Ladegerät explodiert und tötet Mann Wie gefährlich sind Lithium-Akkus?

Von hsp 

In Hamburg ist am Donnerstag ein Mann seinen tödlichen Verletzungen erlegen. Sein Batterie-Ladegerät war explodiert. Es ist nicht der erste Vorfall dieser Art. Was steckt dahinter – und wie kann sowas vermieden werden?

Tödliche Explosion eines Ladegeräts: Unser Symbolbild zeigt aufladbare Batterien der Größe AA. Foto: Vladyslav Danilin/Adobe Stock
Tödliche Explosion eines Ladegeräts: Unser Symbolbild zeigt aufladbare Batterien der Größe AA. Foto: Vladyslav Danilin/Adobe Stock

Hamburg - In Hamburg ist ein junger Mann am Donnerstag nach der Explosion seines Akku-Ladegeräts gestorben. Das Gerät wurde mit Wucht durch die Luft geschleudert, ein Teil traf den 26-Jährigen ins Herz. Die Ursache für die Explosion ist unklar – und die Aufklärung werde wohl noch einige Zeit in Anspruch nehmen, hieß es am Freitag von der Hamburger Polizei.

Was steckt hinter dem Vorfall?

Bei dem Ladegerät handelte es sich um ein Ladegerät für Lithium-Akkus mit Platz für zwei kleine Batterien der Größe AA. Sie stecken oft beispielsweise in kleinen Weckern oder Fahrradleuchten. Ersten Vermutungen zufolge kam es wohl zu einem Kurzschluss in den Batterien.

Welche Vorfälle mit aufladbaren Batterien und Akkus gab es in der Vergangenheit?.

Für große Aufruhr sorgte im vergangenen Jahr die Brandgefahr von Samsung-Smartphones des Modells Galaxy Note 7. Auch mit anderen Akkus und Ladegeräten gab es in der Vergangenheit schon Unfälle und Explosionen: Mit Akkus in E-Bikes, Laptops, E-Zigaretten und sogar dem Flugzeug Dreamliner, der Boeing 787.

Besteht da ein Zusammenhang?

Technisch gesehen stehen solche Vorfälle durchaus in einem Zusammenhang, denn überall sind Lithium-Ionen-Akkus im Spiel. Sie werden in allen möglichen Elektrogeräten eingesetzt, in Fahrrädern, Autos oder Flugzeugen verbaut. „Und diese Akkus sind sehr empfindlich“, sagt Axel Metz, Leiter Energiespeichersysteme beim Technologieverband VDE. Die Ursache für Brände oder Explosionen solcher Akkus liege meist beim sogenannten Separator: Die Schicht, die den Plus- und den Minuspol der Batterie voneinander trennt. Wenn dieser Separator beschädigt wird, kommt es zu einem Kurzschluss.

Wann kommt es zu solch einer Reaktion?

„Wenn das Ladegerät oder der Akku zu heiß wird, schmilzt der Separator“, erklärt Axel Metz. Häufig besteht der Separator in der Batterie aus Kunststoff. Schmilzt diese Trennwand, kommt es zum direkten Kontakt zwischen dem Plus- und Minuspol in der Batterie – und zum unkontrollierten Stromfluss. Die extreme Überhitzung beschleunigt chemische Reaktionen in der Batteriezelle. Der Prozess verstärkt sich selbst, man nennt das dann „thermisches Durchgehen“. Durch diese enorme Energie und womöglich noch freigesetztes Wasserstoffgas kann der Akku innerhalb kürzester Zeit Feuer fangen oder explodieren.

Gibt es andere Gründe?

Auch Stöße, Verformungen oder Baumängel der Akkus können die Ursache sein. So fingen viele Akkus in den Samsung Galaxy Note 7 Feuer, weil der Akku etwas zu groß für das Gerät war, dadurch nicht genug Luft zur Kühlung an das Teil kam und die Batterien überhitzten. Viele Experten sehen außerdem ein Problem in der immer höheren Leistungsanforderung an solche Akkus. „Auf immer kleinerem Raum soll immer mehr Energie gespeichert werden“, sagt Axel Metz über die Entwicklung der kleinen Batterien. „Gleichzeitig sollen sie immer günstiger werden.“ Keramik als Separator beispielsweise sei sicherer als Kunststoff, aber auch teurer. Sie werde daher vor allem in besonders hochwertigen Batterien eingesetzt.

Wie groß ist die Gefahr, die von Lithiumionenakkus ausgeht?

Zwar sorgen Vorfälle mit solchen Akkus immer wieder für Aufsehen – doch im Vergleich dazu, wie viele Milliarden von den Batteriezellen weltweit in elektrischen Geräten verbaut sind, passiert vergleichsweise selten etwas. Sorgfalt sei zwar wichtig, Grund zur Panik gebe es aber nicht. Viele Akkus hätten zudem einen verbauten Sicherheitsmechanismus, sagt Axel Metz. Bei Hitze oder Überlastung würde dann beispielsweise der Strompfad automatisch getrennt.

Was ist wichtig für eine sichere Verwendung von Akkus und Ladegeräten?

Da ist zum einen die Temperatur. „Am wohlsten fühlen sich Lithium-Ionen-Akkus zwischen zehn und 35 Grad“, sagt Energiespeicher-Experte Metz. Smartphones und Akkus generell sollte man besser nicht laden, wenn sie sowieso schon sehr heiß sind. Durch das Aufladen erhitze der Akku sich weiter, das könne gefährlich werden. Auch die Hersteller müssten sehr sorgfältig darauf achten, wie die Luftzufuhr im Gerät sei und dass es innerhalb der Akkus nicht zu Verunreinigungen komme.

Worauf sollte man noch achten?

„Es ist sehr wichtig, nur Originalgeräte und Akkus zu verwenden“, sagt Oliver Buttler von der Verbraucherzentrale Baden-Württemberg. Billig produzierte Geräte oder Zubehör seien häufig mangelhaft. Kaufe man direkt beim Hersteller oder im Fachhandel, habe das auch den Vorteil, dass man bei Problemen Ansprüche geltend machen könne, sagt Buttler. Außerdem empfiehlt er Experte, Akkus und Ladegeräte unbedingt beim Wertstoffhof oder im Fachhandel zu entsorgen, wenn sie äußere Schäden haben, verformt oder verfärbt sind oder das Aufladen langsam oder kaum noch funktioniert.

So funktionieren Lithium-Ionen-Akkus:

Aufbau:

Ein Lithiumionenakku ist schichtartig aufgebaut – aus einer oder mehreren Batteriezellen. Jede Zelle besteht aus einer negative Graphit-Elektrode und einer positiven Lithium-Metalloxid-Elektrode: Sie stellen den Minuspol (Anode) und den Pluspol (Kathode) der Akkuzelle dar. Getrennt werden diese beiden Schichten durch einen Seperator, der beispielsweise aus Kunststoff oder Keramik besteht. Er gewährt die elektronische Trennung der beiden Elektroden, ist für Ionen aber durchlässig.

Funktion:

Beim Laden werden der Pluspol und der Minuspol der Batterie durch einen Metallkontakt verbunden. Durch die elektrische Spannung wandern Ionen auf einem flüssigen Elektrolyt von einem Pol zum anderen.

Zukunft:

Lithiumionen-Zellen dominieren den Markt für wiederaufladbare Batterien. Experten sehen sie als die Zukunft der Elektotechnik – zum einen weil Lithium ein extrem leichtes Metall ist, zum anderen, weil es über eine sehr viel höhere Energiedichte auf kleinerem Raum verfügt als andere Energiespeicher.