Sicherheit spielt bereits seit Einführung der ersten Energiespeichersysteme eine entscheidende Rolle in deren Entwicklung. Die Technik in Heimspeichersystemen wurde stetig weiterentwickelt und dabei an Anwendungen in verschiedenen Umgebungen und Installationen angepasst. Hersteller, Installateure, Behörden und Hausbesitzer treiben die Energiewende voran und setzen Energiespeichersysteme auch in ihren eigenen Häusern ein. Dabei wird deutlich, dass für Heimspeichersysteme zusätzliche Risiken und Sicherheitsaspekte berücksichtigt werden müssen.
Mit dem UL 9540B „Outline of Investigation for Large-Scale Fire Test for Residential Battery Energy Storage System“ können Heimspeichersysteme umfassenden Brandprüfungen unterzogen werden. UL 9540B wurde vor allem entwickelt, um die Brandausbreitung eines elektrochemischen Energiespeichersystems und seine thermischen Auswirkungen auf die Umgebung besser beurteilen zu können – zusätzlich zu Rückmeldungen der zuständigen lokalen Behörden.
Vorreiter in Batterie-Sicherheitstechnologie
Als führendes Unternehmen für Batterie-Sicherheitstechnologien bieten wir:
- Umfassende Brandprüfeinrichtungen mit Prüfverfahren zum Nachweis der Konformität mit UL 9540B.
- Entwicklung von Erkenntnisse durch erfahrene Ingenieur- und Forschungsteams mit umfassender Expertise in Batteriechemie und Brandbekämpfung.
- Bewährte Erfolgsbilanz in der Zusammenarbeit mit Organisationen und Einrichtungen wie Feuerwehren, Elektroprüfern oder Baubehörden.
Sicherheitsprüfungen für industrielle Batteriezellen und -module – inklusive kritischer Engineeringleistungen und Simulationen
UL Solutions nutzt seine umfangreiche Erfahrung in der Batteriebewertung und bietet Prüfungen, Simulationen und Fehleranalysen an – mit einem starken Fokus auf die Batterielebensdauer. Unser Expertenteam, darunter auch renommierte Batterieforscher, leistet einen entscheidenden Beitrag zur Verbesserung der Batterieleistung und -sicherheit.
Häufig gestellte Fragen
- Wofür wurde UL 9540B entwickelt?
Hersteller, die sich für ihre Heimspeichersysteme auf Prüfberichte nach UL 9540A stützen, erhielten von den Behörden die Rückmeldung, dass umfassende Brandprüfungen erforderlich sind. Die zuständigen Behörden kamen zu dem Schluss, dass Prüfungen nach UL-9540A alleine die Anforderungen des California Fire Code 2022 nicht ausreichend erfüllen.
UL 9540B entstand in Zusammenarbeit mit Brandinspektoren, Feuerwehrchefs und anderen Vertretern der Feuerwehr unter Einbeziehung von Sicherheitsforschung sowie umfassender Prüferfahrungen mit UL 9540A. Ziel war es, ein Prüfverfahren zu entwickeln, das die Anliegen der verschiedenen Behörden und Feuerwehren berücksichtigt.
- Wird UL 9540A „Standard for Test Method for Evaluating Thermal Runaway Fire Propagation in Battery Energy Storage Systems“ abgeschafft?
UL 9540A ist ein etabliertes Prüfverfahren, auf das seit seiner Einführung in NFPA 855 verwiesen wird und auf das auch heute noch Bezug genommen wird. Auch UL 9540 „Energy Storage Systems and Equipment“ verweist auf diese Norm. Damit wird die Sicherheitszertifizierung von Energiespeichersystemen unterstützt, deren Trennabstände kleiner und deren Kapazitätsanforderungen größer sind als die in NFPA 855 für Installationen angegebenen Werte.
UL 9540A wird also nicht abgeschafft, da es eine entscheidende Rolle bei der sicheren Bereitstellung von Energiespeichersystemen spielt. Gleichzeitig ist uns bewusst, dass einige Behörden Anforderungen über UL 9540A hinaus durchsetzen werden, um den lokalen Installationsvorschriften für Heimspeichersysteme gerecht zu werden. UL 9540B wurde entwickelt, um genau diese Lücke in den jeweiligen Zuständigkeitsgebieten zu schließen.
- Wie unterscheiden sich UL 9540A und UL 9540B?
UL 9540B wurde speziell für Heimspeichersysteme mit einer Kapazität von maximal 20 Kilowattstunden entwickelt. Es bezieht sich nicht auf gewerbliche und industrielle Energiespeichersysteme. Industrielle Energiespeichersysteme fallen weiterhin in den Geltungsbereich von UL 9540A.
Im Vergleich zu UL 9540A wird in UL 9540B auf Prüfungen auf Modulebene verzichtet. Nach UL 9540A werden drei Prüfungen durchgeführt (Zelle, Modul, Einheit); nach UL 9540B nur zwei Prüfungen – die Zellprüfung und die Prüfung zur Brandausbreitung. Ein weiterer Vorteil: Heimspeichersysteme, die bereits die Zellprüfung nach UL 9540A durchlaufen haben, können diese Prüfergebnisse oft auch für die Zellprüfung nach UL 9540B verwenden.
Der wesentliche Unterschied zwischen UL 9540A und UL 9540B liegt darin, dass bei UL 9540B die beim thermischen Durchgehen austretenden Gase gezielt entzündet werden.
Die Prüfung nach UL 9540A führt zur Erstellung von drei Prüfberichten, in denen bewertet wird, wie gut ein elektrochemisches Energiespeichersystem thermisches Durchgehen aufgrund von Zellfehlern erkennt, kontrolliert und dessen Ausbreitung eingrenzt.
