Wie BESS-Brände früh erkannt werden

Batterie-Energiespeichersysteme sind für die Speicherung erneuerbarer Energien und die Gewährleistung der Netzstabilität unerlässlich. Ihre Implementierung beinhaltet jedoch erhebliche technisch bedingte Risiken, insbesondere in Bezug auf Brände von Lithium-Ionen-Batterien. Fest montierte Wärmebildkameras zur Brand-Früherkennung können in solchen Fällen lebensrettend sein.

Batterie-Energiespeichersystem
Bei diesem Batterie-Energiespeichersystem sorgen Flir-Kameras mit thermischer Überwachung für Sicherheit und Brandschutz.
Quelle: iStock

Brände von Batterie-Energiespeichersystemen (BESS) können durch thermisches Durchgehen, also der Überhitzung aufgrund eines sich selbst verstärkenden wärmeproduzierenden Prozesses, entstehen. Dabei kann ein Zellausfall eine Kaskade von Überhitzungen auslösen, die wiederum zu Bränden führen kann. Diese sind nur schwer zu löschen und können Stunden oder sogar Tage andauern. Sollte ein Feuer ausbrechen, setzen die Batterien zudem gefährliche Gase frei, welche die Gesundheit von Anwohnern gefährden und die Umwelt durch Verschmutzung von Boden und Wasser schwer schädigen. In schwerwiegenden Fällen führen BESS-Brände zu hohen Sachschäden und massiven Beeinträchtigungen der örtlichen Bevölkerung bis hin zu Evakuierungen.

Herkömmliche Erkennungsmethoden wie Brandmelder versagen oft in den frühen Stadien eines BESS-Brands, da sie auf sichtbare Flammen oder Rauch angewiesen sind, die möglicherweise nicht sofort vorhanden sind. Wo Branddetektoren versagen, können Wärmebildkameras den Schutz erheblich verbessern und Brände verhindern, bevor es überhaupt zu einem Feuer kommt.

Vorteile von Wärmebildkameras für BESS

Wärmebildkameras erkennen die Wärmesignatur, die bei einem thermischen Durchgehen entsteht, lange bevor sichtbare Flammen oder Rauch auftreten, und ermöglichen so präventive Massnahmen zur Risikominimierung. Während Flammenmelder auf Ereignisse reagieren, die bereits eingetreten sind, bietet eine fest installierte Wärmebildkamera wie zum Beispiel die «Flir A700F Advance Smart Sensor» eine Rund-um-die-Uhr-Überwachung, indem sie kontinuierlich auf Temperatur-Anomalien achtet, die auf einen drohenden Brand hinweisen könnten, und so ein frühzeitiges Eingreifen ermöglicht. Die Kameras von Flir sind für eine einfache Integration in umfassendere Sicherheits- und Kontrollsysteme konzipiert und ermöglichen automatische Reaktionen wie die Aktivierung von Löschsystemen, welche die Reaktionszeiten und Effizienz verbessern.

Batterien
Lithium-Ionen-Elektrofahrzeugbatterien können mit Wärmebildtechnik überwacht werden.
Quelle: Flir

Vergleich mit anderen Detektionsmethoden

Flammenmelder sind zwar für die Erkennung von sichtbarem Feuer ausgelegt, können aber Schwelbrände oder versteckte Brände übersehen, sodass ein Alarm möglicherweise erst dann ausgelöst wird, wenn das Feuer bereits gefährliche Ausmasse angenommen hat. Wärmebildkameras wie jene des Herstellers Flir können einen abnormalen Wärmeanstieg in einer Zelle erkennen und eingreifen, bevor das Problem eskaliert. Durch diese frühzeitige Erkennung kann eine Eskalation verhindert oder zumindest der Schaden minimiert werden. Es bleibt genügend Zeit zum Eingreifen, bevor ein Feuer ausser Kontrolle gerät. Ein weiterer Vorteil von Wärmebildkameras ist ihre Fähigkeit, grosse Bereiche oder mehrere Batterie-Racks gleichzeitig zu überwachen und so eine umfassende Abdeckung zu gewährleisten, was bei punktuellen Flammendetektoren oft eine Herausforderung ist.

Kamera
Die «Flir A700F Advanced Smart Sensor» ist ideal für Anwender, die integrierte, kamerainterne Analyse- und Alarmfunktionen für die Brandfrüherkennung benötigen.
Quelle: Flir

Eine proaktive und zuverlässige Lösung

Die Integration einer Wärmebildüberwachung in BESS-Installationen trägt nicht nur den kritischen Sicherheitsbedenken im Zusammenhang mit Batteriebränden Rechnung, sondern bietet auch eine proaktive, zuverlässige und technologisch fortschrittliche Lösung. Wenn Anwender sich für eine fest installierte Wärmelösung entscheiden, stellen sie sicher, dass ihre Energiespeichersysteme geschützt werden, um sowohl ihre Investition als auch die Allgemeinheit vor den verheerenden Auswirkungen von BESS-Bränden zu bewahren.

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Weitere Anwendungen

Wärmebildkameras bieten Herstellern von Elektrofahrzeugbatterien einerseits die Möglichkeit, das gesamte Batteriesystem auf erhöhte Temperaturen und potenziell gefährliche Situationen aufgrund von thermischem Durchgehen zu überwachen. Andererseits werden solche Kameras auch bei Herstellungs- und Testverfahren eingesetzt, um schlechte Kabelverbindungen bei Batteriemodulen zu identifizieren. Fest montierte Kameramodelle können eine höhere Anzahl potenziell lockerer Verbindungen identifizieren und die Anzahl der End-of-line-Ausfälle von Batteriesystemen reduzieren.