E-Bikes, E-Scooter, E-Motorräder, Hoverboards – elektrische Lieferwagen stehen in Fluren und werden in Gästezimmern aufgeladen. Der Aufstieg von Elektromobilitätsgeräten mit Lithium-Ionen-Akkus verändert unser Leben – und damit auch das Brandrisiko in Wohngebäuden weltweit. 

Diese Geräte entzünden sich anders als alles, womit Brandschutzexperten bisher zu tun hatten. Sie glimmen nicht langsam, sondern explodieren. In weniger als 60 Sekunden kann ein E-Scooter, der eine sogenannte thermische Durchbrennung durchläuft, einen Raum von normalem Zustand in einen Flashover verwandeln – einen Flächenbrand, der nicht zu überleben ist. 

Die Frage, die sich die Brandschutzbranche stellt, ist berechtigt: Können Wohnraum-Sprinkleranlagen das bewältigen? 

Eine Studie des Fire Safety Research Institute (FSRI), das zu den UL Research Institutes gehört, beantwortet diese Frage eindeutig: Ja, das können sie. 

Was ist ein thermisches Durchgehen und warum ist es so gefährlich? 

Lithium-Ionen-Akkus speichern viel Energie auf kleinem Raum. Unter bestimmten Bedingungen – etwa durch ein defektes Ladegerät, Beschädigungen, Herstellungsfehler oder einfach durch Alterung – können die Zellen im Inneren des Akkus überhitzen. Mit steigender Temperatur beschleunigen sich die chemischen Reaktionen im Akku. Diese Reaktionen erzeugen mehr Wärme, was wiederum weitere Reaktionen auslöst. So entsteht ein sich selbst verstärkender Kreislauf. 

Schließlich setzt die Batterie eine Wolke brennbarer Gase frei. Wenn sich diese Gase entzünden – manchmal mit explosionsartiger Wucht – kann sich ein Raum innerhalb von Sekunden in Brand setzen. 

Allein in New York City verursachten Brände, die durch mit Lithium-Ionen-Batterien betriebene Mikromobilitätsgeräte ausgelöst wurden, im Jahr 2023 267 Brände, 150 Verletzte und 18 Todesopfer. Ähnliche Entwicklungen wurden in London, Seoul, Sydney sowie in Städten in ganz Europa und Asien dokumentiert. In den meisten Fällen brechen die Brände in Häusern und Wohnungen aus – also genau dort, wo Wohnraum-Feuerlöschanlagen die Bewohner schützen sollen. 

Was die Forschung tatsächlich zeigte 

Forscher des FSRI führten in einem eigens dafür errichteten Einfamilienhaus in Sharon Hill, Pennsylvania, eine Reihe von Brandversuchen in Originalgröße durch. Die Sprinkleranlage für Wohnhäuser wurde von der National Fire Sprinkler Association (NFSA) gemäß NFPA 13D, dem US-Standard für Sprinkleranlagen in Wohnhäusern, entworfen und installiert. 

Der in den Tests verwendete E-Scooter war mit einem 60-Volt-Lithium-Ionen-Akku mit 1,2 Kilowattstunden Kapazität ausgestattet – ein Akkutyp, der in vielen weltweit verkauften E-Scootern verbaut ist. Die Forscher lösten ein thermisches Durchgehen sowohl durch Überladung als auch durch direkte Erhitzung des Akkus aus. 

Es wurden fünf Experimente durchgeführt – vier in geschlossenen Schlafzimmern und eines in einem offenen Wohnzimmer. 

Bei jedem einzelnen Test funktionierte die Sprinkleranlage. 

Folgendes ist passiert: 

  • Bei den Tests im Schlafzimmer wurde der Sprinkler innerhalb von 3 bis 5 Sekunden nach der Zündung aktiviert, im Wohnzimmer innerhalb von 5 Sekunden. 

  • In allen fünf Tests kam es zu keinen Überschlägen. 

