Was das Tesla-Batteriefeuer für Elektrofahrzeuge bedeutet

(UPDATE: Tesla hat weitere Informationen zum Unfall bereitgestellt. Siehe unten.)

Diese Woche fing ein Elektrofahrzeug des Tesla Motors Model S Feuer, nachdem der Fahrer ein Stück Metall auf der Straße überfahren hatte, ein Vorfall, der jetzt überall gemeldet wurde.

Und das sind Neuigkeiten, warum?

Fahrzeugbrände sind schließlich weit verbreitet. Ein Batterieforscher, Jeff Dahn von der Dalhousie University, hat mich heute Nachmittag darauf aufmerksam gemacht, dass es 2011 in den USA 187.000 Fahrzeugbrände gab. Das ist ein Feuer auf 1.738 Autos auf den Straßen. Bei Tesla macht dieses Feuer eins von fast 20.000. Das ist 10x seltener, sagte er mir in einer E-Mail und tippte in Großbuchstaben.

Lassen wir die Tatsache beiseite, dass selbst Tesla-bedingtes Niesen heutzutage berichtenswert erscheint. Es gibt einige echte Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien, was verständlich ist, da es gut gemeldete Fälle von Lithium-Ionen-Batterien gibt, die in Brand geraten. Das Beunruhigende an vielen dieser Brände ist, dass sie scheinbar spontan passieren. Es gibt die Geschichte von jemandem, dessen Handy Feuer fing, während er oder sie darüber sprach. Es gibt ein Video von einem Laptop, der in einem Konferenzraum in Flammen aufgeht. Ein Haus brennt wegen eines Problems mit einem elektrischen Rasenmäher in der Garage ab. Tage nach einem Crashtest fängt eine Chevy-Volt-Batterie Feuer. Eine Reihe von Fisker Karmas wird zu Skeletten reduziert, weil sie während des Hurrikans Sandy nass wurden und ein Batteriefeuer auslösten. Scheinbar spontane Lithium-Ionen-Feuer brachten Boeings 787 Dreamliner monatelang zum Erliegen.

Investoren, Befürworter von Elektrofahrzeugen und Neinsager von Elektrofahrzeugen haben Tesla also genau im Auge behalten, um zu sehen, ob ein Batteriebrand das Unternehmen ruinieren und die Chancen von Elektrofahrzeugen, zu Mainstream-Autos zu werden, ruinieren würde.

Und endlich ist das Feuer ausgebrochen. Hier sind die guten Nachrichten für Tesla und Elektroautos.

Erstens war das Feuer nicht spontan. Es wurde offenbar dadurch verursacht, dass der Fahrer in etwas gefahren ist. Das ist weit weniger beängstigend. Die Leute wissen, dass von Zeit zu Zeit Leute auf Dinge stoßen und ihre Autos Feuer fangen. Das ist nicht überraschend.

Zweitens breitete sich das Feuer nicht schnell auf den gesamten Akku aus, sodass niemand verletzt wurde.

Die Sorge bei Lithium-Ionen-Batteriebränden besteht darin, dass sie sich schnell in der Batterie ausbreiten können, da die Zellen in der Batterie ihre Nachbarn entzünden. Teslas CTO, JB Straubel, sagte, das Unternehmen habe das Paket entwickelt, um die Ausbreitung von Bränden zu verhindern. Wie erfolgreich dies war, ist schwer zu sagen, da wir nicht wissen, wie viel von der Packung bei dem Unfall direkt beschädigt wurde. Aber wir wissen zumindest, dass sich das Feuer nicht auf die gesamte Batterie ausgebreitet hat und zumindest laut Tesla nicht in den Fahrgastraum gelangt ist.

Aber es gibt ein paar schlechte Nachrichten.

Zunächst hat der Brand noch einmal gezeigt, wie schwer Brände von Lithium-Ionen-Batterien zu löschen sind. Feuerwehrleute dachten, sie hätten es löschen lassen, aber es entzündete sich wieder. Es gibt einige Denkschulen unter Batterieexperten darüber, warum dies geschieht. Bei einem Batteriebrand brennt vor allem der flüssige Elektrolyt, der an der Luft am besten brennt. Eine Denkweise ist, dass selbst in Abwesenheit von Luft andere Oxidationsmittel in der Batterie vorhanden sind, die ein Feuer erzeugen und aufrechterhalten können. Es wird angenommen, dass die Batterieelektroden selbst Sauerstoff freisetzen und das Feuer von innen anheizen können. Wenn dies der Fall ist, können die Feuerwehrleute nur daran arbeiten, eine Ausbreitung des Feuers zu verhindern und auf das Abbrennen der Reaktionspartner zu warten.

