Wenn das E-Auto brennt: Forschung für neue Sicherheitskonzepte auf RoRo-Fähren

Die Zulassungszahlen für E-Autos und andere Fahrzeuge mit alternativen Antriebsformen nehmen stark zu. Dies führt zu einer erweiterten Gefährdungslage an Bord von RoRo-Fähren, neue Sicherheitskonzepte müssen her. Das interdisziplinären Forschungsprojekt ALBERO untersuchte, welche technischen, strukturellen und organisatorischen Maßnahmen Wirkung zeigen würden. (16.12.2021)

Brandschutzübung auf RoRo-Fähre @ Christian Bubenzer 200 x 300Im August 2018 hatte das Forschungsprojekt "Transport alternativ betriebener Fahrzeuge auf RoRo-Fährschiffen" – kurz: ALBERO – unter Leitung des Instituts für Schiffssicherheit in Warnemünde begonnen. Zu den Kooperationspartnern gehörten unter anderem die Fährreedereien Stena, TT-Line und Scandlines, gefördert wurde das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Neben der Verlade- und Transportsituation von alternativ angetriebenen Fahrzeugen wurde bei dem Projekt auch untersucht, ob und unter welchen Bedingungen der Aufbau und sichere Betrieb von Ladestationen an Bord von RoRo-Fähren möglich ist.

Das Projekt ALBERO endete jetzt im Dezember, der offizielle Abschlussbericht ist derzeit in Arbeit. Hier die wichtigsten Erkenntnisse und Verbesserungsvorschläge aus dem Projekt:

Wie werden Autos derzeit auf RoRo-Fähren befördert?
Bisher gibt es an Bord der Fähren keine bestimmte Stellplatzordnung für die verschiedenen Antriebsarten. Autos mit Elektroantrieb stehen zwischen konventionellen Benzin- oder Dieselfahrzeugen sowie Fahrzeugen mit Hybrid- oder Gasantrieb. Die Crew hat keinen Überblick, worum es sich bei den abgestellten Fahrzeugen handelt. Denn optisch lassen sich die Fahrzeuge nicht unterscheiden und es existieren bisher keine europaweit einheitlichen Kennzeichnungen.

Warum ist das ein Problem?
Im Brandfall verhalten sich Autos mit alternativen Antriebsformen anders als Benziner oder Dieselfahrzeuge. Besonders Elektroautos sind schwierig zu löschen – sogar schon an Land!

Akkubrände dauern länger, und selbst wenn sie vermeintlich gelöscht sind, kommt es vor, dass der Akku sich durch hohe Hitze erneut entzündet. Zum Löschen und Kühlen wird über sehr lange Zeit sehr viel Wasser benötigt. Weil das so ist, kommen brennende E-Autos an Land auf einen speziellen Abbrennplatz - oder sie werden sogar als Ganzes in ein Wasserbecken getaucht. An Bord ist das nicht möglich.

Was ist an Bord anders?
Auf dem Schiff sind die Autos dicht an dicht geparkt. Weder das brennende Fahrzeug noch die umstehenden Fahrzeuge können im Notfall entfernt werden. Der Brand und austretende hochgiftige Dämpfe oder Säuren können auf die Umgebung übergreifen, bei Akku-Explosionen gefährden herumfliegende Teile die Helfer.

Bei Elektroautos kommt noch ein Problem hinzu: Der Akku sitzt am Unterboden des Autos – unerreichbar für die üblichen Sprinkleranlagen. Wenn die Akkus umstehender E-Autos über längere Zeit großer Hitze ausgesetzt sind, kann das außerdem ein "Thermisches Durchgehen" auslösen, eine sich selbst verstärkende Überhitzung. Auch aus diesem Grund ist die Gefahr, dass der Brand sich auf andere Autos überträgt, bei Elektroautos höher als bei konventionellen Antriebsformen – an Bord wegen der beengten Stellplatzsituation noch einmal ganz besonders. Und noch etwas ist im Brandfall auf See anders: Weder lässt sich die Feuerwehr so schnell herbeirufen, noch können Crew und Passagiere einfach das Weite suchen.

