Warum sind Tesla-Brände so schwer zu löschen?

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Als Thayer Smith, ein Feuerwehrmann in Austin, Texas, den Anruf erhielt, dass ein Tesla in Flammen stand, wusste er, dass er Verstärkung mitbringen musste.

Es war in den frühen Morgenstunden des 12. August 2021, als ein Fahrer ein Model Dem Fahrer, einem Teenager, der später wegen Trunkenheit am Steuer festgenommen wurde, gelang es, aus dem Auto zu entkommen, doch der Tesla ging in Flammen auf. Als Rettungskräfte im Dunkeln der Nacht das Feuer bekämpften, platzten Funken aus dem Auto mit Totalschaden geschossen und ließ Rauchwolken in den Himmel steigen. Es brauchte Zehntausende Gallonen Wasser, mehrere Feuerwehrfahrzeuge und mehr als 45 Minuten, um den Brand endgültig zu löschen.

„Die Leute haben wahrscheinlich irgendwann einmal Fahrzeuge am Straßenrand brennen sehen“, erinnert sich Smith, der Abteilungsleiter der Feuerwehr von Austin. „Stellen Sie sich das einfach ein paar Mal vergrößert vor, wegen der ganzen Treibstoffladung aus dem Batteriepaket selbst. Die Tatsache, dass es nicht sofort ausgeht, macht es einfach etwas spektakulärer anzusehen.“

Wie bei anderen Tesla-Bränden kann auch die Brandszene in Austin mit der Hochspannungsbatterie des Model X in Verbindung gebracht werden. In Austin entzündete sich das Elektrofahrzeug, nachdem es über den Fuß eines Verkehrsmastes rutschte, den der Fahrer umgestoßen hatte, wodurch die Batterie an der Unterseite des Autos platzte. Zu diesem Zeitpunkt beschädigte der Aufprall wahrscheinlich eine oder mehrere der winzigen Zellen, die die Batterie des Autos antreiben, und löste eine Kette chemischer Reaktionen aus, die immer wieder neue Flammen entfachte. Obwohl es den Feuerwehrleuten gelang, den Brand an der Tankstelle zu löschen, entzündete sich der Rest des Wagens – kaum mehr als ein verbrannter Metallrahmen – nur wenige Stunden später auf einem Schrottplatz erneut.

Der Unfall in Austin sorgte für viele Schlagzeilen, doch Brände von Elektrofahrzeugen sind relativ selten. Smith sagte, seine Abteilung habe nur eine Handvoll Elektrofahrzeugbrände gesehen. Während die US-Regierung insbesondere die Zahl der Brände von Elektrofahrzeugen nicht erfasst, sind die von Tesla gemeldeten Zahlen weitaus niedriger als die Zahl der Brände auf Autobahnen insgesamt, erklärte die National Fire Protection Association (NFPA) gegenüber Vox. Die überwiegende Mehrheit der Autobrände wird durch herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor verursacht. (Das macht Sinn,Dies liegt zum Teil daran, dass diese Fahrzeuge leicht entzündliche Flüssigkeiten wie Benzin in ihren Tanks transportieren und ihre Motoren, wie der Name schon sagt, durch die Zündung dieses Kraftstoffs funktionieren.)

Dennoch wird aus mehreren Gründen begonnen, Elektrofahrzeuge mit dramatischen Bränden in Verbindung zu bringen. Videos von Bränden in Elektrofahrzeugen wie dem in Austin verbreiten sich in der Regel viral und ziehen oft Kommentare nach sich, die Präsident Joe Biden und die Elektrifizierungsbewegung verurteilen. Gleichzeitig haben irreführende Beiträge über spontan explodierende Elektrofahrzeuge oder das Entfachen von Bränden, die nicht mit Wasser gelöscht werden können, dazu beigetragen, das Narrativ zu verbreiten, dass Elektrofahrzeuge weitaus weniger sicher seien als herkömmliche Autos. Die Forschung bestätigt dies nicht. Zwei aktuelle Berichte des Highway Loss Data Institute ergaben, dass Elektrofahrzeuge kein zusätzliches Risiko für Brände ohne Unfall darstellen, und die NFPA teilte Vox mit, dass Elektrofahrzeuge aus brandschutztechnischer Sicht nicht gefährlicher seien als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.

