Brandbegrenzungsdecken sind spezielle technische Textilien, die dazu dienen, die Ausbreitung von Bränden zu begrenzen und sie von ihrer Umgebung zu isolieren. Sie unterscheiden sich von herkömmlichen Löschdecken, die darauf ausgelegt sind, kleinere Brände durch Ersticken zu löschen, denn Brandbegrenzungsdecken können die Hitze und Energie größerer Brände, einschließlich solcher von Lithium-Ionen-Akkus, wirksam eindämmen und kontrollieren. Sie bestehen aus speziellen hitzeresistenten Materialien, oft einem Glasfasergewebe mit einer Beschichtung, und sind darauf ausgelegt, hohen Temperaturen standzuhalten.

Einführung

Eine Brandbegrenzungsdecke, auch als Brandschutzdecke bekannt, ist ein speziell entwickeltes technisches Textil, das dazu dient, Brände zu isolieren und deren Ausbreitung zu verhindern. Sie wird dazu genutzt, die Umgebung vor Schäden zu schützen und kann auch dazu beitragen, den Brand unter Kontrolle zu bringen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Feuerlöschmethoden wie Wasser, Schaum oder Pulver verursacht die Anwendung einer Brandbegrenzungsdecke im Prinzip keine Kontamination der Umgebung.

Der Begriff „Brandbegrenzungsdecke“ hat sich in der jüngeren Vergangenheit etabliert, da dadurch die vornehmliche Funktion dieser Decken besonders deutlich wird: Im Gegensatz zu herkömmlichen Löschdecken, die darauf abzielen, das Feuer direkt zu ersticken, legt eine Brandbegrenzungsdecke ihren Fokus auf die Kontrolle und Isolierung des Brandes, wodurch die Ausbreitung und potenzielle Schäden minimiert werden.

Diese Decken sind daher besonders relevant bei spezifischen Brandfällen, bei denen herkömmliche Löschmethoden möglicherweise weniger effektiv oder unpraktisch sind, wie zum Beispiel bei Bränden von elektrisch betriebenen Fahrzeugen. Da der Brand von Lithium-Ionen-Batterien unter bestimmten Bedingungen ohne externe Sauerstoffzufuhr weiterbrennen kann, bietet eine Brandbegrenzungsdecke einen effektiven Weg, den Brand einzudämmen und Schäden zu minimieren.

Geschichte und Entwicklung

Brandbegrenzungsdecken sind eine vergleichsweise junge Entwicklung im Bereich des Brandschutzes. Ihr Einsatzbereich hat sich in den letzten Jahren erweitert, da immer mehr die Notwendigkeit erkannt wurde, effektive und umweltfreundliche Lösungen für spezielle Brandgefahren, wie sie beispielsweise durch Akkubrände in Elektrofahrzeugen entstehen, zu finden.

Der Gebrauch technischer Textilien, die feuerresistent sind, lässt sich bis ins 20. Jahrhundert zurückverfolgen, als Glasfasergewebe aufgrund seiner hohen Hitzebeständigkeit in verschiedenen industriellen Anwendungen, beispielsweise Rohrverkleidungen oder ähnliches genutzt wurde. Mit Fortschritten in der Materialwissenschaft wurden diese Textilien weiter verbessert und für spezifische Anwendungen angepasst.

In den 2010er Jahren begannen Unternehmen, diese technischen Textilien weiterzuentwickeln, um sie speziell für die Eindämmung und Bekämpfung von Bränden einzusetzen. Während dieser Zeit begannen auch einige Unternehmen, darunter VLITEX, Bridgehill, Jutec und andere, mit der Entwicklung von Produkten speziell für die Eindämmung von Akkubränden, da herkömmliche Löschmethoden hier oft weniger effektiv oder unpraktisch sind.

