Die Sicherheit von Batteriespeichersystemen (BESS) steht im Fokus neuer Industriestandards. Besonders die sechste Auflage von UL9540A und die kommende Version von NFPA 855 bringen entscheidende Änderungen mit sich. Diese sollen nicht nur die Brandgefahr minimieren, sondern auch das Vertrauen der Gemeinden und Behörden stärken. Angesichts von über 150 lokalen Regierungen in den USA, die Projekte aufgrund von Sicherheitsbedenken gestoppt haben, ist dieser Schritt von großer Bedeutung für die Energiewende.
Wichtige Erkenntnisse
- Die sechste Auflage von UL9540A fordert nun umfassende Großbrandtests auf Systemebene.
- NFPA 855 (2026) macht Großbrandtests obligatorisch.
- Neue Pass/Fail-Kriterien in UL9540A sollen die Interpretation der Testergebnisse vereinfachen.
- Feuerwehren und lokale Behörden erhalten durch verbesserte Daten mehr Sicherheit.
- Trotz anfänglicher Bedenken sinkt die Rate der Brandereignisse bei wachsender Installationsbasis.
UL9540A und NFPA 855: Die Basis der Sicherheit
Die beiden wichtigsten Standards für Batteriespeichersysteme in den USA sind UL9540A und NFPA 855. NFPA 855 ist der Brandschutzcode, den Entwickler strikt einhalten müssen. UL9540A bildet die Grundlage für die Sicherheit der Systeme selbst. Dana Parmenter, Commercial VP of Industrial bei CSA Group, betont, dass die sechste Edition von UL9540A einen neuen Präzedenzfall in der Branche darstellt.
Frühere Versionen von UL9540A konzentrierten sich hauptsächlich auf das Verhalten von Zellen und Modulen bei einem thermischen Durchgehen. Dabei wurde bewertet, ob sich ein Feuer von einer Zelle auf andere ausbreiten würde. Obwohl es keine direkten Pass/Fail-Kriterien gab, teilten Hersteller ihre Daten, die dann von Stakeholdern wie Entwicklern, Investoren und Genehmigungsbehörden (AHJs) genutzt wurden.
Faktencheck
Über 150 lokale Regierungen in den USA haben die Entwicklung von Energiespeicherprojekten aufgrund von Sicherheitsbedenken, primär wegen Brandgefahr, vorübergehend gestoppt.
Großbrandtests auf Systemebene werden Pflicht
Die bedeutendste Neuerung in der sechsten Auflage von UL9540A ist die formelle Einbeziehung von Großbrandtests (LSFT) auf Systemebene. Bei diesen Tests wird eine komplette BESS-Einheit absichtlich in Brand gesetzt, während alle Detektions- und Löschgeräte deaktiviert sind. Das Verhalten der Einheit und die Möglichkeit der Ausbreitung auf andere Einheiten, Geräte oder Gebäude in der Nähe werden dabei bewertet.
"Die vorherigen Editionen [von UL9540A] konzentrierten sich primär auf das Verhalten auf Zell-, Modul- und Einheitsebene, aber die sechste Edition fordert nun explizit Tests, die zeigen, ob sich ein Feuer zwischen Energiespeichersystemeinheiten ausbreitet", erklärt Dana Parmenter. "Das entspricht dem breiteren Trend in der Industrie und im Code NFPA 855 hin zu realen Installationsszenarien."
Diese Entwicklung berücksichtigt nun auch Aspekte wie den Abstand zwischen den Einheiten, die Feuerverbreitung und das spezifische Verhalten von Gehäusen. Die neue Edition 2026 von NFPA 855 wird LSFT ebenfalls obligatorisch machen.
Umgang mit neuen Brandursachen
Die Notwendigkeit, über die Zell-zu-Zell-Ausbreitung hinaus zu testen, ergibt sich aus der Erkenntnis, dass nicht alle Brandrisiken bei BESS durch thermisches Durchgehen aufgrund von Zellfehlern verursacht werden. Ein Beispiel sind zwei BESS-Brände in New York im Jahr 2023, die durch Wassereintritt aufgrund von unsachgemäß abgedichteten Gehäusen verursacht wurden. Solche Herstellungsfehler, die nicht direkt mit den Zellen zusammenhängen, erfordern eine umfassendere Prüfung.