  • Das Feuer beschränkte sich auf den E-Scooter selbst. Es griff nicht auf das Bett, das Sofa oder andere Möbelstücke im Zimmer über. 

  • Die Temperaturen und Gaskonzentrationen außerhalb des Brandherds blieben auf einem Niveau, auf dem Menschen noch fliehen konnten. 

Zum Vergleich: Eine frühere Studie desselben Forschungsteams zeigte, dass ein identischer E-Scooter – ohne Sprinkleranlage – in weniger als 60 Sekunden einen Blitzschlag in einem Schlafzimmer verursachte. Die Raumtemperatur überstieg 1000 °C. Niemand in diesem Raum hätte überlebt. 

Durch die Sprinkleranlage wurde die Höchsttemperatur im betroffenen Raum auf einen Bruchteil dieses Wertes begrenzt. Der Flur vor der geschlossenen Schlafzimmertür erreichte nie mehr als 61 °C – warm, aber erträglich. 

Was dies für Wohnhochhäuser bedeutet 

Wohnhochhäuser stellen eine besondere Herausforderung dar. Sie sind genau die Art von Gebäuden, in denen Elektromobilitätsgeräte am häufigsten aufbewahrt und aufgeladen werden – oft in Wohnungen, in der Nähe der Eingangstüren oder in Gemeinschaftsfluren – und sie sind auch die Art von Gebäuden, in denen eine Evakuierung Zeit in Anspruch nimmt. 

Ein Brand, der im 14. Stock innerhalb von 60 Sekunden zum Flashover kommt, stellt eine grundlegend andere Notfallsituation dar als ein Brand in einem Einfamilienhaus mit derselben Geschwindigkeit. Treppenhäuser sind länger. Aufzüge sind außer Betrieb. Bewohner ober- und unterhalb des Brandgeschosses sind gefährdet. 

Daten der NFPA zeigen, dass die Zahl der zivilen Todesopfer in Häusern mit Feuerlöschanlagen um 89 % niedriger ist als in Häusern ohne diese Anlagen. Diese Statistik basiert auf herkömmlichen Wohnungsbränden. Die Forschung des FSRI legt nahe, dass dieser Vorteil auch bei der rasanten, explosionsartigen Brandausbreitung durch Lithium-Ionen-Akku-Defekte gilt – und möglicherweise sogar noch wichtiger ist. 

Einige Erkenntnisse aus der Studie sind besonders relevant für Hochhauswohngebäude: 

Geschlossene Türen sind nach wie vor wichtig. Selbst eine Schlafzimmertür mit Hohlkern bot den Menschen auf der anderen Seite einen wirksamen Schutz. Bewohner angrenzender Wohnungen, Flure und anderer Etagen hatten genügend Zeit, sich sicher in Sicherheit zu bringen. 

Die Sprinkleranlage wurde aktiviert, bevor das Feuer seinen Höhepunkt erreichte. Da sich Brände in Lithium-Ionen-Batterien so schnell ausbreiten, bestand die Sorge, dass die Sprinkleranlage schneller reagieren könnte. Tatsächlich wurden die schnell reagierenden Sprinkler innerhalb von Sekunden aktiviert und konnten das Feuer eindämmen, bevor es sich ausbreiten konnte. 

Im Wohnzimmerszenario wurden vier Sprinkler gleichzeitig aktiviert – weit mehr, als das System ursprünglich ausgelegt war. Dennoch konnte das Feuer unter Kontrolle gebracht werden. Das ist besonders wichtig in größeren, offenen Wohnbereichen, die in modernen Hochhäusern immer häufiger anzutreffen sind. 