Diese Firmen nutzen ihr Fachwissen im Bereich technischer Textilien und Brandschutz, um Prototypen zu entwickeln und umfangreiche Tests durchzuführen. Im Laufe der Zeit haben die Produkte an Anerkennung gewonnen, insbesondere durch erfolgreiche Tests und Zertifizierungen, und werden heute in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Sie kommen bei der Brandbekämpfung zum Einsatz und dienen zum Schutz vor brennenden Elektrofahrzeugen und deren Ladeinfrastruktur. Bei verunfallten Elektrofahrzeugen, von denen ein hohes Risiko der Selbstentzündung ausgeht, minimieren Brandbegrenzungsdecken zuverlässig das Risiko von übergreifenden Brandschäden.

Verwendung und Anwendung

Brandbegrenzungsdecken werden in einer Vielzahl von Anwendungen und Szenarien eingesetzt, wobei ihre Hauptfunktion darin besteht, die Ausbreitung von Bränden zu begrenzen und umliegende Bereiche vor Schäden zu schützen. Eine zentrale Anwendung ist die Bekämpfung und Eindämmung von Akkubränden, insbesondere bei Elektrofahrzeugen.

Akkubrände stellen eine besondere Herausforderung für die Brandbekämpfung dar, da sie sehr hohe Temperaturen erreichen können und schwer zu löschen sind. Da die Verwendung von Elektrofahrzeugen und die damit verbundene Präsenz von Hochleistungsbatterien zunimmt, gewinnt die Fähigkeit, solche Brände effektiv einzudämmen, an Bedeutung. Brandbegrenzungsdecken, die speziell für diese Anwendung entwickelt wurden, sind in der Lage, hohen Temperaturen standzuhalten und den Brand unter Kontrolle zu halten.

Darüber hinaus wird die Verwendung von Brandbegrenzungsdecken bei der Lagerung und beim Transport von Elektrofahrzeugen immer relevanter. Im Rahmen von Projekten wie ALBERO, wo der Transport alternativ betriebener Fahrzeuge auf Fähren untersucht wird, werden u. a. Brandbegrenzungsdecken eingesetzt, um potenzielle Brände zu bekämpfen und zu begrenzen. Die eingeschränkten Möglichkeiten für Brandbekämpfungsmaßnahmen auf Fähren und die Unmöglichkeit, havarierte Fahrzeuge schnell zu isolieren, machen Brandbegrenzungsdecken zu einer besonders nützlichen Lösung in solchen Szenarien.

Zusätzlich zur Anwendung bei Elektrofahrzeugen und in Haushalten hat die Industrie den Wert von Brandbegrenzungsdecken erkannt. Insbesondere in der Fertigungs- und Lagerhaltungsindustrie, wo eine Vielzahl von Akkus für verschiedene Zwecke verwendet wird, bieten Brandbegrenzungsdecken einen proaktiven Schutz. Da diese Akkus oft eine hohe Energiedichte haben und in größeren Mengen gelagert werden, können sie im Falle eines Brandes ein erhebliches Risiko darstellen. Durch den Einsatz von Brandbegrenzungsdecken können potenzielle Brandherde isoliert und eine Ausbreitung des Feuers effektiv verhindert werden. Zudem ermöglichen sie den Betrieb und die Lagerung von Akkus in einer sichereren Umgebung, was den Schutz von Personal, Bausubstanz und Investitionen gewährleistet.

Neben der Brandbekämpfung und -eindämmung sind Brandbegrenzungsdecken auch ein wichtiges Werkzeug zur Verhinderung von Kontamination. Da sie ohne zusätzliche Löschmittel auskommen, verhindern sie, dass übermäßige Mengen an Wasser, Schaum oder andere Substanzen in die Umwelt gelangen. Dies ist besonders wichtig in Zeiten wachsender Besorgnis über Wasserknappheit und die Umweltverschmutzung.

Die Handhabung von Brandbegrenzungsdecken ist im Allgemeinen einfach und intuitiv, was sie zu einer wertvollen Ergänzung für Rettungs- und Feuerwehrteams macht, die auf eine schnelle und effektive Reaktion auf Brände angewiesen sind. Auch im privaten Bereich finden sie Beachtung.

