beliebt?
  • Warum explodieren Lithium-Ionen-Akkus manchmal?
  • Wie lagere ich Lithium-Batterien richtig? 
  • Wie müssen Versandstücke richtig gekennzeichnet sein (Zusammenfassung)?
  • Wann müssen Versandstücke nicht gekennzeichnet werden? (Ausnahmen)


Warum sind Lithium-Akkus so beliebt?

Egal ob als einfache Batterie (Primärzelle) oder wiederaufladbarer Akkumulator (Sekundärzelle) - die Lithiumbatterie begegnet uns quasi überall. Herzschrittmacher, Elektroautos und e-bikes, Uhren, Kameras, Laptops und Smartphones sind nur einige der Anwendungsbeispiele.

 

In den letzten Jahren hat sich die Lithiumbatterie rasant verbreitet und ist kaum mehr aus unserem Alltag wegzudenken. Im Jahr 2015 wurden rund fünf Milliarden Lithium-Akkus in diversen Geräten verbaut. Diese Zahl dürfte mittlerweile noch erheblich gestiegen sein. Was hat also die Lithiumbatterie, was andere Energiespeicherträger nicht haben?

 

Durch ihre hohe spezifische Energie und Energiedichte schafft sie es, gleichzeitig kleiner UND leistungsfähiger zu sein als alle anderen Energiespeichersysteme, die auf Aktivmaterialien wie Blei, Nickel-Metallhydrid oder Nickel-Cadmium basieren.

 

Interessant macht sie das vor allem für kleine Geräte, die trotz ihrer räumlichen Platzbeschränkung eine gute und/oder langanhaltende Leistung bringen sollen. Ein weiterer großer Vorteil in Hinblick auf Sekundärzellen (= die wiederaufladbaren Akkus) ist der hohe Wirkungsgrad von 95% ohne dabei aber einen relevanten Memory-Effekt zu generieren. Letzterer hat den Gebrauch von früheren Modellen der Akkumulatoren nach einer gewissen Nutzungsdauer zu einer nervenaufreibenden Angelegenheit werden lassen.

 

 

 

Warum explodieren Lithium-Ionen-Akkus manchmal?

Besonders gefährlich ist hierbei der Ladevorgang. Speziell bei einer Überladung, beispielsweise aufgrund eines falschen Ladegeräts, kann es im Inneren des Akkus zu sog. "Ausfällungen" kommen. Diese Strukturen haben oft winzige Spitzen, welche die Separatorenschicht zwischen den einzelnen Lithiumlagen durchdringen können. So kommt es zum Kurzschluss, der mit einer starken Hitzeentwickung einhergeht. Dabei wird der Schmelzpunkt des Lithiums überschritten. Dies führt zu einer exothermen Kettenreaktion oder vereinfacht ausgedrückt: der Akku explodiert.

 

Die heutigen Lithium-Akkus sind bei sachgerechter Handhabung, Lagerung und Verbauung vergleichsweise sicher. Ein verantwortungsvoller und bewusster Umgang sollte aber trotz der Alltäglichkeit unseres Umgangs mit Lithium-Akkus immer gegeben sein. Ein technischer Defekt oder ein zugunsten der Geräteoptik nicht einwandfreier Einbau des Akkus von der Herstellerseite aus können nie ausgeschlossen werden.


Wie lagere ich Lithium-Batterien richtig?

Wenn Lithium-Ionen-Akkus nicht gerade transportiert werden, müssen sie logischerweise irgendwo und irgendwie gelagert werden. Um eine Gefährdung von Mensch und Umwelt bei der Lagerung von Lithiumbatterien weitestgehend ausschließen zu können, ist eine umfassende Gefährdungsbeurteilung zu erstellen. Die verschiedenen Leistungsklassen der Lithiumbatterien erfordern deshalb unterschiedliche Vorsichtsmaßnahmen bei der Lagerung:


Geringe Leistung (< 1kg)

  • Werden alle Vorgaben des Herstellers und der für die Sicherheitszertifikate zuständigen Stellen eingehalten, gelten keine zusätzlichen dezidierten Sicherheitsvorschriften.
  • Überschreitet die Lagermenge 7 m³ oder 6 Euro-Paletten gelten auch für Lithium-Ionen-Akkus mit geringer Leistung die Empfehlungen für das mittlere Leistungssegment.