Diese Erzählung hat einen weiteren schändlichen Nebeneffekt: Sie lenkt von einem komplizierteren Problem mit Elektrofahrzeugbränden ab. Obwohl sie relativ selten sind, stellen Brände von Elektroautos eine neue technische und sicherheitstechnische Herausforderung für die Feuerwehren dar. Diese Brände brennen bei viel höheren Temperaturen und erfordern viel mehr Wasser zur Bekämpfung als herkömmliche Autobrände. Es gebe auch keinen etablierten Konsens über die besten Brandbekämpfungsstrategien für Elektrofahrzeuge, sagten Experten gegenüber Vox. Stattdessen gibt es ein Sammelsurium an Leitlinien, die von Feuerwehren, Verbänden, die Feuerwehrleute beraten, und Automobilherstellern geteilt werden. Nach Angaben der NFPA sind möglicherweise bis zu die Hälfte der 1,2 Millionen Feuerwehrleute in den USA derzeit nicht für die Bekämpfung von Bränden in Elektrofahrzeugen ausgebildet.

„Die Feuerwehr hatte 100 Jahre Zeit, sich auszubilden und zu verstehen, wie man mit Bränden von Verbrennungsmotoren umgeht“, bemerkte Andrew Klock von der NFPA, die Elektrofahrzeuge-Kurse für Feuerwehrleute anbietet. „Bei Elektrofahrzeugen haben sie nicht so viel Ausbildung und Wissen. Sie müssen wirklich geschult werden.“

Es steht unglaublich viel auf dem Spiel. Wenn es nach dem Willen des Weißen Hauses geht, werden Elektrofahrzeuge im kommenden Jahrzehnt zum Mainstream werden. Eine von Präsident Biden unterzeichnete Durchführungsverordnung fordert, dass bis 2030 50 Prozent der Neuwagenverkäufe elektrisch sein sollen, und die Regierung investiert Milliarden in den Bau von Infrastruktur für Elektrofahrzeuge und Batteriefabriken im ganzen Land in der Annahme, dass die Menschen diese Autos kaufen werden. Brände von Elektrofahrzeugen – und Fehlinformationen darüber – könnten diesem Ziel im Wege stehen.

Ein Batteriepaket für ein Elektrofahrzeug besteht aus Tausenden kleinerer Lithium-Ionen-Zellen. Eine einzelne Zelle könnte wie ein Beutel oder Zylinder aussehen und ist mit den chemischen Komponenten gefüllt, die es der Batterie ermöglichen, Energie zu speichern: einer Anode, einer Kathode und einem flüssigen Elektrolyten. Die Zellen werden zu einem Akkupack zusammengebaut, der von extrem starkem Material wie Titan ummantelt ist, und dieser Akkupack ist es auch normalerweise mit dem Fahrgestell des Fahrzeugs verschraubt. Die Idee besteht darin, den Zugriff auf die Batterie nahezu unmöglich zu machen und sie im Idealfall selbst bei schlimmsten Kollisionen zu schützen.

Nicht immer laufen die Dinge wie geplant. Wenn die Batterie eines Elektrofahrzeugs defekt oder beschädigt ist – oder einfach nur intern ausfällt – können eine oder mehrere Lithium-Ionen-Zellen kurzschließen und die Batterie aufheizen. An diesem Punkt schmelzen die winzigen Membranen, die die Kathode und die Anode trennen, und legen den leicht entzündlichen flüssigen Elektrolyten frei. Sobald sich ein Feuer entzündet, kann sich die Hitze auf noch mehr Zellen ausbreiten und ein Phänomen namens thermisches Durchgehen auslösen, erklärten Feuerwehrleute gegenüber Vox. In diesem Fall entzünden sich weiterhin Flammen in der gesamten Batterie und entfachen ein Feuer, das stundenlang anhalten kann.