Warum sind auch Ladesäulen ein schwieriges Thema?
Die Ladesäulen müssten für den Betrieb an Bord angepasst werden. Denn die Situation auf dem Schiff ist anders als an Land: Das fängt mit der salzhaltigen Seeluft an, die leitfähiger ist als normale Luft - im Krisenfall gefährlich! Außerdem wäre das Ladedeck durch die Vibration der Schiffsmaschinen und durch Wind- und Wettereinflüsse dauernder Bewegung ausgesetzt. Das nächste Problem ist, ob und wie sich solch eine Ladesäule ordentlich erden ließe. Und natürlich: Reicht der zur Verfügung stehende Strom, um Elektroautos aufzuladen? Denn der Strom wird von den Schiffsmaschinen selbst produziert und zum Großteil für die eigenen Antriebs- und Versorgungssysteme benötigt. Doch selbst wenn der Strom reicht: Wie kommt das Auto zur Ladesäule? Und auch rechtliche Fragen sind nicht zu unterschätzen, etwa, ob auch auf See die Ladesäulenverordnung gilt.

Was muss getan werden für mehr Sicherheit auf RoRo-Fähren?
Die Vorschläge des ABERO-Forschungskonsortiums sind breit gefächert. Hier ein Überblick über die wichtigsten Themengebiete und Erkenntnisse:

- Erarbeitung von Konzepten zur Gefahrenfrüherkennung
Durch Gas-Sensorik, Temperaturüberwachung und Kameras ließen sich Brände rechtzeitig erkennen. Die Gas-Sensoren müssten dabei auf die Antriebsarten in den speziellen Parkbereichen abgestimmt sein - etwa LPD, LNG, H2. Während der Projektlaufzeit wurde diverse innovative Systeme erprobt.

- Entwicklung eines umfassenden Stellplatzkonzepts
Schon bei der Buchung sollte die Antriebsart erfasst werden. Am Hafenterminal muss dann ein Verkehrsleitsystem die Fahrzeuge vorsortieren und den geeigneten Stellplätzen an Bord zuführen. Die Entwicklung einer Zuweisungssoftware würde die Sache erleichtern.
Auch die Stellplätze selbst sollten hohe Anforderungen erfüllen. Am Beispiel von Elektrofahrzeugen: Das Deck muss über der Wasserlinie liegen, durchgängig belüftet werden und genug Drainageöffnungen zum Abfließen von Löschwasser haben – unter anderem.

- Maßgeschneiderte Löschkonzepte für jede Antriebsart
Für E-Autos ließen sich beispielsweise Wassersprühdüsen im Boden des Fahrzeugdecks installieren, um den Fahrzeugboden – und damit den Akku - zu kühlen. Auch über ein mobiles
Wassersprühsystem könnte man nachdenken, das nur im Notfall zu dem gefährdeten Fahrzeug gebracht wird.

- Eindeutige Kennzeichnung der Fahrzeuge
Im Alarmfall muss die Crew sofort sehen, um was für eine Antriebsart es sich handelt, etwa durch farbige Karten hinter der Windschutzscheibe. Denn nur dann ist es möglich, die richtigen Maßnahmen zu treffen.

- Baulichen Brandschutz errichten
Trennflächen, Explosionsschutzwände oder Ventilatoren an Bord der Fähren können verhindern, dass Brände sich ausbreiten.

- Schutz- und Schulungskonzepte für Crew und Hafenpersonal
Die Besatzung muss wissen, was im Normalbetrieb zu tun ist und auch im Havariefall – und zwar bei allen Antriebsarten. Dafür müssen geeignete Maßnahmenkataloge her!

Vieles können die Fährreedereien selbst tun, um die Sicherheitskonzepte an Bord anzupassen. Ebenfalls eine Erkenntnis des ALBERO Forschungsprojekts ist jedoch: Ganz ohne politische Unterstützung geht es nicht. Eine EU-weite Kennzeichnungsregel für die verschiedenen Antriebsarten wäre ein erster Schritt.

Weitere Informationen zum Projekt:

Da derzeit der offizielle Abschlussbericht von ALBERO noch nicht vorliegt, fasst der informelle Überblick über die Aktivitäten und Ergebnisse die wichtigsten Informationen zusammen. Und hier finden Interessierte sehr detaillierte Infos zu den Teilergebnissen der insgesamt sechs Arbeitspakete, mit denen sich das Forschungsprojekt beschäftigte.