Batteriebrand im Rechenzentrum: Studie simuliert hohe Fluorwasserstoff-Belastung

Singapur – Eine am 31. Juli 2026 veröffentlichte Fachstudie untersucht einen Batteriebrand in einem 485,52-kWh-NMC-Speicher des Rechenzentrums Equinix SG4-4A. Die Forscher modellierten dafür 10.000 Fälle eines vollständigen Thermal Runaway und berücksichtigten Lüftung, Löschung sowie die Aufteilung des Speichers. In allen Simulationen überschritt die Fluorwasserstoff-Belastung den NIOSH-Gefahrenwert für unmittelbar lebens- oder gesundheitsgefährliche Konzentrationen. Reale Betroffene oder Schäden gab es jedoch nicht, denn die Untersuchung bildet ein mögliches Störfallszenario rechnerisch ab. Deshalb konzentriert sich die Studie auf die Wirkung technischer Schutzsysteme.


Batteriebrand setzt giftigen Fluorwasserstoff frei

Ein Thermal Runaway entsteht, wenn sich eine Batteriezelle selbst verstärkend erhitzt und weitere chemische Reaktionen auslöst. Dabei können benachbarte Zellen ebenfalls versagen, während giftige und brennbare Gase entstehen. Bei den untersuchten NMC-Zellen gehört dazu Fluorwasserstoff, kurz HF. NIOSH setzt die IDLH-Schwelle für HF bei 25 Milligramm pro Kubikmeter beziehungsweise 30 ppm an. Deshalb ist eine schnelle Räumung geschlossener Batterieräume entscheidend.

Ein Batteriebrand in NMC-Speichern kann giftigen Fluorwasserstoff freisetzen. Neue Studie zeigt, wie lange Innenräume gefährlich bleiben
Ein Batteriebrand in NMC-Speichern kann giftigen Fluorwasserstoff freisetzen. Neue Studie zeigt, wie lange Innenräume gefährlich bleiben
Bild: Shutterstock

Die Simulation errechnete für zehn Minuten Exposition im Einraum-Modell im Mittel 1.161 Milligramm HF pro Kubikmeter. Im Zwei-Raum-Modell sank der Wert auf 580 Milligramm, blieb jedoch weit über der IDLH-Schwelle. Ein Batteriebrand dieser Größenordnung könnte den betroffenen Raum deshalb für Einsatzkräfte ohne geeigneten Atemschutz unzugänglich machen. Die mittlere Zeit bis zur Unterschreitung des Grenzwerts sank durch die Aufteilung von 599 auf 301 Minuten. Selbst das günstigere Konzept benötigte damit rechnerisch rund fünf Stunden.

Wasser allein erreicht im Modell nur begrenzte Wirkung

Wasser allein erzielte im Modell nur eine mittlere Löschwirksamkeit von 37,9 Prozent. Der Grund liegt vor allem in der angenommenen Verzögerung bis zum Wassereinsatz. Bei einer Aktivierung innerhalb von drei Minuten setzte das Modell dagegen 78 Prozent Wirksamkeit an. Die simulierte Verzögerung lag jedoch im Median bei 7,9 Minuten. Deshalb bewerten die Autoren eine Kombination aus Löschgas und anschließendem Wassereinsatz günstiger.

Das Löschgas soll offene Flammen früh begrenzen, während Wasser anschließend die Batterie kühlt. Für diese Kombination sank die modellierte jährliche Kennzahl „Expected Risk to Life“ um 80,3 Prozent. Der Batteriebrand bleibt damit gefährlich, doch die Wahrscheinlichkeit unkontrollierter Flammen sinkt im Modell deutlich. Primären Fluorwasserstoff aus dem Thermal Runaway verhindert das Löschgas allerdings nicht. Auch die aktuelle NFPA 855 setzt deshalb auf mehrere Schutzebenen für stationäre Energiespeicher.


Ergebnisse lassen sich nicht auf jeden Batteriespeicher übertragen

Die Ergebnisse gelten jedoch nicht pauschal für jeden Batteriespeicher. Untersucht wurde eine konkrete NMC-Anlage in einem geschlossenen Rechenzentrum mit festgelegten Annahmen zu Lüftung, Ausfallwahrscheinlichkeiten und Löschzeiten. Einige Parameter stammen aus Literaturwerten und nicht aus Versuchen am installierten System. Außerdem unterstellt das Expositionsszenario eine Person im Batterieraum während des Ereignisses. Die vorhandenen Notfallabläufe sollen jedoch gerade verhindern, dass Personal dort bleibt.

Für die Einordnung ist außerdem die verwendete Zellchemie wichtig. In den USA nutzen inzwischen rund 90 Prozent der neu errichteten Großspeicher die thermisch stabilere LFP-Chemie. Schwere BESS-Brände bleiben laut MIT zudem selten, obwohl weltweit immer mehr Anlagen entstehen. Singapur verlangt deshalb für größere Systeme unter anderem Brandabschnitte, Sprinkler, Gasdetektion und mechanische Lüftung. Die Studie liefert damit vor allem konkrete Zahlen für ein mögliches schweres Störfallszenario in einem geschlossenen NMC-System.

Verfasser: Blackout News
Verwendete Quellen: Climate Portal (05.08.26)MDPI (01.08.26)NFPA (29.07.26)

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