Die ersten Momente eines Elektrofahrzeugbrandes können relativ ruhig erscheinen, da nur Rauch unter dem Fahrzeug aufsteigt. Doch wenn das thermische Durchgehen Einzug hält, können leuchtend orangefarbene Flammen schnell ein ganzes Auto verschlingen. Und weil die Batterien von Elektrofahrzeugen unglaublich viel gespeicherte Energie enthalten, kann eines dieser Feuer bis zu 5.000 Grad Fahrenheit heiß werden. Selbst wenn der Brand scheinbar gelöscht ist, breitet sich möglicherweise noch latente Hitze in den Zellen der Batterie aus, sodass die Gefahr besteht, dass sich das Fahrzeug mehrere Tage später entzündet. Ein Feuerwehrmann verglich die Herausforderung mit einer künstlichen Geburtstagskerze, die sich nach dem Ausblasen wieder entzündet.

Da sich Brände in Elektrofahrzeugen unterscheiden, stellt die Brandbekämpfung in Elektrofahrzeugen neue Probleme dar. Feuerwehrleute versuchen oft, Autobrände dadurch zu unterdrücken, dass sie sie praktisch ersticken. Sie verwenden möglicherweise Schaumlöscher, die mit Substanzen wie Kohlendioxid gefüllt sind, die Sauerstoff entziehen können, oder eine Löschdecke, die Flammen ersticken soll. Da Elektrofahrzeugbrände jedoch nicht durch Luftsauerstoff befeuert werden, funktioniert dieser Ansatz nicht. Stattdessen müssen Feuerwehrleute jede Menge Wasser verwenden, um die Batterie abzukühlen. Dies ist besonders komplex, wenn Brände von Elektrofahrzeugen weit entfernt von einem Hydranten auftreten oder wenn eine örtliche Feuerwehr nur über eine begrenzte Anzahl von Motoren verfügt. Salzwasser, das Strom äußerst effizient leitet, kann die Situation noch verschlimmern.

Michael O'Brian, ein Feuerwehrmann aus Michigan, der im Energiespeicherausschuss der International Association of Fire Chiefs tätig ist, meinte, dass es manchmal die beste Strategie sei, das Feuer einfach zu überwachen und brennen zu lassen. Wie bei allen Autobränden sei es für ihn nicht vorrangig, das Fahrzeug zu retten.

„Unsere Feuerwehr im Allgemeinen in den Vereinigten Staaten [und] in Nordamerika ist unterbesetzt und überfordert“, erklärte O'Brian. „Wenn man eine Einheit zwei Stunden lang bei einem Fahrzeugbrand einsetzen muss, ist das kompliziert.“

Einige Elektrofahrzeugbatterien können dieses Problem verschlimmern. Im Jahr 2021 kündigten die National Highway Traffic Safety Administration und General Motors einen erweiterten Rückruf aller vom Autokonzern hergestellten Chevy Bolts an, da winzige Komponenten in einigen Zellen der Bolt-Batterien gefaltet oder zerrissen waren. Chrysler rief im Jahr 2022 zurück, nachdem eine interne Untersuchung ergab, dass die Fahrzeuge in ein Dutzend Brände verwickelt waren. Chrysler hat die Ursache seines Batterieproblems noch nicht bekannt gegeben und teilte Vox mit, dass die Untersuchung noch läuft. Die vorübergehende Lösung des Unternehmens war ein Software-Update, das überwacht, wann die internen Sensoren des Autos feststellen, dass die Gefahr einer Entzündung der Batterie besteht.