 

Mittlere Leistung (> 1 kg, < 60 V Batteriespannung)

  • Die Batterien sind isoliert in feuergesicherten Räumen oder zumindest physisch separierten Bereichen wie Gefahrstoffcontainern zu lagern.
  • Eine Mischlagerung (die Lagerung mit anderen Produkten) ist nicht erlaubt.
  • Eine Brandmeldeanlage mit einer Verbindung zu einer permanent besetzten Überwachungszentrale muss den Lagerbereich überwachen.
  • Sind Feuerlöschanlagen vorhanden, müssen die Angaben in den jeweiligen Sicherheitsdatenblättern bezüglich geeigneter Löschmittel berücksichtigt werden.
  • Überschreitet die Lagermenge eine Flächendeckung von 60 m² und/oder eine Lagerhöhe von 3 Metern gelten grundsätzlich auch schon bei aktueller Nichtexistenz die Empfehlungen für Lithium-Ionen-Akkus hoher Leistung.


Hohe Leistung (ab 60 V Batteriespannung)

In Ermangelung von Erkenntnissen bezüglich angemessener Schutzmaßnahmen bei der Lagerung von Hochleistungs-Lithium-Ionen-Akkus müssen Schutzmaßnahmen und Brandschutzkonzepte für den individuellen Einzelfall erarbeitet werden.

 

Die Faktenlage zur Lagerung ist, wie man sieht, bei weitem nicht vollständig. Es fehlt schlicht noch an Tests und Erfahrungen in diesem Bereich, insbesondere für hohe Leistungsklassen. Der Industrieversicherer FM Global hat 2013 auf diesem Gebiet die ersten Großversuche zu Brandrisiken bei der Massenlagerung von Lithiumbatterien durchgeführt. Ein erster, wichtiger Schritt für die Einführung standardisierter Lagerungsvorschriften für Lithiumbatterien.

 

Aufgrund ihrer Zersetzungsgefahren innerhalb einzelner Zellen und des komplexen Brand- und Explosionsverhaltens bei Beschädigungen wissen wir nun, warum Lithiumbatterien zurecht unter die Gefahrgutvorschriften fallen. Deshalb ist für den Transport von Lithium-Akkus die richtige Kennzeichnung mittels Verpackungskennzeichen und Gefahrgutaufklebern auch zwingend notwendig.


Die wichtigsten Änderungen des ADR 2017 bezüglich Lithium-Speichermedien im Überblick:

  • Ein neuer Gefahrzettel mit der neu eingeführten Gefahrenklasse Nr. 9A wurde für die Verpackung von Lithium-Speichermedien eingeführt. Für Umschließungen muss weiterhin der gewohnte Gefahrzettel Klasse 9 verwendet werden.
  • Künftig gibt es nur noch ein Kennzeichen für alle Verkehrsträger.
  • Ein neues Kennzeichen für kleine Lithiumbatterien nach Sondervorschrift 188 wurde eingeführt; die Begleitdokumentation entfällt ersatzlos.
  • Die Transportregelung für Prototypen und Kleinserien (Lithium-Speichermedien ohne UN38.3-Test) in der Sondervorschrift 310 wurde neu überarbeitet und erlaubt nun Verpackungen der Stufe VG2 (hohe Gefährlichkeit) und Kartons als Außenverpackungen. Dafür ist im Beförderungspapier nun der Hinweis "Beförderung nach Sondervorschrift 310" erforderlich.

 

Die neuen Lithium-Kennzeichen des ADR 2017:

Die klassischen Zeichen:

Die Verwendung der neuen Gefahrzettel ist beispielsweise erst ab dem 01.01.2019 verbindlich (Übergangsvorschrift!)

 

Wann müssen Versandstücke nicht gekennzeichnet werden?

Das ADR 2017 stellt deutlich strengere Ansprüche an die Kennzeichnung von Lithiumbatterien und erlaubt nur noch eingeschränkt Ausnahmen. In den folgenden Fällen kann auf eine Kennzeichnung verzichtet werden:

  • Versandeinheiten, in denen Lithium-Knopfzellen nur in Ausrüstung (inkl. Platinen) enthalten sind
  • Versandheinheiten, die maximal 4 in die Ausrüstung eingebaute Zellen oder 2 eingebaute Batterien enthalten. Eine solche Sendung darf allerdings nur maximal 2 dieser Versandeinheiten enthalten.

 

UN Nummern und Versandbezeichnungen für Lithiumbatterien

  • UN 3480 Lithium-Ionen-Batterien
  • UN 3481 Lithium-Ionen-Batterien MIT Ausrüstungen verpackt
  • UN 3481 Lithium-Ionen-Batterien IN Ausrüstungen
  • UN 3090 Lithium-Metall-Batterien
  • UN 3091 Lithium-Metall-Batterien MIT Ausrüstungen verpackt
  • UN 3091 Lithium-Metall-Batterien IN Ausrüstungen

 

Quelle: https://www.hein.eu/adr-gefahrgut-lithium-batterie--l.html


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