Brandschutz in der Automobilindustrie und im modernen Fahrzeugbau
Jedes Jahr ereignen sich laut Gesamtverband der deutschen Versicherungswirtschaft bei den rund 50 Millionen Fahrzeugen 15.000 Fahrzeugbrände allein in Deutschland (Stand 2021). Kraftfahrzeuge haben dabei unabhängig von der Antriebsart und vom Fahrzeugtyp eine hohe Brandlast, d. h. sie setzen eine erhebliche Menge Wärme frei, wenn sie in Brand geraten. Mit der stetig steigenden Zahl an elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen (Hybrid- oder Elektrofahrzeuge) stellt sich aus Sicht der Feuerwehren, Abschleppunternehmen, Entsorgern und Gebäudebetreibern und schließlich auch der Versicherungen die Frage nach dem Verhalten im Brandfall sowie geeigneten Schutzmaßnahmen.
Neuere Fahrzeuge weisen durch den Trend zu SUV und allgemein größeren Wagen sowie insbesondere durch zunehmende Verwendung von Kunststoffen im Fahrzeug, um das Gewicht und den Energieverbrauch zu senken, jedoch generell eine deutlich größere Brandlast auf als noch vor wenigen Jahrzehnten. Dies gilt nicht nur für Elektroautos (vgl. Dokumentation WD 8 – 3000 – 002/22 der Wissenschaftlichen Dienste des Deutschen Bundestages zum Verhalten von Elektroautos im Brandfall). Beim Brand von Lithiumionenakkus von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen können aber verstärkt giftige Gase, je nach Zusammensetzung der Lithiumionenbatterie insbesondere Flusssäure und Phosphorwasserstoff, entstehen.
In der modernen Automobilindustrie gewinnt der Brandschutz daher zunehmend an Bedeutung und Fahrzeugbauer müssen verschiedene Vorkehrungen treffen, um Bränden vorzubeugen. Internationale Standards und nationale Regelungen sind dabei zu beachten, z. B.
- ISO 6469-1: Internationale Sicherheitsspezifikationen für Elektrofahrzeuge, einschließlich Anforderungen an den Brandschutz.
- UN ECE R100: Regelungen bezüglich der Sicherheit von Elektrofahrzeugen, einschließlich spezifischer Anforderungen für Hochvoltbatterien.
- DIN EN 50604-1: Europäische und Deutsche Norm für die Sicherheitsanforderungen an Lithium-Ionen-Batterien in Fahrzeugen.
- FMVSS 305: US-amerikanische Sicherheitsstandards für Elektrofahrzeuge, die spezifische Anforderungen an den Schutz vor Batteriefolgen umfassen.
Durch den Einsatz verschiedener Technologien und Materialien können Fahrzeughersteller das Risiko von Fahrzeugbränden deutlich reduzieren und die Sicherheit für Insassen und Einsatzkräfte verbessern.
Mit den HENSOTHERM® und HENSOMASTIK® Produktserien bieten wir Lösungen für Brandschutzanforderungen bei Bauteilen aus diversen Kunststoffen, Blech und Aluminium, insbesondere für die Elektromobilität und deren erhöhte Brandschutzanforderungen für moderne Batteriesysteme. Diese passiven Brandschutzmaßnahmen sind entscheidend, um die Sicherheit im Fahrzeugbau zu erhöhen und die Auswirkungen von Bränden zu minimieren.
Einsatzmöglichkeiten intumeszierender Materialien
Intumeszierende Materialien auf Basis Blähgraphit, auch „Dämmschichtbildner“ genannt, expandieren unter Hitzeeinwirkung und nehmen stark an Volumen zu, sodass eine schützende Isolations- bzw. Dämmschicht gebildet wird, die den Wärmedurchgang verzögern und auch Hohlräume verschließen kann.
1. Brandschutzbeschichtungen: Die intumeszierenden HENSOTHERM® 7 KS Brandschutzbeschichtungen können z. B. für Batterieräume von Elektrofahrzeugen, Tanks oder anderen kritischen Komponenten oder Gehäusen eingesetzt werden und bieten ein Höchstmaß an Brandsicherheit. Diese Beschichtungen sind in der Lage, im Falle eines Brandes zu schwellen oder aufzuschäumen, wodurch eine dicke, isolierende Schicht entsteht. Die Dämmschicht verlangsamt die Übertragung von Wärme auf die darunter liegenden Strukturen und schützt sie vor Hitzeeinwirkung. Die Beschichtungen können auf verschiedenen Materialien und Fahrzeugkomponenten aufgetragen werden und bieten eine hohe Schutzwirkung bei geringem Flächengewicht auch bei extremen Temperaturen. Die Starttemperatur der chemischen Reaktion, Schaumfaktor/-höhe und Blähdruck sind dabei individuell anpassbar.
