Fachkonferenz Lithiumbatterien: Auf eine Welle vorbereiten

„Am Ende dieses Jahrzehnts werden Lithiumbatterien mit über 3000 Gigawattstunden Leistung weltweit prognostiziert. Das ist das Zehnfache an Volumen gegenüber 2021.“ Peter Duschek, Experte für Umweltrecht bei UMCO, startete mit diesen Zahlen Ende Januar in den ersten Tag der von fokus GEFAHR/GUT veranstalteten Fachkonferenz, um zu zeigen, mit welcher Welle unter anderem auch die Umweltbehörden in den nächsten Jahren rechnen müssen. Nicht nur, dass in Deutschland Lager- und Recyclingkapazitäten für hohe Importmengen vornehmlich aus China deutlich gesteigert werden müssen. Auch der Sektor für die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien werde sich in Deutschland selbst mehr als verdoppeln. Der Bedarf und damit verbunden eine Vielzahl von Genehmigungsanträgen für die Errichtung entsprechender Anlagen sind da, dennoch gibt der Gesetzgeber noch keine klare Linie vor.

Die Frage nach der Löschwasserrückhaltung

Die Unsicherheit, ob Lithiumbatterien, die als Erzeugnisse nicht unter das Gefahrstoffrecht fallen, doch etwas zu tun haben mit der Anlagenverordnung für den Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (AwSV) und eine Löschwasserrückhaltung erforderlich machen, konnte auch Lars Mönch, Leiter der Abteilung Anlagensicherheit im Umweltbundesamt, mit seinem Vortrag nicht eindeutig beantworten. Er brachte den allgemeinen Besorgnisgrundsatz ins Spiel, der die Behörden derzeit vermehrt nach Löschwasserrückhaltung auch in der Lagerung fragen lässt.

In der Herstellung wie auch beim Recycling greift dagegen das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BlmSchG), das eine Löschwasserrückhaltung eindeutig vorschreibt. Auch die Störfallverordnung greift hier. Beeindruckend ist, welche Fülle an Rechtsanforderungen zu bewältigen ist. Das zeigte sich an den Vorträgen von Steffen Wehrens von gfbu Consult zum Genehmigungsverfahren der Batterieproduktionsanlage von Tesla in Brandenburg und von Kristina Göpel über das Anforderungsspektrum bei der Erstellung von Recyclinganlagen,

Und die Mühlen der Behörden mahlen langsam. Joachim Schwab, vormals Abteilungsleiter in einer Umweltbehörde und dort zuständig unter anderem für Genehmigungsverfahren, stellte in seiner Präsentation strategische Ansätze vor, mit denen staatliche Genehmigungsverfahren beschleunigt werden könnten.

Anlagenbetreiber stünden unter strenger Beobachtung, sowohl vom Gesetzgeber als auch von Seiten der Öffentlichkeit. „Das Thema Protest beim Umgang mit neuen Technologien in der Genehmigungsphase, aber insbesondere in der Phase der Produktion und damit möglicher Störfälle ist unabhängig von der Frage, ob es ein Störfall im Sinne der Störfallverordnung ist oder nicht“, erklärt er. Für die öffentliche Meinungsbildung spiele diese Unterscheidung keine Rolle.

Bewegung beim Brandschutz

Dass die Feuerwehren in den vergangenen Jahren deutlich dazugelernt haben, was im Falle von Lithiumbatteriebränden, thermischem Durchgehen und Ausbreitung von Rauchgasen zu tun ist, zeigten die Vorträge von Felix Menzinger, Branddirektion München, und Andreas Emge, Kommandant der Feuerwehr Gemeinde Karlstein am Main. Für die Feuerwehren sind dabei Brände im Bereich der Elektromobilität inzwischen anders zu bewerten und zu behandeln als im Gerätebereich oder bei Speicheranlagen. Wasser als Kühlmittel wird verwendet, allerdings nicht mehr das Fluten von Autos. Emge sensibilisierte für die Brandgefahr, die im Ernstfall von Lithiumbatterien im Produktionsbereich ausgehen kann, allerdings auch im logistischen Umfeld. So dauerten bei einem Vollbrand in einem Hochregallager die Löscharbeiten 44 Stunden, wobei ein Sachschaden von 20 Millionen Euro entstand. Gleich zu Beginn seines Vortrags wies er auf die Umweltproblematik hin: „Wir haben die Erfahrung gemacht, dass gelöste Schwermetalle, die wir an Einsatzstellen vorfinden, ein Problem sind. Sie sind teilweise krebserregend und wir konnten sie mit Wischtest und Löschwasserproben nachweisen. […] Deswegen wird die Löschwasserrückhaltung viel mehr Gewicht gewinnen und auch demnächst in die Gesetzesgrundlagen einfließen.“ Emge betonte, dass die freiwilligen Feuerwehren, sofern in deren Einzugsgebiet Anlagen mit hohem Gefährdungspotenzial und entsprechender Einsatzdichte seien, diese schnell an den Rand ihrer Kapazitäten und Kräfte geraten können.