Standards müssen sich ständig weiterentwickeln, um solche neuen Risiken zu adressieren. Parmenter hebt hervor, dass frühere BESS-Ausfälle und Brände unwahrscheinlich wären, wenn ältere Systeme den heutigen Standards entsprächen. Dies bedeutet auch, dass ein Produkt nach der Zertifizierung exakt nach diesem Standard produziert werden muss, ohne Änderungen.
Hintergrundinformation
Ein thermisches Durchgehen (Thermal Runaway) ist ein Zustand, bei dem eine Lithium-Ionen-Zelle unkontrolliert Wärme erzeugt, was zu einem Brand oder einer Explosion führen kann. Die Ausbreitung dieses Ereignisses auf benachbarte Zellen oder Module ist ein kritisches Sicherheitsrisiko.
Pass/Fail-Kriterien bringen Klarheit
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Einführung von Pass/Fail-Kriterien in der neuen UL9540A-Edition. Zuvor gab es zwar Tests zur Ausbreitung thermischer Ereignisse, aber keine klaren Bestehens- oder Nichtbestehens-Regeln. Dies führte manchmal zu Missverständnissen, bei denen Unternehmen behaupteten, ihre Produkte hätten "bestanden", obwohl der Standard dies nicht explizit vorsah.
Mit den neuen Kriterien ist die Interpretation der Testergebnisse nun eindeutiger. Ein System, bei dem eine Ausbreitung des Feuers beobachtet wird, erfüllt die Sicherheitsanforderungen von UL9540A nicht. Dies schafft mehr Transparenz und Vertrauen in die Zertifizierung.
Die Rolle von CSA:ANSI 800
Die Industrie hat bereits vor den offiziellen Standards umfassende Systemtests, einschließlich LSFT, durchgeführt. Best Practices der Industrie sind oft Vorreiter für die Entwicklung von Standards. Ein Beispiel hierfür ist CSA:ANSI 800, ein von der CSA Group entwickelter Standard zur Bewertung der BESS-Leistung. Dieser Standard enthält LSFT-Protokolle, die den Anforderungen von NFPA 855 2026 entsprechen, und sammelt Daten zu anderen Sicherheitsaspekten wie Wärmeentwicklung und Gasverteilung.
Brandschutzingenieure (FPEs) können diese Daten nutzen, um Studien zur Sicherheit einer Installation zu erstellen. Vor der Akkreditierung als ANSI-Standard war CSA TS-800:24 eine technische Leistungsspezifikation. Sie entstand aus dem Bedarf der Genehmigungsbehörden (AHJs) nach mehr Informationen, um die Sicherheit von Installationen zu bewerten.
- NFPA 855: Setzt die Regeln und Brandschutzcodes.
- UL9540A: Beweist die Sicherheit des Systems hinsichtlich der Brandschutzverbreitung.
- CSA:ANSI 800: Unterstützt Ingenieure bei der Planung sicherer Installationen durch umfassende Daten.
Dieses "Gesamtbild" der Sicherheitsstandards soll den AHJs helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen und die Konsistenz bei der Bewertung verschiedener Tests und Messungen zu gewährleisten.
Auswirkungen auf Kosten und Akzeptanz
Strengere Tests und eine umfassendere Datenerfassung erhöhen zwar die Kosten und die Komplexität für Hersteller und Entwickler. Doch die Branche hat ein starkes Eigeninteresse daran, diese Standards einzuhalten. Eine höhere Sicherheit führt zu größerer Akzeptanz in der Bevölkerung und bei den Behörden, was letztendlich die Entwicklung und Installation von Energiespeichersystemen beschleunigen kann.
Obwohl Brandereignisse negative Aufmerksamkeit auf Batteriespeicher lenken, werden sie laut Dana Parmenter seltener, selbst bei schnell wachsender Installationsbasis in den USA. Die Entscheidungen der Behörden spiegeln das Bestreben wider, die Sicherheit der Bürger und Einsatzkräfte zu gewährleisten. Das Ziel ist klar: sichere Installationen, sichere Produkte und kein Risiko für Eigentum oder Menschen.
Interessanter Fakt
Die Rate der Brandereignisse bei Batteriespeichersystemen nimmt ab, obwohl die Anzahl der Installationen in den USA rasant wächst.