Teslas Fahrzeuge haben ihre eigenen Probleme. Tesla-Autos verfügen über einziehbare Außentürgriffe, die nur elektronisch ausfahren, und zwar nur, wenn das Auto mit Strom versorgt wird. In einem Notfallleitfaden für das Model S 2016 heißt es, dass es im Fahrzeuginneren einen Knopf gibt, mit dem der Fahrer das Auto manuell öffnen kann, wenn die äußeren Türgriffe nicht funktionieren. Einige behaupten jedoch, dass diese Funktion den Rettungskräften den Umgang mit einem Tesla-Brand erschwert. In einer Klage der Familie von Omar Awan, einem Arzt aus Florida, der 2019 starb, nachdem sein Model S abgestürzt und in Flammen aufgegangen war, heißt es, dass ein am Unfallort eintreffender Polizist die Türen nicht von außen öffnen konnte.

In einem YouTube-Video, in dem kürzlich ein Tesla-Batteriebrand in Vancouver festgehalten wurde, erzählt ein Besitzer, dass er die Fenster des Autos einschlagen musste, weil die Elektronik nicht mehr funktionierte und die Türen sich nicht öffnen ließen. „Ich konnte es in meiner Lunge spüren, Mann“, sagt er auf der Aufnahme. Tesla war auch mit mehreren anderen Klagen konfrontiert, in denen behauptet wurde, seine Batteriesysteme seien gefährlich. Das Unternehmen, das über keine PR-Abteilung verfügt, reagierte nicht auf eine Bitte um Stellungnahme.

Experten, mit denen Vox gesprochen hat, darunter sowohl Feuerwehrleute als auch Brandschutzbeamte, sagen, dass Teslas derzeit zwar die am häufigsten auf der Straße fahrenden Elektroautos sind, die Brandbekämpfung mit Elektrofahrzeugen jedoch weit über die Grenzen eines einzelnen Autoherstellers hinausgeht. Die vielleicht größte Herausforderung von allen besteht darin, dass mit zunehmender Verbreitung von Elektrofahrzeugen Brände von Elektrofahrzeugen nicht so intensiv untersucht werden, wie Experten und Regierungsbeamte sagen, dass dies der Fall sein sollte. „Das Bedauerliche daran ist, dass wir das nicht wirklich so schnell vorantreiben und aktualisieren, wie wir sollten“, sagte Lorie Moore-Merrell, die US-Feuerwehrverwalterin der Federal Emergency Management Agency (FEMA), gegenüber Vox.

Das derzeit von der FEMA verwendete nationale System zur Verfolgung von Brandereignissen wurde 1976 erfunden und zuletzt im Jahr 2002 aktualisiert, sodass es nicht speziell Brände von Elektrofahrzeugen verfolgt. Während die Behörde plant, das System mit einer neuen Cloud-Plattform zu aktualisieren, sagte die FEMA, sie werde erst später in diesem Frühjahr mit dem Aufbau der Technologie beginnen und dann irgendwann im Spätherbst vom Altsystem umsteigen.

Inmitten einer Flut von Nachrichten über den Brand des Model X in Austin im letzten Jahr wandte sich Tesla an die Feuerwehr der Stadt. Michael McConnell, technischer Leiter für Notfallmaßnahmen bei Tesla, telefonierte zunächst mit Smith, dem Abteilungsleiter, und schickte ihm später eine E-Mail mit Ratschlägen, wie die Feuerwehr in dieser Angelegenheit vorgehen könnte, die Vox über eine Anfrage nach öffentlichen Aufzeichnungen erhalten hatte Situation in der Zukunft.