Andere Untersuchungen legen nahe, dass dies nicht der Fall ist. Stattdessen könnte es passieren, dass die Zellen auch nach dem Löschen des Feuers sehr heiß bleiben und immer mehr Elektrolyt in Form von Dampf freisetzen. Sobald Feuerwehrleute das Wasser abstellen und Sauerstoff wieder mit dem Dampf in Kontakt kommen kann, kann er sich wieder entzünden.

Es scheint klar, dass wir mehr Tests durchführen und lernen müssen, wie man Batteriebrände am besten löschen kann, insbesondere da sich batteriebetriebene Autos immer mehr verbreiten.

Der zweite Nachteil ist, dass der Unfall die Frage aufwirft, wie gut die Batterie geschützt ist. Die Tesla-Batterie verteilt sich über den größten Teil des Bodens des Autos. Vergleichen Sie das mit der Batterie des Chevy Volt, die im Auto versteckt ist und tatsächlich Platz im Fahrgastraum einnimmt, um sie vor Gefahren zu schützen. War das Metallstück, auf das der Fahrer stieß, riesig und würde wahrscheinlich an jedem Auto ernsthaften Schaden anrichten? Oder war es etwas, das Sie in einem konventionellen Auto nicht zweimal überfahren würden? Ist das Model S besonders anfällig für Straßenschmutz?

Ich habe den Schutz der Batterie gesehen und habe das Gefühl, dass ein ziemlich gutes Stück Metall erforderlich wäre, um sie zu beschädigen (siehe Wie Tesla die Elektroauto-Innovation vorantreibt). Und dass auch bei heftigen Sicherheitstests kein anderes Model S Feuer gefangen hat, scheint ein gutes Zeichen zu sein. Wir hoffen, dass wir in den nächsten Tagen mehr über die genaue Unfallursache erfahren.

UPDATE 04.10.13

Tesla hat veröffentlicht einige zusätzliche Details über den Unfall. Hier ein Auszug:

Anfang dieser Woche prallte ein mit Autobahngeschwindigkeit fahrendes Model S gegen einen großen Metallgegenstand, wodurch das Fahrzeug erheblich beschädigt wurde. Ein von einem Sattelauflieger heruntergefallener Kurvenabschnitt wurde in der Nähe des Unfallorts von der Fahrbahn geborgen und scheint nach Angaben des vor Ort anwesenden Straßenpersonals der Täter zu sein. Die Geometrie des Objekts verursachte eine starke Hebelwirkung, als es unter das Auto ging, nach oben schlug und das Model S mit einer Spitzenkraft in der Größenordnung von 25 Tonnen aufspießte. Nur eine Kraft dieser Größenordnung wäre stark genug, um ein Loch mit einem Durchmesser von 3 Zoll durch die viertel Zoll große Panzerplatte zu stanzen, die die Basis des Fahrzeugs schützt …

Wäre ein konventioneller Benziner auf der Autobahn auf das gleiche Objekt gestoßen, hätte das Ergebnis weitaus schlimmer ausfallen können. Ein typisches Benzinauto hat nur ein dünnes Blech, das den Unterboden schützt, wodurch er anfällig für die Zerstörung der Kraftstoffversorgungsleitungen oder des Kraftstofftanks ist, was dazu führt, dass sich eine Benzinlache bildet und oft das gesamte Auto zu Boden brennt. Im Gegensatz dazu beträgt die Verbrennungsenergie unseres Akkupacks nur etwa 10 % der Energie, die in einem Benzintank enthalten ist und ist in 16 Module mit dazwischen liegenden Firewalls aufgeteilt. Dadurch beträgt das effektive Verbrennungspotenzial nur etwa 1 % des Kraftstoffs einer vergleichbaren Benzinlimousine.

verbergen