Die lösemittelfreien HENSOTHERM® 2K-Brandschutzsysteme für Stahl können aufgrund ihrer hohen mechanischen Festigkeit und Beständigkeit gegen Klimaeinflüsse im Innen- und Außenbereich eingesetzt werden und erreichen auf Stahlelementen die Korrosivitätskategorie C5 im Systemeinsatz (Grundierung + Brandschutzbeschichtung + Decklack) bei hervorragenden Verarbeitungseigenschaften und dünnen Schichtdicken. Die Deckbeschichtung ist in allen RAL-Farbtönen oder nach individuellem Farbmuster lieferbar. Das 2K-Beschichtungssystem ist AgBB-geprüft, frei von Halogenen, Alkylphenol und Benzylalkohol und in die VOC-Emissionsklasse A+ eingestuft.
2. Gewebestreifen: Eine Alternative zu vollflächig aufgetragenen intumeszierenden Beschichtungen bilden hochflexible HENSOTHERM® 7 KS Gewebestreifen aus A2-Glasfilamentgewebe, das mit der HENSOTHERM® 7 KS Brandschutzbeschichtung kraftschlüssig beschichtet wurde. Das HENSOTHERM® 7 KS Gewebe SKL ist sogar bereits ab Werk als selbstklebende Ausführung erhältlich, die eine schnelle Montage ermöglicht. Beide Gewebevarianten können einfach mit Messer oder Schere zugeschnitten oder ausgestanzt werden, um die feuerbeständigen Eigenschaften von Fahrzeugkomponenten gezielt zu verbessern. Durch die Bildung einer isolierenden Schicht kann die Integrität und Funktion mechanischer und elektrischer Bauteile länger aufrechterhalten werden.
Einsatzmöglichkeiten ablativ wirkender Materialien
Ablative Beschichtungen sind ebenfalls Brandschutzbeschichtungen, die jedoch eine andere Wirkungsweise haben. Anstelle des Aufschäumens wie bei intumeszierenden Materialien, verzögern ablativ wirkende Stoffe den Wärmedurchgang zu den zu schützenden Materialien durch die Freisetzung chemisch gebundenen Wassers. Zusätzlich zu diesem „Kühleffekt“ werden die Brandgase verdünnt, d. h. die Toxizität der Gase wird reduziert. Fahrzeuginsassen und Einsatzkräfte werden geschützt.
1. Brandschutzbeschichtungen: Ablative Brandschutzbeschichtungen verlangsamen den Wärmeeintritt und können die strukturelle Integrität von elektrischen Leitungen und Steuerelementen bewahren. Die wasserundurchlässige, Öl- und benzinresistente Brandschutzbeschichtung HENSOMASTIK® 5 KS Farbe ist darüber hinaus wetterfest, UV-beständig, alterungsbeständig und mechanisch belastbar.
2. Spezialkleber: Organischer temperaturbeständiger und dauerhaft elastischer Brandschutzkleber zum Verkleben und Abdichten von Fahrzeugkomponenten.
Unsere Kernkompetenz – Ihr Entwicklungsvorsprung
Brandschutz ist ein entscheidender Faktor in der Automobilindustrie, besonders in der Ära der Elektrofahrzeuge. Als Hersteller sind wir bestrebt, innovative Lösungen zu entwickeln, die den wachsenden Anforderungen gerecht werden und die Sicherheit auf den Straßen erhöhen. Unsere Brandschutzbeschichtungen und -komponenten bieten zuverlässigen Schutz und tragen zur Sicherheit und Langlebigkeit von Fahrzeugen bei.
Die Entwicklung, Prüfung und Produktion intumeszierender und ablativ wirkender Baustoffe, Komponenten und Beschichtungen speziell für Ihr Produkt bieten wir als Dienstleistung an – auch als Partner für Forschungsprojekte. Lassen Sie sich von unserem Team für Ihre individuellen Anforderungen beraten.
Für weitere Informationen zu unseren Produkten und Lösungen kontaktieren Sie uns gerne. Gemeinsam machen wir die Mobilität der Zukunft sicherer.