„Lassen Sie uns zunächst den Mythos vom Stromschlag entlarven. Damit das passiert, müssen viele Dinge schief gehen“, sagte Smith. „Wenn der Akku nicht beschädigt ist, lassen Sie ihn einfach in Ruhe.“

In der langen, weitreichenden Botschaft erläuterte McConnell auch, welche Hilfe Tesla leisten konnte und welche nicht. Er bot Online-Schulungen an, konnte jedoch keine Präsenzschulungen arrangieren, da er, wie McConnell erklärte, „einfach zu viele Anfragen“ hatte. Ein Diagramm für das Model Für das Modell-Y-Auto des Unternehmens gab es keine Videoanleitung zur Bergung (Befreiung ist der Feuerwehrbegriff für die Bergung einer Person aus einem Fahrzeug mit Totalschaden). McConnell fügte hinzu, dass es schwierig sei, ein Trainingsfahrzeug für die Feuerwehrleute in Austin zu bekommen, mit dem sie üben könnten, da Tesla ein „Auftragshersteller“ sei. Die meisten Schrottfahrzeuge von Tesla würden im Werk des Unternehmens in Fremont recycelt, sagte er, obwohl ein Auto verfügbar werden könnte, wenn eines der technischen oder Flottenfahrzeuge von Tesla verunglückt.

McConnells lange E-Mail spiegelt den aktuellen Ansatz zur Bekämpfung von Bränden in Elektrofahrzeugen wider und die Tatsache, dass Feuerwehren im ganzen Land immer noch dabei sind, Best Practices zu erlernen. Noch immer besteht kein Konsens über den besten Ansatz. Einige Feuerwehrleute haben darüber nachgedacht, brennende Elektrofahrzeuge mit Kränen in riesige Wassertanks zu heben, obwohl einige Autohersteller davon abraten, ganze Fahrzeuge unterzutauchen. Rosenbauer, ein großer Hersteller von Feuerwehrfahrzeugen und Feuerlöschausrüstung, hat eine neue Düse entwickelt, die das Batteriegehäuse durchdringt und Wasser direkt auf die beschädigten Zellen spritzt, obwohl einige offizielle Leitfäden der Autohersteller besagen, dass Feuerwehrleute nicht versuchen sollten, die Batterie zu zerstören. Ein weiterer Faktor, der berücksichtigt werden müsse, fügte Alfie Green, der Ausbildungsleiter der Feuerwehr von Detroit, hinzu, sei, dass jedes Jahr neue Automodelle auf den Markt kommen und es besondere Anleitungen zum Trennen verschiedener Autos gebe.

Während einige Standards veröffentlicht wurden, befinden sich andere noch in der Entwicklung, und die Feuerwehren sind immer noch dabei, die Empfehlungen des National Transportation Safety Board einzuhalten. Es geht auch darum, die große Zahl der Feuerwehrleute mit Elektrofahrzeugen vertraut zu machen. O'Brian, der Feuerwehrchef aus Michigan, sagte gegenüber Vox, dass die Bundesregierung eine viel aktivere Rolle bei der Finanzierung der Forschung und beim Kauf von Elektrofahrzeugen übernehmen müsse, an denen Feuerwehren üben können.

Eine weitere Komplikation besteht darin, dass Brände von Elektrofahrzeugen an verschiedenen Orten unterschiedliche Risiken bergen. Die New York City Fire Department (FDNY) musste bisher noch keine Brände von Elektroautos bekämpfen, sieht sich aber mit E-Scooter- und E-Bike-Bränden konfrontiert, die sich im Vergleich zum letzten Jahr voraussichtlich verdoppeln werden und Lieferarbeiter in unverhältnismäßig stark gefährden die Stadt. Batterien, denen Sicherheitszertifizierungen fehlen oder die nicht ordnungsgemäß geladen werden, neigen eher zur Entzündung, erklärt John Esposito, der Einsatzleiter des FDNY. Im November wurden 43 Menschen bei einem Gebäudebrand in Manhattan verletzt, den die Behörde letztendlich mit einem batteriebetriebenen Mikromobilitätsgerät – möglicherweise einem Roller – in Verbindung brachte, das in einer Wohnung aufbewahrt worden war.

