Kleine Kraftpakete. Große Wirkung. Hohe Anforderungen.

Erst vor wenigen Wochen beschloss der VW-Konzernvorstand, eine Milliarde Euro in eine Batteriezellen-Fabrik in Salzgitter zu investieren. Ab dem zweiten Halbjahr 2019 soll dort die Pilotfertigung beginnen. Zusammen mit Partnern will Volkswagen vor allem in Deutschland sogenannte Giga-Factories errichten. Geplant ist auch der Aufbau zweier Zellfertigungen in Europa: eine für Li-Ionen-Akkus und eine für Feststoffbatterien. Den erforderlichen Rohstoffnachschub hat Volkswagen gesichert: Über die Lieferung von Lithium signierte das Unternehmen ein Memorandum of Understanding für einen Zehnjahresvertrag mit der chinesischen Firma Ganfeng Lithium Co. Ltd.

Erfahrungsaustausch voller Energie im Vogtland

Zum Erfahrungsaustausch über den Land-, See- und Lufttransport von Lithium-Ionen-Akkus sowie über die Lagerung dieser Technik hatte der Landesverband Ost im VDMA Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. eingeladen. Gastgeber des Treffens war die weltweit tätige GETT Gerätetechnik GmbH an ihrem Hauptsitz in Treuen/Vogtland. Einen der drei Fachvorträge hielt Dipl.-Ing. Eric Stahlmann, Senior Ingenieur bei der LogistikPlan GmbH in Dresden. Er referierte über „Li-Ionen-Batterien in der Intralogistikplanung“ und veranschaulichte dabei insbesondere normative Anforderungen in der Lager- und Prozessgestaltung.
Li-Ionen-Batterien stellen nach Meinung vieler Experten aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile gegenüber anderen Sekundärzellarten die zukunftweisende Speichertechnologie im mobilen als auch im stationären Einsatz dar. Doch vorteilhafte Eigenschaften der Li-Ionen-Zellen, wie etwa hohe Energiedichte und flexible Bauformen, bergen auch gewisse Risiken für den Umgang in Produktion, Logistik und Anwendung. Dazu zählen hohe Energiegehalte, hochentzündliche Elektrolyte und die eingesetzten Chemikalien.

Gefahrgut auf Achse – in der Intralogistik (noch) nicht

Für den Transport existieren zahlreiche Vorgaben, darunter Regelungen für Gefahrgüter. Konkret gelten hier ADR für den Straßentransport, IATA DGR und ICAO T.I. für den Luftverkehr und der IMDG-Code für Seefracht. Im Jahr 2009 wurden Lithium-Ionen-Zellen von den Vereinten Nationen als Gefahrgut der Klasse 9 definiert. Für Inverkehrbringen, Lagerung und Transport ist ein Nachweis der Prüfung nach UN 38.3 notwendig. Gefordert sind Informationen in der Kennzeichnung über das Vorhandensein von Lithium-Ionen-Zellen beziehungsweise Batterien, erkennbar an der aufgeführten UN-Nummer. Erwartet wird weiterhin der Hinweis, dass bei Beschädigungen Entzündungsgefahr besteht, sowie eine Telefonnummer für eine mögliche Kontaktaufnahme und weitere Informationen. So viel zu den internationalen Vereinbarungen. In Deutschland regelt zusätzlich das Batterie-Gesetz das Inverkehrbringen, die Rücknahme und umweltverträgliche Entsorgung von Batterien und Akkumulatoren. Bezüglich der Intralogistik besteht noch Nachholbedarf. Aktuell gelten hier Lithium-Ionen-Zellen nicht als Gefahrstoff. Die deutschen Versicherer empfehlen jedoch, Lithium-Ionen-Zellen als wie einen Gefahrstoff zu behandeln.
Zur Planung und Gestaltung logistischer Systeme an den Schnittstellen zwischen Betrieb und der Außenwelt sind mehrere Aspekte wesentlich. Dazu gehört, Flächen für ADR-Checks bei Ein- und Ausfahrten auf das Werksgelände vorzusehen, höchstzulässige Mengen zu überwachen und die Berücksichtigung der Kennzeichnungspflichten durch Integration der notwendigen Label-Applikationen vor Übergabe an Transportdienstleister. Hinzu kommt die Erstellung von Beförderungspapieren für die zu transportierenden Gefahrgüter und eine geeignete Auswahl von Verpackungsmaterial.

Sichere Lagerung unter Brandschutzaspekten

Im Bereich der Lagerung gibt es kaum gesetzliche Vorschriften. Verantwortliche sollten deshalb selbstständig einen gangbaren Weg suchen. Eindeutiger Schwerpunkt bei der Konzipierung geeigneter Lagersysteme ist vorbeugender Brandschutz. Planerische Ansatzpunkte sind Abschnittsbildung, anlagentechnischer Brandschutz, Brandmeldeanlagen und Rauchdetektion sowie Löschwasserrückhaltung. Derzeit liegen kaum gesicherte Erkenntnisse vor, wie sich Lithium-Ionen Batterien mit hoher Leistung – die zum Beispiel in Automobilen oder Großgeräten verwendet werden – sicher lagern und bereitstellen lassen. Stimmen Sie erforderliche Schutzmaßnahmen individuell mit Ihrem Versicherer ab. Orientierung bei der Gestaltung bietet die VdS 3103, wer mit dem Umgang von Lithium-Ionen-Batterien beginnt, sollte das bestehende Brandschutzkonzept einer Überprüfung unterziehen.

Für den Umgang mit Li-Ionen-Batterien in der Intralogistikplanung nutzt LogistikPlan ein integrales Phasenmodell. Dabei werden die Planungsphasen der Logistikplanung mit den Planungsphasen nach HOAI synchronisiert und um relevante Punkte der Brandschutzplanung ergänzt. Notwendig ist, die brandschutztechnische Planungskompetenz des Fabrik- und Logistikplaners einzeln zu bewerten und gegebenenfalls erforderliche Kompetenzen aufzubauen. Eine rechtzeitige Sensibilisierung des gesamten Projektteams für die Brandschutzthematik entpuppte sich in der Praxis bereits mehrfach als wichtiger Faktor für den Projekterfolg. Unter anderem deshalb, weil diese Arbeitsweise endlose Planungsschleifen ebenso vermeidet wie abgelehnte Bauvoranfragen oder Bauanträge.
„Der Entwurfsverfasser muss nach Sachkunde und Erfahrung zur Vorbereitung des jeweiligen Bauvorhabens geeignet sein. … Hat der Entwurfsverfasser auf einzelnen Fachgebieten nicht die erforderliche Sachkunde und Erfahrung, so sind geeignete Fachplaner heranzuziehen.“ (Musterbauordnung § 54).

Text: Egbert Sass

Weitere Informationen sowie Projektbeispiele und Referenzen finden Sie in der Präsentation, die beim VDMA Ost gehalten wurde. Gern können Sie das PDF im untenstehenden Formular anfordern.

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