Produktneuheiten auf der Konferenz

In den Vortragspausen haben etliche Aussteller gezeigt, wie das Risiko mithilfe von speziell auf Lithiumbatterien ausgelegten Transport- und Lagerbehältern, Schränken, Decken und Löschanlagen beherrschbar sein kann. So präsentierte das Mengener Unternehmen Mts Maschinenbau ihre Produktfamilie mit Behältern für Hochvoltbatterien zur Lagerung, zur Beförderung von defekten bis hin zur Beförderung von kritisch defekten Batterien. Die Firma Jutec stellte Brandbegrenzungsdecken vor, die Brände isolieren und dadurch eine Absenkung des Sauerstoffgehaltes ermöglichen.

Der Ruf nach einheitlichen Standards von Brandbegrenzungsdecken gerade im Bereich der E-Mobilität wurde auch in Göttingen immer lauter. „Wir haben einen Normungsprozess dazu angestoßen“, berichtete Christian Goroncy vom Deutschen Institut für Normung (DIN). Er stellte klar, dass diese Decken nicht als Löschdecken gebraucht werden können, sondern primär eine Brand- und Rauchgasausbreitung reduzieren und als Optimierung auf Quarantäneplätzen dienen können. Die geplante Vornorm DIN SPEC 91489 werde technologieoffen keine Vorgaben zu Materialien geben, sondern sich mit Schnittfestigkeit, Dicke, Größe und Temperaturbeständigkeit befassen. Der Normungsprozess befinde sich noch in der internen Prüfung, ein erster Entwurf werde voraussichtlich im Sommer dieses Jahres feststehen.

Normen im Seeverkehr

Auch Ken Rohlmann von Hapag-Lloyd betonte am 3. Konferenztag zu „Logistik und Lagerung“ den Bedarf an Normen, dieses Mal aber international im Seeverkehr. „Selbst wenn nur etwa 50 Prozent der Batterien, die das Ende ihrer Lebensdauer erreichen, recycelt werden, sind die zu erwartenden Mengen im Seetransport enorm“, so seine Prognose. Vor allem Batterien aus Elektrofahrzeugen würden diesen Markt dominieren. Fehlendes Fachwissen des Verladers über das Risiko, das von der Ladung ausgehen kann, und den folglich nicht-vorschriftgemäßen Umgang damit, stellten ein Problem dar. Außerdem würden Lithiumbatterien immer wieder nicht als besondere Ware deklariert und deshalb unkontrolliert verladen. Viele Reedereien verweigerten mittlerweile häufig eine Beförderung von gebrauchten Lithiumbatterien, Beförderungsverbote von E-Autos sind auf dem Vormarsch. Doch Rohlmann hält dies nicht für eine geeignete Lösung: „Die Ware wird trotzdem befördert, nur eben nicht ordnungsgemäß deklariert.“

Transport auf der Straße

Die Regelwerksentwicklung im Straßenverkehr sieht für Lithiumbatterien nicht mehr ganz so viele Änderungen vor wie noch vor einigen Jahren. Dennoch gibt es einiges zu berichten. „Die Verpackungsanweisung für Großverpackungen (LP906) erlaubt mit dem ADR 2023 neu den Transport von mehr als nur einer beschädigten oder defekten Batterie beziehungsweise Zelle in einer solchen Verpackung“, berichtete Anita Schmidt von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). Hintergrund dieser Änderung liegt im deutlich erhöhten Bedarf, mehrere Module von Batterien zusammen verpacken zu können. Allerdings werde nach wie vor die Verpackungsprüfung und -spezifikation von der zuständigen Behörde, in Deutschland die BAM, festgelegt. Eine missbräuchliche Verwendung, zum Beispiel durch lose Schüttung von Zellen, sei damit nicht gemeint.

