ifaNEWS → Brandbekämpfung bei Wasserstoff-Fahrzeugen

Wenn sich die Brennstoffzellen-Technologie allgemein verbreitet, werden wasserstoffbetriebene Fahrzeuge künftig auch in Tunneln und Tiefgaragen verkehren – und könnten dort in Brand geraten. Deshalb ist die International Fire Academy am europäischen Forschungsprojekt «HyTunnel-CS» beteiligt, das die Entwicklung möglichst sicherer Wasserstoff-Fahrzeuge zum Ziel hat.

In Zukunft auch Wasserstoff?


Wasserstoffgetriebene Fahrzeuge sind ein technologischer Hoffnungsträger des Klimaschutzes. Deshalb wird weltweit an der Weiterentwicklung der Brennstoffzellentechnologie gearbeitet, wozu die Europäische Union zahlreiche Forschungsprogramme initiiert und finanziert hat. Zu den EU-Forschungsprogrammen:

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Eines dieser Forschungsprojekte ist «HyTunnel-CS». Hy steht für Hydrogen bzw. Wasserstoff. CS steht für confined spaces, also Räume mit beschränktem Zugang, wie zum Beispiel Tiefgaragen. Zum Projekt «HyTunnel-CS»:

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Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von wasserstoffgetriebenen Fahrzeugen, die in unterirdischen Verkehrsanlagen mit gleichem oder sogar geringerem Risiko betrieben werden können, als das bei Fahrzeugen mit fossilen Antrieben der Fall ist. Finanziert wird das Projekt von der öffentlich-privaten Partnerschaft Fuel Cells and Hydrogen Joint Untertaking (FCH) mit Sitz in Brüssel. Mehr zu FCH:

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Wasserstoff-Fahrzeuge bald überall verbreitet?


Noch spielen wasserstoffgetriebene Fahrzeuge eine untergeordnete Rolle. In einigen Jahren könnten sie jedoch weit verbreitet, also praktisch überall anzutreffen sein: nicht nur auf Strasse und Schiene und sogar in der Luft, sondern eben auch in Bahn- und Strassentunneln, Bahnhöfen, Parkhäusern, Garagen und Carports. Und selbst bei noch so grosser technischer Zuverlässigkeit werden auch wasserstoffgetriebene Fahrzeuge in Unfälle verwickelt werden, was ebenso zu Fahrzeugbränden führen kann wie Fehlbedienungen oder unzureichende Wartungen. Dann könnte jede, selbst die kleinste Feuerwehr, mit Bränden von Wasserstoff-Fahrzeugen konfrontiert werden. Deshalb wurde die International Fire Academy auf Anregung der Brandschutzforschungsstelle des Karlsruher Instituts für Technologie KIT eingeladen, am Projekt «HyTunnel-CS» mitzuwirken. Und zwar zum einen, um ihre Expertise im Einsatzbereich unterirdischer Verkehrsanlagen einzubringen. Zum anderen ist die International Fire Academy auch in der Entwicklung und Vermittlung spezieller Taktiken und Techniken zur Brandbekämpfung gefragt.

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Testflotte des Fraunhofer-Institutes für Solare Energiesysteme in Freiburg im Breisgau© Fraunhofer ISE
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Wasserstoff-Zapfpistole© Fraunhofer ISE/Sven Ehlers

Prinzip: Kontrolliert abbrennen lassen


Aus Sicht der Feuerwehren hat Wasserstoff zwei unangenehme Eigenschaften: Erstens sind die Flammen brennenden Wasserstoffes sehr heiss und deshalb derart hell, dass sie mit blossem Auge kaum zu erkennen sind. Zweitens bildet unverbrannt austretender Wasserstoff explosionsfähige Gas-Luftgemische, die bereits durch sehr schwache Funken gezündet werden können.

Die generelle Vorgehensweise ist seit langem bekannt. Die Flammen werden mittels Wärmebildkameras erkannt. Oder sie können sichtbar gemacht werden, indem man brennbare Gegenstände, zum Beispiel einen Besen, in den vermuteten Flammenbereich hält. Um Explosionen zu vermeiden, lässt man Wasserstoffbrände, wie alle Gasbrände, kontrolliert abbrennen, während die Umgebung abgeschirmt wird.

Informationen zum einzelnen Fahrzeug geben die Rettungsdatenblätter der Hersteller.

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Auszug aus den Rettungsdatenblättern für den Hyundai Nexo© Hyundai Motor Deutschland GmbH

Schwieriger zu beantworten ist die Frage, wie genau vorzugehen ist, wenn beispielsweise aus einem Fahrzeugtank in einer Tiefgarage Wasserstoff unverbrannt entweicht. Hier stehen die Vertreter der International Fire Academy im engen Austausch mit den Wissenschaftlern der beteiligten Universitäten und Forschungseinrichtungen, die zusammen interdisziplinär alle relevanten Bereiche der Naturwissenschaften und Technik abdecken. Gemeinsam wird versucht, die neuesten Erkenntnisse aus Experimenten und Simulationen auf für die Feuerwehr praxistaugliche Standard-Einsatzregeln herunterzubrechen.

