Brände durch Lithium-Akkus

[janw]

Nachdem anfangs vor allem Mobiltelefone betroffen waren, sind in der letzten Zeit einige Brände in Flugzeugen aufgetreten, die durch Lithium-Akkus ausgelöst wurden.

Wie ist das zu bewerten, Kinderkrankheiten einer neuen Technologie? Oder ist diese Technik grundsätzlich so gefährlich, daß sie für derart sensible Einsatzgebiete wie Flugzeuge eigentlich ausscheiden müsste?

[Ipsissimus]

ich glaube nicht, dass die sich durchsetzen werden. Die Energiedichte in ihnen ist viel zu hoch, als dass die Sicherheit dieser Akkus unabhängig von ihren Umgebungsbedingungen gesichert werden könnte. Ich tippe mal auf Brennstoffzellen.

[Maglor]

Die Brandgefahr von Lithium-Batterien ist auch schon seit Jahrzehnten bekannt. Von daher kann schon nicht mehr von einer Kinderkrankheit gesprochen werden.

[Ipsissimus]

na ja, sie könnten runter geregelt werden, und wären dann auch nicht gefährlicher als herkömmliche Akkus oder Batterien. Aber man will sie ja als Hochleistungsspeicher, und somit ist es wieder mal menschliches Unmaß, das die Dinge gefährlich macht

[Traitor]

Wie kann man ernsthaft von "Kinderkrankheiten" und "wird sich nicht durchsetzen" reden, wenn eine Technologie seit Jahren bis Jahrzehnten erfolgreich eingesetzt wird? Die gelegentlichen Probleme bei Handys gehen meines Wissens alle auf grob unsachgemäße Behandlung zurück (seitens der Gerätehersteller, die sie unsauber verbauen, oder der Softwarehersteller, die sie überlasten, oder seitens der Nutzers, die sie grob toleranzverletzenden Umweltbedingungen aussetzen) und beim Flugzeug-(PR-)Debakel handelt es sich um ein einzelnes, auch in vielen anderen Bereichen anscheinend unausgereiftes und schlecht verarbeitetes Modell.

Und zum Vergleich möge man sich ansehen, wieviele Brände und fatale Fehlfunktionen es bei Benzinmotoren, Gasthermen oder Kohlemeilern gab und/oder gibt... Hohe Energiedichten sind nur eine Voraussetzung für Unfälle, Auslöser sind meist menschliche Fehler, mangelnde Wartung oder untaugliches Zubehör.

Ach ja, Brennstoffzellen, wie war das noch mal, als Wasserstoff zuletzt eine wichtige Rolle in der Luftfahrt spielte...?

[Ipsissimus]

da tat er das in gasförmiger Form^^ in modernen Brennstoffzellen liegt das Wasser schon vorher vor^^

Lithium-Ionen-Akkus seit Jahrzehnten? Aha^^

[Traitor]

Bitte...? Wenn du die Brennstoffzelle direkt mit Wasser betanken willst, musst du aber auch noch ein Perpetuum Mobile einbauen, um damit irgendetwas antreiben zu können.
Die Probleme von Wasserstoff und -transport sind immer noch nicht im großwirtschaftlichen Maßstab gelöst. Die Standardmethode ist Flüssiggas, definitiv sicherer als ein Zeppelin, aber wohl auch nicht sicherer als Akkus. Alternativ gibt es diverse Methoden der Einbettung in Feststoffe oder Granulate, aber ich habe noch nicht gehört, dass davon eine großserienreif wäre.

"Jahrzehnte" im Plural ist großzügig, ja, daher "Jahre bis Jahrzehnte" - erste Massenmarktanwendungen vor gut 20 Jahren, marktbeherrschend seit 10-15.

[Ipsissimus]

Ah, okay, ich hatte die Fotoapparate vergessen. Vor 10 bis 15 Jahren hätte ich eher die Anlaufschwelle vermutet, dass da schon die Massenproduktion gebrummt hat, ist mir neu. Trotzdem glaube ich, dass es sich nur um eine Durchgangstechnologie handelt, möglicherweise mit ihren Nischenmärkten. Aber zum Beispiel im Bereich Automobil setzen die meisten Hersteller langfristig eher auf Brennstoffzellen, auch wenn sie derzeit und noch mittelfristig mit anderen Arten von Energiequellen arbeiten müssen, um Elektroautos überhaupt zu konkurrenzfähigen Preisen großserienreif zu bekommen. Und immerhin gibt es auch schon Smartphones, die mit Brennstoffzellen statt Akkus arbeiten. Die Gefahren der Wasserstoffspeicherung sind nicht sonderlich hoch, da der Wasserstoff im Normalfall nicht in reiner Form mitgeführt wird, sondern über eine chemische Reaktion z.B aus Bhutangas erst erzeugt wird, wenn er gebraucht wird.