Wenn mehrere Batterien beziehungsweise Zellen über die Verpackungsanweisung P911 oder LP906 verpackt werden sollen, seien zusätzliche Anforderungen zu berücksichtigen. Schmidt stellte klar, dass Verpackungen, die nicht nach 4.1.1.3 ADR einer Bauart entsprechen müssen (Verschläge, Paletten etc.), keine Masse- oder Volumenbegrenzungen (400 kg) hätten. Das gelte für P903, P909, P910.

Wesentliche Erleichterung versprechen sich die Verpackungsanbieter von dem Vorhaben der BAM, für Verpackungen für die Beförderung von kritisch-defekten Lithiumbatterien eine Allgemeinverfügung zu veröffentlichen. Auf Anfrage können jetzt schon Teile des Entwurfs und Anhänge der Gefahrgutregel BAM-GGR 024 angefordert werden. Alternativ sei weiterhin eine Einzelfallfestlegung möglich.

Ein wichtiger Aspekt für die Allgemeinverfügung sei die Brandprüfung. So reiche ein sogenannter Brennertest oder ein heißer Metallblock nicht aus. Eine rechnerische Simulation sei prinzipiell möglich. Die Eckdaten seien jedoch abhängig von den Verpackungsparametern und dem Batterieverhalten. In der Regel brauche es reale Brandtests.

Als neue Leiterin innerhalb der BAM für das Thema Lithiumbatterien konnte Anita Schmidt auch verkünden, dass sie an dem „Worst-Case-Szenario“ dran seien. Dies ist ein vielfach geäußerter Wunsch, den größtmöglichen errechneten Wumms in eine Verpackungsplanung miteinzubeziehen. Mit Blick auf die fortschreitenden Neuentwicklungen bei Batterien konnte dem bisher nicht nachgekommen werden.

Da Lithiumbatterien sich durch unterschiedlichste Zellchemien und -formate auszeichnen, streben die zuständigen Gremien der Vereinten Nationen eine Neuklassifizierung der Lithiumbatterien nach Gefährlichkeit an. Die BAM sei eines von weltweit neun Laboratorien, die an dieser Neuklassifizierung arbeiteten, so Schmidt. Die Arbeiten liefen noch. Derzeit sind neun Einstufungen in Planung.

Am vierten und letzten Tag gab Thorsten Dikmann, Team- und IT-Projektleiter elektronisches Laborjournal der BASF, einen Ausblick auf den Digitalen Produktpass. Der Batteriepass soll der neuen europäischen Gesetzgebung entsprechen. Er beinhalte Informationen über die Zellchemie und zur Herstellung, soll aber auch mit dynamischen Informationen angereichert werden. „Der Batteriepass ist etwas, das lebendig ist“, erklärte Dikmann. So könnten Verantwortliche auch Auskunft erhalten, wie eine Batterie geladen wurde. Der Pass bilde auch den CO2-Fußabdruck einer Batterie ab. Geplant sei eine Anwendung des Passes Ende 2023.

Wie die Konferenz gezeigt hat, sind in manchen Bereichen etliche Fragen nicht geklärt und Entwicklungen wie beispielsweise die zur passgenauen Sensorik stehen noch am Anfang. Sowohl der Gesetzgeber als auch die Unternehmen müssen noch schneller auf die enorme Nachfrage am Markt reagieren.

Rund 250 Teilnehmer und Referenten konnten Ende Januar ausgiebig über die Thematik diskutieren. Ein zusätzlicher Konferenztag nur für den Seeverkehr ist für den 27. Juni 2023 in Hamburg geplant (siehe unten). Und schließlich kann man sich jetzt schon auf die Konferenz im nächsten Jahr freuen.

Daniela Schulte-Brader/Sylvia Pompe

Lithiumbatterien im Seeverkehr

Am 27. Juni 2023 veranstaltet die Redaktion fokus GEFAHR/GUT einen weiteren Konferenztag mit dem Schwerpunkt „Lithiumbatterien im Seeverkehr“. Die Veranstaltung wird im Hotel Hafen in Hamburg stattfinden. Flankiert wird die Veranstaltung von einem Tagesseminar (begrenzte Teilnehmerzahl) am 26. Juni 2023 zu Umschlag und Lagerung von Lithiumbatterien. www.fokus-gefahrgut.de/seeverkehr

Fachkonferenz 2024

Die 17. Fachkonferenz wird vom 22. bis 25. Januar 2024 abgehalten. Die Veranstaltungstage werden wieder einzeln buchbar sein.

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