Giftige Gase – nicht nur Hitze – stellen eine ernsthafte Gefahr dar. In der Studie wurden die Kohlenmonoxid-Konzentrationen (CO) gemessen und die sogenannte fraktionelle effektive Dosis (FED) berechnet. Diese gibt an, wie schnell die Luft lebensbedrohlich wird. Bei den Tests in einem mit Sprinkleranlagen ausgestatteten Schlafzimmer entwickelten sich im Raum innerhalb kürzester Zeit toxische Bedingungen. Ein schnelles Verlassen des Raumes ist daher von entscheidender Bedeutung. Die gute Nachricht: Hinter der geschlossenen Tür blieben die Bedingungen für einige Minuten erträglich. 

Das Fazit für Gebäudeeigentümer, Bauträger und Aufsichtsbehörden 

Elektrofahrzeuge werden nicht verschwinden. In vielen Städten sind sie das Hauptverkehrsmittel für Hunderttausende von Einwohnern. Das von ihnen ausgehende Brandrisiko ist real, gut dokumentiert und nimmt zu. 

Die Lösung besteht nicht darin, die Geräte zu verbieten – sondern darin, die Brandschutzinfrastruktur aufzubauen und instand zu halten, die den Schaden begrenzt, wenn etwas schiefgeht. 

Diese Studie liefert überzeugende Beweise dafür, dass fachgerecht geplante, installierte und nach aktuellen Standards gewartete Wohnraum-Sprinkleranlagen Brände von E-Scootern und anderen Elektrofahrzeugen wirksam bekämpfen können. Sie reagieren schnell genug, löschen Brände effektiv und schützen Personen außerhalb des Brandherds vor Hitze und giftigem Rauch. 

Für Gebäudeeigentümer und Bauträger liefert diese Studie überzeugende Argumente für: 

  • Sicherstellen, dass in allen neuen Wohnhochhausbauten Sprinkleranlagen installiert werden. 

  • Sicherstellen, dass bestehende Systeme regelmäßig inspiziert, getestet und gewartet werden (ITM) gemäß NFPA 25. 

  • Überprüfung der Gebäuderichtlinien zur Aufbewahrung und zum Laden von Elektromobilitätsgeräten – und Verknüpfung etwaiger Einschränkungen mit einer klaren Verpflichtung zur Brandschutzinfrastruktur. 

Für Aufsichtsbehörden und Bauaufsichtsbeamte gilt eine ähnliche Botschaft: Die Brandszenarien, denen Sprinkleranlagen standhalten müssen, verändern sich. Die Forschungsgemeinschaft trägt ihren Teil dazu bei, diese Veränderungen zu dokumentieren. Die Normen und Richtlinien müssen sich dementsprechend weiterentwickeln. 

Ein Hinweis dazu, was Rasensprenger nicht leisten können 

Diese Studie bestätigt auch etwas Wichtiges: Sprinkleranlagen verschaffen Zeit. Sie sind allein keine Komplettlösung. 

Wer sich während eines thermischen Durchgehens in unmittelbarer Nähe eines E-Scooters aufhält – im selben Raum, nahe dem Gerät – ist in den Sekunden vor dem Auslösen der Sprinkleranlage extremer Gefahr ausgesetzt. Die Rauchgase in der Nähe des brennenden Scooters erreichten in den Versuchen Temperaturen von über 800 °C. Das ist sofort tödlich. 

Die Konzentrationen giftiger Gase im Entstehungsraum können innerhalb von 9 Sekunden nach der Entzündung lebensbedrohliche Werte erreichen. 

Das bedeutet, dass das Verhalten der Bewohner weiterhin eine entscheidende Rolle spielt. Verlassen Sie das Gebäude. Bleiben Sie in Deckung. Schließen Sie die Tür hinter sich. Die Daten bestätigen, dass eine geschlossene Tür eine wirksame Barriere darstellt. Die bekannte Sicherheitsbotschaft – „Schließe die Tür, bevor du einnickst“ – basiert auf denselben wissenschaftlichen Erkenntnissen, die auch diese Forschung untermauern. 

Sprinkleranlagen geben den Menschen die Zeit, die sie zur Flucht benötigen. Sie beseitigen aber nicht die Notwendigkeit der Flucht.