[Traitor]

Das Original-iBook von 1999 hatte einen Li-Ion-Akku (Quelle), Laptops anderer Hersteller sind mir gerade aufgrund obskurer Modellnummern zu schwer zu recherchieren. Im Handy-Bereich war Li-Ion anscheinend z.B. beim Motorola StarTac von 1996 noch eine Luxus-Option, beim I1000 von 1999 dann schon Standard.
10 Jahre also mehr als locker, und 15 scheint ziemlich genau die Grenze zu sein.
(Natürlich verstecken sich hinter "Li-Ion" auch verschiedene Subtechniken, von denen manche jünger sind, und die Energiedichte hat sich seit damals auch erhöht. Aber von der Kinderphase kann man sicher nicht mehr reden, höchstens noch für die Mobilitätsanwendungen, aber nicht für die Technik an sich.)

Auf Durchgangstechnologie können wir uns gerne einigen, es wird sicher noch etwas besseres kommen. Die Brennstoffzelle mag das für einige Anwendungen (Verkehr) werden, für andere (Elektronik) stärkere und meinetwegen auch sicherere Akkutypen (u.a. polymerbasiert, oder mit etwas Glück Graphen).

Zu Brennstoffzellen und Handys finde ich nur Vorabpatente und diffuse Ankündigungen, bestenfalls externe Auflader. Dass da tatsächlich etwas marktreif wäre, ist mir nicht bekannt. Erscheint mir aufgrund der Bauart und komplizierteren Nachfüllung auch langfristig nicht als sinnvolles Anwendungsgebiet.

Den Wasserstoff aus Metan oder Butan zu gewinnen, ist direkt im Gerät ziemlich ineffizient (sowohl vom Wirkungsgrad als auch der mitgeschleppten Ballastmenge her) und zudem auf die Gesamtbereitstellungskette bezogen von keinerlei Umweltvorteil, solange das Gas großenteils aus fossilen Quellen stammt. Als echte Lösung braucht man kompakte Speicherformen (wie gesagt, Flüssiggas oder Feststoffspeicher) und umweltfreundliche Herstellung (Elektrolyse per Sonnen- oder Windkraft).

Ach ja, Bhutan in jedem Auto mitzutransportieren, dürfte die Effizienz massiv senken - die 716k Einwohner wiegen dann doch zu viel, ganz zu schweigen vom Gebirge...

[janw]

Naja, was sind 15 Jahre gegenüber der Dampfmaschine, oder erst der Pferd-und-Wagen-Technologie^^ aber versteht die "Kinderkrankheiten" notfalls bezogen auf die Anwendung in sensiblen Großgeräten, wie eben Flugzeugen.

Sind die Vorfälle jetzt wirklich isoliert auf einen bestimmten Bautyp in einem bestimmten Flugzegtypen, und ist dieser Flugzeugtyp an sich mangelhaft?

[Lykurg]

Verglichen mit den allenfalls ein paar tausend Dampfmaschinen des frühen Industriezeitalters dürfte aber die zigmillionenfache Fertigung von Li-Ion-Akkus schon eine etwas breitere Basis für Erkenntnis und Fortschritt darstellen, ganz abgesehen davon, daß bei heutigen Produkthaftungsrichtlinien auch die Tests wohl nicht mehr ganz in demselben Maße beim Endverbraucher durchgeführt werden.

[Traitor]

Zählt man die Todesopfer der Dampfmaschinen- oder Pferde-Technologie auch noch Jahrzehnte bzw. Jahrtausende nach ihrer Einführung, sieht die Sicherheitsbilanz der Akkus nur noch besser aus.

In der Luftfahrt geht es bisher nur um den Boeing Dreamliner, der auch sonst einige Kinderkrankheiten hat. Und natürlich nicht um Antriebsbatterien.
Bei Elektroautos dürften die Probleme auch nicht häufiger oder schlimmer sein als bei benzin- oder gasbetriebenen.