Kleinstädte stehen vor besonderen Hürden. In Irmo, South Carolina, wo weniger als 12.000 Menschen leben, gibt es Bedenken hinsichtlich der richtigen Ausrüstung zur Bekämpfung von Elektrofahrzeugbränden. Obwohl es noch keine Hochspannungsbatteriebrände gegeben hat, sagte Sloane Valentino, der stellvertretende Leiter der Feuerwehr von Irmo, gegenüber Vox, er sei sich nicht sicher, ob die Stadt über genügend Motoren verfüge, um einen Tesla-Brand zu bekämpfen und gleichzeitig auf andere Brände in der Gegend zu reagieren .

„Wir haben nicht die Kapazität, mit giftigen Abwässern im Wert von 30.000 Gallonen umzugehen. Ein Teil davon wird sich in Dampf verwandeln“, sagte Valentino gegenüber Vox. „Wir sind irgendwie wieder bei ‚Lass es brennen‘. Wenn Sie die großen, heftigen Flammen sehen, die aus dem Auto schießen, schützen Sie einfach, was Sie können – versuchen Sie, die Fahrbahn zu kühlen – aber lassen Sie das Auto brennen.“

Während es Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor schon seit über einem Jahrhundert gibt, sind Elektrofahrzeuge noch relativ neu, was bedeutet, dass sie noch sicherer werden könnten, wenn mehr Geld und Forschung in die Technologie fließen. Erinnern Sie sich an den schmelzenden Separator in der Batterie, der zu einem thermischen Durchgehen führt? General Motors untersucht, wie sein Batterieseparator zu einer verbesserten Batteriesicherheit beitragen könnte. Das Energieministerium arbeitet an einer Technologie, die Flammschutzmittel direkt in das Design der Batterien integrieren könnte. Ingenieure erforschen auch neue Batteriechemien, etwa weniger entflammbare Elektrolyte. Obwohl die Forschung noch am Anfang steht, sind auch Festkörperbatterien vielversprechend, die einen flüssigen Elektrolyten durch einen Feststoff ersetzen würden, der sich weit weniger entzündet.

„Die Batterien werden hoffentlich mit der Zeit immer besser“, sagte Michael Brooks vom Center for Auto Safety. Neue Vorschriften könnten die Batteriesicherheit noch weiter vorantreiben, fügte er hinzu.

In der Zwischenzeit arbeiten die Feuerwehren daran, sich auf diese neue Brandkategorie einzustellen – nur eine weitere Erinnerung daran, dass der Aufstieg von Elektrofahrzeugen weit mehr beinhaltet als nur den Ersatz von Benzintanks durch Batterien. Und Feuerwehrleute werden diejenigen sein, die einige dieser neuen Elektrofahrzeuge fahren. Im Mai stellte die Feuerwehr von Los Angeles das erste elektrische Feuerwehrauto vor, das in den USA auf die Straße kam. Der leuchtend rote Motor stammt von Rosenbauer und ist mit einem Touchscreen an der Vorderseite, einem Fernbedienungstablett, zwei Bordbatterien und einem Backup-Diesel-Range-Extender ausgestattet. Andere Abteilungen warten nun auf die Ankunft ihrer eigenen Elektro-Feuerwehrautos.

Unterdessen sagt Smith bei der Feuerwehr von Austin, dass er seit dem Unfall mit dem Model Da war die Batterie nicht betroffen, es war also so, als würde man jeden anderen Autobrand bekämpfen. Doch in den Monaten nach dem Unfall im Jahr 2021 baute die Feuerwehr eine neue Löschdüse speziell für die Bekämpfung von Bränden in Elektrofahrzeugen auf. Die Abteilung hat nichts mehr von Tesla gehört.

Rebecca Heilweil ist Reporterin bei Vox und berichtet über neue Technologien, künstliche Intelligenz und die Lieferkette.

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