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Derzeit in der Diskussion: Einsatz von Grosslüftern bei Havarien mit Wasserstoff in unterirdischen Verkehrsanlagen

Von der Regel zur Praxis


So hilfreich Standard-Einsatzregeln auch sind, so wenig reichen sie allein aus, um schwierige Einsatzaufgaben bewältigen zu können. Denn keine Regel kann alle in der Praxis möglichen Situationen abdecken. So wird bislang beispielsweise empfohlen, brennende Wasserstoff-Fahrzeuge nur von der Seite anzugehen, weil die meterlangen Wasserstoffflammen aus einem abblasenden Tank nach hinten oder vorne gerichtet sind. Wie aber soll dies bewerkstelligt werden, wenn das Fahrzeug in einer Parkbucht in einer Tiefgarage steht und die Nachbarfahrzeuge den seitlichen Zugang blockieren? Solche Fragen werden derzeit gemeinsam mit anderen Feuerwehrschulen diskutiert und sind Schwerpunktthema des parallel laufenden Projektes «HyResponder», das ebenso wie das Projekt «HyTunnel-CS» von der Europäischen Union und der FCH finanziert wird.

Die Federführung bei «HyResponder» hat die École nationale supérieure des officiers de sapeurs-pompiers in Aix-en-Provence (Frankreich). Ein Ziel der Entwickler ist, einen Kurs zu entwickeln, in dem letztlich alle Feuerwehren mit den Taktiken und Techniken für die Bewältigung von Ereignissen mit Wasserstoff-Fahrzeugen vertraut gemacht werden sollen.

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Das grosse Ziel: Ein Flussdiagram mit einfachen Standard-Einsatzregeln für die Bewältigung von Ereignissen mit Wasserstoff-Fahrzeugen. Bisher existieren erste Entwürfe, die mit Feuerwehrkollegen aus ganz Europa diskutiert werden.

Wasserstoff wird eine von vielen Varianten sein


Noch ist offen, welche Verbreitung wasserstoffbetriebene Fahrzeuge finden werden. In jedem Fall aber ist damit zu rechnen, dass immer mehr unterschiedliche Antriebsarten serienreif werden, auf die die Feuerwehren jeweils unterschiedlich reagieren müssen. Das grösste Problem ist deshalb, möglichst schnell zu erkunden, ob es sich nun um ein Fahrzeug mit fossilen Brennstoffen, grossen Batterien oder Wasserstoff, Erdgas oder Flüssiggas im Tank handelt.

Zwar sind die vielen Antriebsarten anhand von Typenbezeichnung oder speziellen Beschriftungen wie etwa Blue Cell (für Brennstoffzellen mit Wasserstoff) von aussen zu erkennen. Diese können jedoch bei Unfällen oder im Brandfall unkenntlich werden.

Eine sichere Methode der Erkundung bietet die Fahrzeug-Identifikationsnummer VIN (für Vehicle Information Number). Anhand dieser kann zweifelsfrei festgestellt werden, um welche Antriebsart es sich bei einem havarierten Fahrzeug handelt. Deshalb engagiert sich eine Arbeitsgruppe des Internationalen Feuerverbandes CTIF dafür, diese VIN für die Feuerwehren elektronisch zugänglich zu machen. Im Idealfall würde sie der Leitstelle bereits mit einer automatischen Notfall-Meldung des e-call-Systems übermittelt. Denkbar wäre auch, die VIN beim Einfahren beispielsweise in ein Parkhaus zu erfassen. Im Ereignisfall könnte die Feuerwehr dann rasch abfragen, wie viele Fahrzeuge mit welchen Antriebsarten sich im Gebäude befinden.

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Jedes Fahrzeug hat eine von aussen lesbare Fahrzeug-Identifikationsnummer – bei einem Fahrzeugbrand oder stark verformten Fahrzeugen ist diese aber möglicherweise nicht mehr zu erkennen.

Arbeit an wichtigen Detailfragen


Beim aktuellen Stand des Projektes ist zu erwarten, dass die Feuerwehren in einiger Zeit auch Ereignisse mit Wasserstoff-Fahrzeugen sicher werden bewältigen können. Dazu trägt auch bei, dass die Sicherheitseinrichtungen der Brennstoffzellen-Technik im Verlauf des Projektes «HyTunnel-CS» immer weiter optimiert werden sollen. Noch aber gibt es mehr offene Fragen als erste Antworten. Kopfzerbrechen bereitet z. B. die Frage, wie bei sehr stark verformten Unfallfahrzeugen vorzugehen ist. Denn, wie bereits bei den Elektrofahrzeugen, kann ein Schnitt an der falschen Stelle zu bösen Überraschungen führen. Aber auch dazu werden Antworten gefunden werden.

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Die Rettungsdatenblätter (hier für den Hyundai Tucson) zeigen, wo geschnitten werden darf.© Hyundai Motor Deutschland GmbH

Quelle: ifa

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