Material und Technologie

Brandbegrenzungsdecken bestehen in der Regel aus einem speziellen Glasfasergewebe, das hohe Temperaturen aushält und die Ausbreitung von Bränden verhindert. Die gebräuchlichsten und effektivsten Decken sind mit einer Silikonbeschichtung versehen, die es ihnen ermöglicht, Spitzen von bis zu 1300 °C standzuhalten. Dies macht sie ideal für die Bewältigung von Akkubränden, die auch ohne externe Sauerstoffzufuhr weiterbrennen und daher nicht auf herkömmliche Weise gelöscht werden können.

Es ist wichtig zu betonen, dass das Material von Brandbegrenzungsdecken so konzipiert ist, dass es den Brand nicht löscht, sondern kontrolliert abbrennen lässt, während es gleichzeitig die Ausbreitung des Feuers und Schäden an der Umgebung verhindert. Dies gilt im Falle von Akkubränden, die sowohl in Elektrofahrzeugen als auch in E-Bikes, Scootern u. ä. Fahrzeugen auftreten können. Bei diesen spezifischen Brandfällen kann die Decke das Übergreifen des Brandes auf andere Fahrzeugteile stark reduzieren, da diese Teile Sauerstoff zur Verbrennung benötigen, der durch die Decke abgeschnitten wird. Ebenso kann die Decke dazu beitragen, den Brand von E-Bike-Akkus zu kontrollieren und Schäden zu minimieren, indem sie die Hitzeentwicklung begrenzt und die Ausbreitung des Feuers verhindert.

Darüber hinaus verhindern Brandbegrenzungsdecken das Ausbreiten von Feuer auf andere Fahrzeuge und halten herumfliegende Teilchen zurück, die bei der Explosion von Batteriezellen entstehen können. Sie minimieren auch die Rauchentwicklung und tragen so dazu bei, die Freisetzung von giftigen Rauchgasen in die Umwelt zu reduzieren.

Eine weitere wichtige Eigenschaft von Brandbegrenzungsdecken ist ihre Umweltfreundlichkeit. Ihr Spezial-Glasfasergewebe ist nicht als umweltschädlicher oder gar gefährlicher Stoff klassifiziert. Darüber hinaus gibt die Silikonbeschichtung keine gefährlichen Giftstoffe an die Umwelt ab und enthält keine als PFAS bezeichneten per- und polyfluorierten Alkylverbindungen.

Schließlich zeichnen sich Brandbegrenzungsdecken durch ihre Witterungsbeständigkeit und je nach Materialkonstruktion ihre Mehrfachverwendbarkeit aus: Abhängig von der Brandlast und der Zusammensetzung der Brandbegrenzungsdecke können sie mehrere Male verwendet werden, was ihre Kosteneffizienz und ihren Nutzen in verschiedenen Brandbekämpfungsszenarien erhöht.

Anwendungsbereiche und praktische Nutzung

Brandbegrenzungsdecken sind vielseitig einsetzbar und können in einer Vielzahl von Situationen und Branchen verwendet werden. Besonders hervorzuheben ist ihre Rolle im Umgang mit Bränden, die mit der E-Mobilität und Akku-Technologien zusammenhängen. Darüber hinaus können sie konventionelle Brände durch Ersticken löschen.

Mit dem zunehmenden Wachstum und der Popularität von Elektrofahrzeugen ist die Wahrscheinlichkeit von Akkubränden gestiegen. Auch wenn solche Brände selten sind, kann ihre Bekämpfung aufgrund der schwerwiegenden Eigenschaften von Akkubränden eine Herausforderung darstellen. Brandbegrenzungsdecken bieten hier eine Lösung, indem sie die Kontrolle und Eindämmung von Akkubränden unterstützen.

Ein wichtiger Anwendungsbereich für Brandbegrenzungsdecken sind Parkhäuser. Geschlossene Räume wie Parkhäuser können bei Bränden immense Gefahren darstellen. Das ecell-guard-System beinhaltet eine automatisierte Brandbekämpfungslösung für solche Situationen, die Brandbegrenzungsdecken verwendet. Es erkennt Hitze und Rauch, löst einen Alarm aus und entfaltet automatisch eine Brandbegrenzungsdecke über dem betroffenen Fahrzeug, um Schäden an der Bausubstanz zu minimieren und die Umgebung vor der enormen Hitze und sich übermäßig entwickelndem giftigen Rauch zu schützen.