Die Prüfung nach UL 9540B führt zur Erstellung eines Prüfberichts, in dem die Brandausbreitung eines elektrochemischen Energiespeichersystems und dessen thermische Auswirkungen auf die Umgebung bewertet werden. Auf Basis des ausführlichen Brand-Prüfberichts lässt sich beurteilen, ob Heimspeichersysteme gemäß den Installationsanweisungen des Herstellers oder gemäß den Abstandsvorgaben für Heimspeichersysteme nach NFPA 855 bzw. dem International Residential Code (IRC) installiert werden müssen.
- Kommen die Prüfverfahren von UL 9540B auch in UL 9540A zum Einsatz?
UL 9540A verfolgt ein anderes Ziel und einen anderen Zweck als UL 9540B; UL 9540B soll die Prüfungen gemäß UL 9540A nicht ersetzen. Der Anwendungsbereich von UL 9540A umfasst die Bewertung der Ausbreitung thermischen Durchgehens innerhalb eines Energiespeichersystems. UL 9540B dient der Bewertung der Brandausbreitung, sollte es zu einer Entzündung der aus einer Batterie in einem Heimspeichersystem austretenden Gase kommen.
- Wie unterstützt UL 9540B die Marktzulassung meiner Produkte in den USA und international?
Für die Zulassung von Produkten in den USA und anderen Märkten sind gemäß UL 9540 und NFPA 855 Zertifizierungen nach UL 9540 und Prüfungen nach UL 9540A erforderlich. Einige nordamerikanische Behörden sehen die UL 9540A jedoch nicht als den umfassenden Brandprüfungen entsprechend, wie sie in den lokalen Brandschutzvorschriften – zum Beispiel im California Fire Code 2022 – gefordert werden. In solchen Fällen verlangt die zuständige Behörde zusätzlich eine umfassende Brandprüfung für Heimspeichersysteme. Und hier kommt UL 9540B ins Spiel. UL 9540B wurde entwickelt, um die Sicherheitsbedenken der Behörden hinsichtlich der Brandausbreitung bei Heimspeichersystemen im Falle eines thermischen Durchgehens zu berücksichtigen.
- In welchen Fällen ist eine Prüfung nach UL 9540B erforderlich und wie unterstützt sie die Zulassung meines Produkts durch die zuständigen Behörden?
UL 9540B deckt die Anforderungen von Behörden ab, die für Heimspeichersysteme eine umfassende Brandprüfung nach lokalen Brandschutzvorschriften verlangen. Die Prüfergebnisse nach UL 9540B zeigen, ob die Herstellerangaben zum Abstand zwischen einzelnen Heimspeichersystemen tatsächlich eingehalten werden können oder nicht.
- Werden die Prüfungen in einem Labor von UL Solutions statt?
Die Prüfungen nach UL 9540B finden genau wie die nach UL 9540A in unseren globalen Einrichtungen statt. Künftig sollen sie auch in unserem nagelneuen North American Advanced Battery Laboratory in Auburn Hills, Michigan, durchgeführt werden.
- Soll UL 9540B ein offizieller Standard werden?
Ja, es ist geplant, UL 9540B (so wie UL 9540A) zu einem konsensbasierten Standard zu machen. UL 9540B wurde zunächst als vorläufiger Standard (Outline) veröffentlicht, um den unmittelbaren Anforderungen von Behörden und Feuerwehren gerecht zu werden, die UL 9540A nicht als umfassende Brandprüfung für Heimspeichersysteme anerkennen – wie es etwa im California Fire Code (CFC 2022) vorgesehen ist.
- Können wir Heimspeichersysteme weiterhin nach UL 9540A prüfen?
Ja.
- Können beliebige Daten für UL 9540B verwendet werden wenn ein Produkt bereits nach UL 9540A geprüft wurde?
Der Prüfbericht zur Zellprüfung nach UL 9540A kann für die Zellprüfung nach UL 9540B verwendet werden. Die Prüfung zur Brandausbreitung nach UL 9540B muss aber trotzdem durchgeführt werden, da dort ein anderes Prüfverfahren zum Einsatz kommt.
- Kann eine abgeschlossene Zellprüfung nach UL 9540A für die Prüfung nach UL 9540B herangezogen werden?
Obwohl die Prüfverfahren in UL 9540A und UL 9540B sehr ähnlich sind, werden für UL 9540A zusätzliche Prüfdaten (maximaler Druck, Brenngeschwindigkeit) benötigt, die bei UL 9540B nicht erforderlich sind. Eine Zellprüfung nach UL 9540B ersetzt daher nicht jene nach UL 9540A.
- Muss ein Heimspeichersystem sowohl nach UL 9540A als auch nach UL 9540B geprüft werden?
Nein. Damit ein Heimspeichersystem eine Zertifizierung oder Listung nach UL 9540 erhält, muss es die Leistungsanforderungen auf Systemebene nach UL 9540A erfüllen, sofern der Abstand zwischen einzelnen Batterie-Energiespeichersystemen gemäß den Installationsvorschriften (NFPA 855, IRC) weniger als 0,9 m beträgt.
Wir wissen, dass manche Behörden von Herstellern Prüfdaten für umfassende Brandprüfungen gemäß den örtlichen Brandschutzvorschriften, etwa dem California Fire Code (2022), verlangen. Für umfassende Brandprüfungen gibt es bislang aber kein offizielles Prüfverfahren. UL 9540B wurde entwickelt, um ein einheitliches Prüfverfahren für umfassende Brandprüfungen bereitzustellen, das die Anforderungen der zuständigen Behörden erfüllt.
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