Wie sicher ist Öko?

Unfallsicherheit. Auch alternativ angetriebene Autos können verunfallen. Wie sicher sind Erdgas-, Wasserstoff- und Elektro-Antrieb im Crashfall eigentlich wirklich? ARBÖ-Schulungsleiter Rupert Brugger erklärt die Brandgefahren.

Neben unseren klassischen Verbrennungsmotoren mit Benzin oder Diesel gibt es inzwischen viele Alternativen. Häufig wird uns folgende Frage gestellt: Sind diese „neuen Antriebe“ gefährlicher als die bekannten Antriebe? Meist dreht sich diese Frage um die Brandgefahr.

Diese Frage muss man wohl auf ein defektes Fahrzeug oder ein Unfallfahrzeug reduzieren, denn an einem fehlerfreien Fahrzeug besteht in der Regel bei keiner Antriebsart eine Gefahr.

Widmen wir uns also zuerst dem Benzin. Tritt es aus der Kraftstoffanlage aus, kann es sehr schnell verdampfen und zündfähige Gemische bilden. Denn selbst bei Temperaturen unter –20 °C bildet Benzin zündfähige Gemische. Eine Zündquelle, wie z. B. ein heißer Auspuff, reicht aus, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch zu entzünden. Filmreife Explosionen des Kraftstoff-Luft-Gemisch im Tank enthält zu wenig Sauerstoff. Explosiv wird es vor allem dann, wenn sich durch Leckagen über einen längeren Zeitraum in geschlossenen Räumen (z.B. Garagen) größere Mengen eines zündfähigen Gemisches bilden können.

Besser sieht es in diesem Zusammenhang mit dem Diesel aus. Erst bei höheren Temperaturen, über 55 °C verdampft Diesel zu zündfähigem Gemisch. Es wäre also vergleichsweise schwieriger, Dieselkraftstoff mit einem Streichholz zu entzünden. Auch die Bildung zündfähiger Gemische ist unter normalen Atmosphärentemperaturen nicht möglich. Partikelfiltersysteme sorgen im Fahrzeug jedoch für die nötigen Temperaturen, um auch austretenden Dieselkraftstoff problemlos entzünden zu können.

Flüssiggas (LPG) und Erdgas (CNG) weisen in diesem Zusammenhang interessante Unterschiede auf. Zwar ist die Bildung zündfähiger Gemische jederzeit möglich, die Gase müssen ja gar nicht erst verdampfen. Allerdings muss die Konzentration des KraftstoffLuft-Gemisches deutlich höher sein. Bei LPG ca. doppelt so hoch, bei CNG sogar viermal so hoch. Wird jedoch ein Gas-System undicht, ist diese Konzen tration schnell erreicht. Erdgas verflüchtigt sich jedoch besser, da es leichter ist als Luft, auf Flüssiggas trifft dies nicht zu.

Und wie sieht es beim Wasserstoff aus? In Verbindung mit Sauerstoff bildet sich das wohl bekannteste zündfähige Gemisch, nämlich Knallgas. Was recht unsicher klingt, hat jedoch deutliche Vorteile. Wasserstoff ist das leichteste Element in unserem Sonnensystem und daher extrem flüchtig. Die Konzentration eines zündfähigen Gemisches müsste fast viermal so hoch sein wie bei Benzin. Gibt man dem Ganzen jedoch den nötigen „Raum“, um dieses Gemisch zu bilden, ist die Reaktion umso heftiger.

Blicken wir zuletzt noch auf die Elektrofahrzeuge, insbesondere auf deren Akkus. Verwendet werden in großem Maße Lithium-Ionen-Akkus. Die Gefahr dieser Technologie ist, dass es durch mechanische Krafteinwirkung zu einem Kurzschluss in der Zelle kommen kann (siehe dazu auch TechnikLexikon in Freie Fahrt-Ausgabe 5/2020). Der damit verbundene Temperaturanstieg führt zur Entzündung und zum Brand. Da in der aktiven Masse der Zelle ohnehin Sauerstoff vorhanden ist, ist externer Sauerstoff (also Luft) gar nicht nötig.

Unlöschbare Akkus. Natürlich sind die Akkuzellen gegen diese Krafteinwirkung bestmöglich geschützt. Verbaut in einem Kasten am Fahrzeugunterboden, lassen sie sich aber auch  genauso schwer löschen. Wobei löschen nicht einmal das richtige Wort dafür ist. Lithium-Akkus löschen ist de facto nicht möglich. Durch Untertauchen in ein Wasserbad oder Kühlen mit großen Wassermengen unterbindet man das thermische Durchgehen – auch „Thermal Runaway“ genannt. Die in Brand geratene Zelle selbst ist nicht mehr zu retten – man versucht das Übergreifen des Brandes auf andere Zellen (oft mehrere Hundert) zu unterbinden.  Um einen Lithium-Akku nachhaltig zu kühlen, wird er meist unter Wasser getaucht, dazu gibt es auch spezielle Container – mit allen logischen Folgen für das Fahrzeug.

Keine Gefahr. Zusammenfassend kann man also festhalten, dass von keiner der derzeit verfügbaren Antriebstechnologien eine erhöhte Gefahr ausgeht. Jede Technologie hat für sich betrachtet Vor- und Nachteile. Und solange das Fahrzeug technisch in Ordnung ist, kann man durchaus beruhigt sein.

Treten Betriebsstoffe unkontrolliert aus, ist eine Entzündung an heißen Bauteilen immer möglich. Bei einem Lithium-Ionen-Akku tritt zwar keine brennbare Flüssigkeit aus, dafür ist ein Brand deutlich unkontrollierbarer.

Problem Kältemittel. Eine andere Gefahr eint aber alle Fahrzeuge: das besonders leicht entzündliche Kältemittel R1234yf (auch Tetrafluorpropen genannt) für die Klimaanlage, das seit einigen Jahren für alle Pkw vorgeschrieben ist. Es besitzt ein deutlich geringeres Treibhauspontenzial als das bisherige Kältemittel R134a. Bei einem Austritt (z. B. bei einem Unfall, durch Diffusion oder bei defekten Anlagen) ist es daher „umweltfreundlicher“. Das Problem dabei: Die Selbstentzündungstemperatur liegt hier bei knapp über 400 °C und damit um gut 350 °C niedriger als bei R134a, was im Falle eines Unfalls ein enormes Brandrisiko darstellt. Einige Fahrzeughersteller wollten das neue Kältemittel deshalb erst gar nicht verwenden – aber das ist eine andere Geschichte ...