Eine überhitzte Lithium-Ionen-Batterie habe den Autobrand ausgelöst, liess die Feuerwehr Bellinzona vorschnell auf Facebook verlauten, nachdem an Auffahrt auf der Autobahn A2 im Tessin ein Fahrer in einem brennenden Tesla ums Leben gekommen war. Inzwischen wurde der Eintrag auf Facebook gelöscht und die Tessiner Kantonspolizei gab sich gegenüber der Depeschenagentur SDA zurückhaltend: Im Moment lasse noch nichts darauf schliessen, dass die Batterie die Ursache gewesen sei – die Ursache sei noch immer Gegenstand der Nachforschungen der Spurensicherung.

Das sagt viel aus über die Sensibilität gegenüber dieser Thematik: Jeder Brand eines Elektroautos sorgt für Aufmerksamkeit in der Öffentlichkeit. Bei genauem Hinsehen ist die Rolle des Akkus dabei oft ungewiss. So ist beim Unfall im Tessin nicht auszuschliessen, dass die Kollision des Autos mit der Leitplanke zu einem Defekt in der Batterie führte, der zu Überhitzung und schliesslich zur Entflammung führte. Es ist aber auch möglich, dass das Feuer eine andere Ursache hatte und erst danach auf die Batterien übergriff – ähnlich wie ein Auto mit Benzintank nach einem Aufprall in Brand geraten kann.

Löschen kaum möglich

Eines ist jedoch unbestritten: Wenn der Akku eines Elektrofahrzeugs einmal brennt, wird es schwierig, ihn zu löschen. Marcel Held, Batterieexperte am Materialforschungsinstitut Empa, erklärt: «Wird ein Lithium-Ionen-Akku zerfetzt, liefert er selber den Sauerstoff für den Brand.» Dieser chemische Prozess lässt sich kaum mehr aufhalten. Ingenieure versuchen deshalb, die Strukturen der Akkus so zu verändern, dass sie weniger feuergefährlich sind. So gibt es Systeme, bei denen der Separator zwischen Kathode und Anode (siehe Grafik) bei Überhitzung schmilzt und so den Stromfluss unterbricht, bevor ein Brand ausbricht. Zudem wird versucht, die Konstruktionen so zu optimieren, dass ein Brand einer einzelnen Akkuzelle nicht auf das ganze Batteriepack übergreift.

«Wie die Batteriepacks der einzelnen Hersteller genau aufgebaut sind, ist geheim», sagt Held. «Aber es gibt bereits Lösungen, bei denen der Brandschutz gut funktioniert.» So hat er an der Empa den Akku des VW E-Golf getestet. «Wir haben einen Nagel hineingeschlagen und nichts ist passiert», sagt er.

Allerdings müssen die Konstrukteure bei mobilen Anwendungen – seien es Fahrzeuge oder elektronische Geräte wie Smartphones und Laptops – darauf achten, Gewicht und Volumen klein zu halten. Die sichersten Lösungen wären zu gross und zu schwer, um sie in ein Auto einzubauen. «Diejenigen Akkus mit hoher Energiedichte sind im Prinzip am gefährlichsten», sagt Held.

Doch er vermutet, dass die Gefahr von Bränden bei Elektrofahrzeugen überschätzt wird. Brände von Lithium-Ionen-Akkus seien im Verhältnis zur riesigen Anzahl, die weltweit in Umlauf sind, sehr selten. Die Häufigkeit von Bränden nimmt schlicht zu, weil die Anzahl Elektrofahrzeuge ansteigt.

Neue Batterietypen gesucht

Dennoch suchen Forscher nach Alternativen, um das Risiko weiter zu verringern. Nicht brennbar und erst noch auslaufsicher wären Batterien, bei denen der Elektrolyt nicht flüssig, sondern fest wäre. Experimentiert wird mit Elektrolyten aus Amid-Borhydrid. Dieses Material leitet gut und hält Temperaturen bis zu 150 Grad aus. Aber es hält in der Praxis nur eine Spannung von 1 Volt aus. Das ist zu wenig (zum Vergleich: die Autobatterie eines herkömmlichen Autos arbeitet mit 12 Volt). Man versucht es mit alternativen Borverbindung – erfolgreich. Ein Prototyp hielt immerhin schon 3 Volt aus.

Eine ungefährliche Batterie wird auch angestrebt mit Legierungen aus Lithium und anderen Metallen. Diese sollen in extrem dünnen Schichten aufgetragen werden, da sich damit die Leistungsfähigkeit der Batterie erhöht. Eine solche Dünnschichtbatterie wäre ungefährlich und käme zudem ohne den Rohstoff Grafit aus.

Reif für die Praxis sind solche neuen Batterietypen aber noch nicht. «Es wird sicher noch Jahre dauern, bis sie auf den Markt kommen», sagt Held.