Zusätzlich zur Anwendung bei Elektrofahrzeugen und in Haushalten hat die Industrie den Wert von Brandbegrenzungsdecken erkannt. Insbesondere in der Fertigungs- und Lagerhaltungsindustrie, wo eine Vielzahl von Akkus für verschiedene Zwecke verwendet wird, bieten Brandbegrenzungsdecken einen proaktiven Schutz. Da diese Akkus oft eine hohe Energiedichte haben und in größeren Mengen gelagert werden, können sie im Falle eines Brandes ein erhebliches Risiko darstellen. Durch den Einsatz von Brandbegrenzungsdecken können potenzielle Brandherde isoliert und eine Ausbreitung des Feuers effektiv verhindert werden. Zudem ermöglichen sie den Betrieb und die Lagerung von Akkus in einer sichereren Umgebung, was den Schutz von Menschen und Material gewährleistet.

Darüber hinaus können Brandbegrenzungsdecken in konventionellen Bränden als effektive Löschmittel dienen. Sie können Brände durch Ersticken löschen, ohne dass weitere Löschmittel erforderlich sind. Zum Beispiel könnte ein Containerbrand, der mit einer Brandbegrenzungsdecke abgedeckt ist, innerhalb von Sekunden gelöscht werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Brandbegrenzungsdecken eine wertvolle Ergänzung für verschiedene Brandbekämpfungsstrategien darstellen. Sie bieten eine umweltfreundliche und effiziente Möglichkeit, Brände einzudämmen und zu kontrollieren, insbesondere in Situationen, in denen herkömmliche Löschmittel nicht effektiv oder angemessen sind.

Umweltauswirkungen

Brandbegrenzungsdecken bieten eine herausragend umweltfreundliche Lösung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Löschmitteln, die oft Wasser oder Chemikalien verwenden und so potenzielle Umweltkontaminationen verursachen können, führen Brandbegrenzungsdecken nicht zu einer Verschmutzung der Umgebung. Dies macht sie zu einer äußerst umweltfreundlichen Option für die Brandbekämpfung, insbesondere angesichts des wachsenden Umweltschutzbewusstseins.

Ein Aspekt, der hier zu erwähnen ist, ist der Wasserverbrauch. Die Verwendung von Wasser als Löschmittel ist zwar weit verbreitet und effektiv, kann jedoch insbesondere in Gebieten mit begrenztem Zugang zu Wasserressourcen zu Problemen führen. Darüber hinaus kann das Löschwasser, das bei der Brandbekämpfung verwendet wird, kontaminiert werden und in die Umwelt gelangen. Brandbegrenzungsdecken hingegen erfordern kein Wasser und verhindern so mögliche Wasserverschmutzung.

Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass beim Einsatz von chemischen Löschmitteln schädliche Substanzen freigesetzt werden können. Diese können sowohl die Umwelt als auch die menschliche Gesundheit beeinträchtigen. Bei Brandbegrenzungsdecken ist dies jedoch nicht der Fall. Die verwendeten Materialien, wie zum Beispiel spezielle Glasfasergewebe und Silikonbeschichtungen, sind in der Regel nicht als umweltschädliche oder gefährliche Stoffe klassifiziert. Darüber hinaus geben sie keine gefährlichen Giftstoffe an die Umgebung ab und enthalten keine als PFAS bezeichneten per- und polyfluorierten Alkylverbindungen.

Somit stellen Brandbegrenzungsdecken eine nachhaltige und umweltschonende Methode zur Bekämpfung von Bränden dar und tragen dazu bei, den ökologischen Fußabdruck der Brandbekämpfung zu reduzieren. Sie kombinieren Effizienz in der Brandbekämpfung mit Rücksichtnahme auf die Umwelt, was sie zu einer immer beliebteren Option in modernen Brandbekämpfungsstrategien macht.

