Leitfaden

Ist Ihre Pendlerschiene bereit für ein E-Scooter-Brand?

Elektro-Mikromobilitätsfahrzeuge in Personenkraftwagen können in weniger als fünf Minuten lebensbedrohliche Bedingungen im gesamten Fahrzeug verursachen.
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E-Tretroller und E-Bikes werden täglich in Pendlerzügen eingesetzt, aber die Brandgefahren, die sie darstellen, werden noch nicht durch viele Bahninspektionsprogramme behoben. Neue Forschungsarbeiten von UL Research Institutes (ULRI) dokumentieren, was passiert, wenn die Lithium-Ionen-Batterien, die diese Fahrzeuge versorgen, an Bord eines Personenkraftwagens ausfallen. Die Ergebnisse sind ein klares Signal dafür, dass Feuerwehrmärsche und Code-Behörden, die die Bahnanlagen und das Bahnhofsdesign überwachen, geeignete Minderungsmaßnahmen verstehen und in Betracht ziehen müssen.

Das Problem mit Lithium-Ionen-Batterien in geschlossenen Räumen

Elektro-Mikromobilitätsfahrzeuge (EMVs) – eine Kategorie, die E-Roller, E-Bikes, Sitzroller, Hoverboards und ähnliche Geräte umfasst – verlassen sich für die Stromversorgung auf Lithium-Ionen-Batterien (LiBs). LiBs sind unter normalen Bedingungen zuverlässig, können aber durch einen Prozess namens thermische Durchlaufsicherung versagen, bei dem interne Wärme schneller entsteht, als die Batterie sie freisetzen kann. Diese Kettenreaktion erzeugt intensive Hitze, entflammbares Gas und typischerweise Feuer. Die häufigsten Auslöser sind physische Schäden an der Batterie, Überladung (z. B. durch Fehler im Batteriemanagementsystem) oder Überhitzung.

In Wohnumgebungen haben LiB-Brände von EMVs bereits Todesfälle verursacht. New York City, London, Ottawa und andere Städte haben tödliche und verletzungsverursachende Brände von E-Rollern und E-Bikes in Wohnungen und Fluren dokumentiert. Der umschlossene Raum eines Personenkraftwagens erhöht die Einsatzmöglichkeiten weiter: mehr Insassen, begrenzte Ausgänge, typischerweise kein automatisches Feuerlöschsystem und ein Zug, der Zeit zum Anhalten benötigt.

Was die Studie herausgefunden hat

Die Forscher von ULRI führten vier Brandversuche in einem einstufigen Pendlerzugwagen mit 72 Sitzplätzen durch und zwingten drei Arten von EMVs zum thermischen Durchgehen: einen stehenden E-Scooter, der in einem Gepäckträger aufbewahrt wurde, ein E-Bike, das an einem bestimmten Fahrradhaken aufgehängt wurde, und zwei sitzende E-Scooter, die im Rollstuhlbereich geparkt wurden.

Die Ergebnisse aller vier Experimente deuten auf ein besorgniserregendes Muster hin:

  • Sobald sich eine Rauchbatterie entzündet hat, breitete sich der Rauch in nur 26 Sekunden und nicht mehr als 109 Sekunden über alle vier Experimente auf das ferne Ende des Schienenfahrzeugs aus. Vor allem Rauch bewegte sich vor der Zündung langsam; vielmehr war es ein anhaltendes Flammen, das seine Bewegung drastisch beschleunigte. Das bedeutet, dass sich der Rauch schnell ausbreitete, als die Passagiere bestätigen konnten, dass etwas nicht stimmte.
  • Die Sichtbarkeit war zwischen 1 Minute und 48 Sekunden und 4 Minuten und 6 Sekunden nach der Zündung vollständig verloren, mit einem Median von etwa 3 Minuten und 12 Sekunden. Es ist bekannt, dass eine verminderte Sicht die Evakuierung verlangsamt, da die Passagiere Schwierigkeiten haben können, sich durch das Schienenfahrzeug zu bewegen und Fluchtwege zu identifizieren.[1]
  • Die Rauchbedingungen waren zwischen 3 Minuten und 37 Sekunden und 7 Minuten und 8 Sekunden nach der Zündung unhaltbar, mit einem Median von etwa 4 Minuten und 54 Sekunden, was zu Bedingungen führte, die gefährlich genug waren, um Passagiere zu schwächen.
  • Bei Passagieren, die sich innerhalb von 10 Fuß vom brennenden Fahrzeug entfernt befanden, bestand innerhalb von 20 bis 60 Sekunden das Risiko schwerer Verbrennungen durch den ersten Feuerball und die Brandfahne.

