BALSAM - Brandverhalten von Lithium-Ionen-Batteriesystemen und Brandschutz, Wirkung der Schadgase auf Menschen

Abstract

Ziel des Forschungsvorhabens BALSAM war es, für Elektrofahrzeuge den Zusammenhang eines Batteriebrandes eines Elektrofahrzeugs und den möglichen Auswirkungen der freigesetzten Schadstoffe und erhitzten Gase auf den Menschen auf Gesamtfahrzeugebene zu erforschen. Dabei sollten sowohl die Auswirkungen auf Fahrzeuginsassen wie auch auf Rettungskräfte untersucht werden. Die thermischen und chemischen Gefahren, die durch die Propagation eines Energiespeichers entstehen, wurden untersucht und in den Kontext eines Gesamtfahrzeuges gebracht. Hierfür sollte eine Abschätzung der Gefährdung durch Schadstoffemissionen und Temperaturen im Brandfall von Elektrofahrzeugen auf Grundlage toxischer und thermischer Modelle aus dem baulichen Brandschutz-Ingenieurwesen erfolgen. Der Schwerpunkt der Arbeiten der inuTech GmbH lag in der Strömungssimulation (CFD – Computational Fluid Dynamics) der Auswirkungen einer Gasentwicklung bei Kurzschluss und Überhitzung des Batteriepacks (Thermal Runaway) auf den Fahrgastraum. Im Ergebnis sind Simulations-Setups sowohl für einen Versuchsträger als auch für ein Gesamtfahrzeug entstanden, die für komplexe Simulationen mit hohen Konzentrationen giftiger Gase und hohen Temperaturen genutzt werden können. Mit der Simulation können Effekte analysiert werden, die in Versuchen nicht reproduziert werden könnten oder messtechnisch nicht zugänglich wären. Die entstandenen Lösungen können in der Entwicklungspraxis von Fahrzeugherstellern eingesetzt werden und somit den Fahrzeugentwicklungsprozess beschleunigen, Kosten reduzieren und die Produktsicherheit erhöhen. Die in BALSAM entwickelten Simulationsmodelle werden nach Herstellung der Marktreife im Anschluss an das Projekt Eingang in die Simulationsprodukte von inuTech finden und somit in der industriellen Praxis der Kunden von inuTech zur Anwendung kommen.