Zukunftsaussichten

Die wachsende Popularität der Elektromobilität und der zunehmende Einsatz von Akkus werden voraussichtlich zu einer steigenden Nachfrage nach Brandbegrenzungsdecken führen. Die spezifischen Herausforderungen, die E-Fahrzeugbrände darstellen – insbesondere die hohen Temperaturen, die lange Brenndauer und die Schwierigkeit, diese Brände mit herkömmlichen Löschmethoden zu bekämpfen – machen Brandbegrenzungsdecken zu einem wichtigen Teil der Brandschutzstrategie für diese Fahrzeuge.

Zudem könnten Brandbegrenzungsdecken in Zukunft in weiteren Bereichen eingesetzt werden. Bei anderen Geräten, die Lithium-Ionen-Akkus verwenden, wie Laptops und Mobiltelefone, könnte beispielsweise auch die Gefahr von Akkubränden bestehen. Hier könnte die Verwendung von speziell designten Aufbewahrungsbehältnissen, die aus vergleichbaren Materialien wie Brandbegrenzungsdecken bestehen, ebenfalls sinnvoll sein.

Darüber hinaus wird die Entwicklung und Verbesserung der Materialien und Technologien, die in Brandbegrenzungsdecken eingesetzt werden, weiterhin ein wichtiges Forschungsgebiet sein. Zukünftige Verbesserungen könnten beispielsweise eine noch höhere Temperaturbeständigkeit, verbesserte Wiederverwendbarkeit oder eine noch effektivere Eindämmung von Rauch und Hitze umfassen.

Die Tatsache, dass Brandbegrenzungsdecken kein zusätzliches Löschmittel benötigen und dadurch weder Wasser noch chemische Löschmittel in die Umwelt freisetzen, ist in Anbetracht der zunehmenden Sorge um Umweltprobleme und Wassermangel ein weiterer Vorteil, der zu ihrer zunehmenden Beliebtheit beitragen könnte.

Insgesamt sind Brandbegrenzungsdecken ein vielversprechendes und wachsendes Gebiet im Brandschutz, das in den kommenden Jahren wahrscheinlich weiter an Bedeutung gewinnen wird.

Quellen

1. Untersuchung des Brandverhaltens von Lithium-Ionen- und Lithium-Metall-Batterien in verschiedenen Anwendungen und Ableitung einsatztaktischer Empfehlungen – Februar 2017 – abgerufen am 25. Juli 2023.
2. Brandverhalten von Li-Ionen-Batterien (Dr. Dana Meißner, Institut für Sicherheitstechnik / Schiffssicherheit e.V.) – abgerufen am 25. Juli 2023
3. Brandbekämpfung bei Lithium-Ionen-Batterien (Forschungsstelle für Brandschutztechnik am KIT – Karlsruher Institut für Technologie – abgerufen am 25. Juli 2023
4. Evaluierung von technischen Verfahren zur Löschmitteleinbringung in Hochvoltspeicher – Untersuchungen zum einsatztaktischen Mehrwert gegenüber anderen Löschtechniken und -taktiken – Ständige Konferenz der Innenminister und -senatoren der Länder, Arbeitskreis V, Ausschuss für Feuerwehrangelegenheiten, Katastrophenschutz und zivile Verteidigung – Heyrothsberge im Oktober 2022 – abgerufen am 25. Juli 2023
5. „Brandbegrenzungsdecken – welche Vor- und Nachteile haben die verschiedenen Materialien“ – VLITEX im Februar 2023 – abgerufen am 25. Juli 2023
6. „Brände bei E-Autos – wie werden sie eigentlich gelöscht?“ – abgerufen am 25. Juli 2023
7. „Brennendes Elektroauto – so löscht die Feuerwehr“ – ADAC – abgerufen am 25. Juli 2023
8. „Realversuche zur Wirkung von Brandbegrenzungsdecken in Kombination mit Wassersprühflutsystemen bei der Bekämpfung von Li-Ionen-Batterie-Bränden“ – Forschungsprojekt „Transport alternativ betriebener Fahrzeuge auf RoRo-Fährschiffen – ALBERO (FKZ: 13N14682) – abgerufen am 25. Juli 2023