Laut dem John A. Volpe National Transportation Systems Center dauert die Evakuierung eines 84-Personen-Bahnwagens unter idealen Bedingungen mindestens 1 Minute und 41 Sekunden. Wenn Passagiere nicht in ein benachbartes Schienenfahrzeug fahren können, müssen sie möglicherweise in den streckenseitigen Bereich evakuieren, was die Evakuierungszeit auf etwa 4 Minuten und 14 Sekunden erhöht. Keine der Schätzungen berücksichtigt jedoch die Zeit, die benötigt wird, um sich des Brandes bewusst zu werden, zu entscheiden, zu evakuieren, unbekannte Türen zu öffnen, mobilitätsbehinderten Passagieren zu helfen oder zu warten, bis der Zug stoppt. Die Unfähigkeit einiger Passagiere kann die Evakuierung noch weiter verlangsamen.

Abbildung: Videosequenz aus dem E-Bike Experiment ab 1 Sekunde vor Zündung der Batteriegase. Die Bilder werden in Intervallen von 1 Sekunde angezeigt; t = 0 Sekunden entspricht der Zündung.

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Was dies für die Inspektion und die Einhaltung von Vorschriften bedeutet

Für Code-Behörden, die Passagierbahnanlagen, Transitstationen oder andere verwandte Berufe überwachen, haben diese Ergebnisse konkrete Auswirkungen. Diese Studie identifiziert mehrere Überlegungen, die darauf hinweisen, wo sich Inspektionsprogramme und -richtlinien möglicherweise weiterentwickeln müssen:

  • Vermeiden Sie die Lagerung von EMVs im ersten und letzten Schienenfahrzeug. Eine EMV, die in diesen Schienenfahrzeugen gespeichert ist, stellt das gefährlichste Szenario dar, da sie den einzigen Ausgang in Richtung eines benachbarten Fahrzeugs blockieren kann, während die Passagiere am fernen Ende eines Zugs eingeschlossen sind. Inspektoren, die die Konfigurationen von Schienenfahrzeugen oder die Layouts von Transiteinrichtungen überprüfen, sollten überlegen, ob EMV-Speicherrichtlinien dieses Risiko berücksichtigen.
  • Trennen Sie die EMV-Speicherung von der Passagierkabine. Die Verwendung von nicht brennbaren Materialien und die vorgesehene Entlüftung in ausgewiesenen Bereichen im Zug könnten das Brandwachstum und die Rauchexposition erheblich einschränken. Der Bericht zeichnet eine Parallele zu den in der kommerziellen Luftfahrt verwendeten Batteriegehäusedesigns, die eine Druckentlastung beinhalten, um die während eines Batterieausfalls freigesetzten Gase zu verwalten.
  • Zertifizierung ist wichtig. Ein Pre-Boarding-Inspektions- und Registrierungsprogramm für EMVs, das von einem national anerkannten Prüflabor gemäß UL 2849, dem Standard für elektrische Systeme für eBikes und UL 2271, dem Standard für Batterien für den Einsatz in leichten Elektrofahrzeugen (LEV), getestet wurde, ist ein praktischer Schritt, den Verkehrsbehörden in Betracht ziehen können.
  • Früherkennung und klare Benachrichtigung sind entscheidend. Angesichts der Tatsache, wie schnell die Bedingungen in diesen Experimenten gefährlich wurden, könnten Früherkennung und klare, aufschlussreiche Ankündigungen, die die Passagiere anweisen, sofort zu evakuieren – ohne anzuhalten, um Gegenstände zu sammeln – den Unterschied zwischen einem sicheren Ausgang und einer lebensbedrohlichen Rauchexposition darstellen.

Das Endergebnis

Diese Forschung deutet nicht darauf hin, dass E-Scooter und E-Bikes von Zügen ausgeschlossen werden sollten. Experimentelle Daten zeigen jedoch, dass der aktuelle Ansatz zu deren Management messbare Sicherheitsrisiken für die Passagiere schafft. Die Lücke zwischen der Geschwindigkeit, mit der diese Brände wachsen, und der Evakuierungsdauer eines Schienenfahrzeugs ist eng – und unter weniger als den idealen Bedingungen deuten die Daten darauf hin, dass die Passagiere möglicherweise bereits unter unhaltbaren Bedingungen aussteigen.

Feuerwehrmärsche, Transitprüfer und andere Personen mit Zuständigkeit für die Personenbahn sollten diese Daten in Richtlinien- und Kodexdiskussionen und Inspektionschecklisten einbringen, bevor Vorfälle das Problem erzwingen.

 

 

Der vollständige ULRI-Bericht, Empfehlungen zur Verbesserung der Sicherheit von Personenkraftwagen bei Elektro-Mikromobilitätsbränden, ist unter verfügbar.https://doi.org/10.60752/102376.32136697

Ressourcen zu den Gefahren von Bränden durch Lithium-Ionen-Batterien und Schulungen zur öffentlichen Sicherheit finden Sie unter www.batteryfiresafety.org.