Sicherheit von Elektrofahrzeugen Quelle: R. Seibt (2014): Sicherheit von Rettungs- und Servicekräften im Bereich der Elektromobilität. Forschungsprojekt eProduction. 1 1 Einleitung & Zielsetzung: Sicherheit von E-PKW Wie sicher sind elektrisch angetriebene Fahrzeuge? Elektro-Antriebe, elektrische Bauteile und die elektrische Verkabelung sind grundsätzlich nicht weniger sicher als vergleichbare Bauteile bei Benzin- oder Dieselmaschinen! Schwachstellen aus heutiger Sicht • Unwissenheit im Umgang mit den „neuen“ Gefährdungen • fehlende Erfahrung bei Herstellern, Nutzern und Rettungskräften • noch nicht umfassend sichere Energiespeicher (i.d.R. Lithium-basierte Akkus) 1 Einleitung & Zielsetzung: • unzureichendes Wissen im Umgang mit Gefährdungen durch Elektro-PKW • Kenntnisse aus dem Umgang mit Niederspannungs-Hausinstallationen sind nur bedingt anwendbar! • „Spannungsfreiheit“ kann i. d. R. nicht festgestellt (gemessen) werden • „Spannungsfreiheit“ kann nicht oder nur teilweise hergestellt werden • „Kurzschließen“ und „Erden“ ist grundsätzlich falsch und kann tödliche Folgen haben! 1 Einleitung & Zielsetzung: • Vermittlung von Grundlagenwissen zur Elektrik und zum Aufbau von Elektrofahrzeugen • Identifikation von Gefährdungen • Kennenlernen wichtiger fahrzeuginterner Schutzmechanismen • Vermittlung von Basiswissen zum Umgang mit Gefährdungen → realistische Einschätzung der Gefahrensituation → sicheres Handeln und Reagieren → keine Vermittlung von Spezialwissen von Elektrofachkräften http://static.dekom.com/uploads/pics/Videokonferenz-Wissen.jpg 2 Grundlagen: Antriebskonzepte „Ausbaustufen“ der Elektrifizierung des Fahrzeugs • • • • • Micro- Hybrid (Start-Stop) Mild- Hybrid (Fahrunterstützung – „Boost“) Full- Hybrid (Kurze Strecken elektrisches Fahren möglich) Plug-in-Hybrid (mittlere Strecken elektrisches Fahren möglich) Extended Range Electric Vehicle (elektrisches Fahren, Motor treibt Generator an) • Batterie Electric Vehicle (rein elektrisch – ohne Verbrennungsmotor) Einbauorte des Elektroantriebs (Elektromotor) • am Getriebe • an einer Achse • an jedem Rad 2 Grundlagen: Elektrotechnische Grundlagen Elektrotechnische Grundlagen http://www.electriciennieuwegein.nl/upl/website/home/1027497090.jpg http://www.hbr-hamburg.de/assets/images/hochspannung.jpg 2 Grundlagen: Elektrotechnische Grundlagen Ein Stromkreis besteht aus: Stromquelle (auch „Spannungsquelle“ genannt) z. B. Batterie Elektrischer Leiter z. B. Kabel Widerstand (Energiewandler, fälschlicher Weise auch „Verbraucher“ genannt) z. B. • Glühlampe, • Motor • Heizwendel • Mensch Im Widerstand wird die elektrische Energie in eine andere Energieform (Licht, mechanische Energie, Wärme usw.) umgewandelt. 2 Grundlagen: Elektrotechnische Grundlagen Strom fließt immer nur dann, wenn der Stromkreis geschlossen ist! Wird der Mensch zum Teil eines geschlossenen Stromkreises, fließt der Strom durch ihn hindurch. • ab einer gewissen Stromstärke (Wechselstrom: 50 mA; Gleichstrom: 120 mA) ist dies schädlich oder gar tödlich • die Wirkung ist abhängig von der Dauer des Stromflusses und dem Weg des Stroms durch den Körper. Quelle: http://www.iqo.uni-hannover.de/fileadmin/institut/pdf/job%20security/Elektrische_Sicherheitsma_DFnahmen.pdf 2 Grundlagen: Elektrotechnische Grundlagen Hintergrundinformationen • die Muskulatur wird durch (schwache) Stromimpulse vom Gehirn gesteuert • Nervenbahnen dienen als Stromleiter • die Muskulatur (einschließlich Herzmuskel) reagiert auch auf „von außerhalb“ durch den Mensch fließende Ströme • Wechselströme führen bereits bei geringen Stromstärken (etwa oberhalb von 10mA) zu Verkrampfungen und Herzkammerflimmern • Gleichströme erzeugen „nur“ eine sehr kurze Krampfreaktion im Moment des Berührens und des Loslassens – werden deshalb in ihrer Wirkung oft unterschätzt. Sie führen zur elektrolytischen Zersetzung des Gewebes • hohe Stromstärken (unabhängig davon, ob Gleich- oder Wechselstrom) führen zu inneren und äußeren Verbrennungen 2 Grundlagen: Elektrotechnische Grundlagen ä ( )= ( ( ) ) ( ) ( ) = ( Ω) Daraus folgt: Eine größere Spannung führt bei gleichem Widerstand zu höherem Stromfluss. Deshalb sind hohe Spannungen gefährlich. 2 Grundlagen: Elektrotechnische Grundlagen Auch die Erde kann Teil eines Stromkreises sein, d.h. einen offenen Stromkreis schließen – sie ist ein elektrischer Leiter! Stromquelle Widerstand Erde (Erdpotential) 2 Grundlagen: Elektrotechnische Grundlagen Eine Trennstelle (z. B. Schalter) unterbricht den Stromkreis und damit den Stromfluss. Trennstelle, Stromquelle Widerstand z. B. Schalter 2 Grundlagen: Elektrotechnische Grundlagen Ein Kondensator ist ein „kleiner Energiespeicher“ – ähnlich einer Stromquelle. Trennstelle, Stromquelle z. B. Schalter Kondensator (=„kleiner Energiespeicher“) Widerstand 2 Grundlagen: Elektrotechnische Grundlagen • Einsatz von Kondensatoren im E-PKW • zur Speicherung von „zurückgewonnener Energie“ (Rekuperation, z. B. bei Bremsvorgängen) • zur Verminderung von Lastspitzen auf den Hochvolt-Leitungen • sie arbeiten im selben Spannungsbereich wie die Hochvoltbatterie des Fahrzeugs • sie können nach Abschaltung der HV-Batterie noch mehrere Minuten unter Spannung stehen Im unteren Stromkreis fließt auch bei geöffnetem Schalter Strom, bis der Kondensator entladen ist! 2 Grundlagen: Störlichtbogen Störlichtbogen 2 Grundlagen: Störlichtbogen • ca. 90 % aller Stromunfälle geschehen im Niederspannungsbereich (< 1000 V) • mehr als die Hälfte dieser Unfälle mit Störlichtbogenwirkungen http://www.youtube.com/watch?v=Jmgxg-gCCVA (Unfallstatistik der Berufsgenossenschaft „Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse – ETEM“) 2 Grundlagen: Störlichtbogen Entstehung von Störlichtbögen (stark vereinfacht) 1. Ein stromdurchflossener elektrischer Leiter wird getrennt oder ein elektrischer Stromkreis wird geschlossen (z. B. Kurzschluss durch Schneidwerkzeug). 2. Ist das Kabel teilweise durchtrennt oder der Kurzschluss teilweise hergestellt, entsteht aufgrund der großen Stromstärke und des kleinen Leiterquerschnitts eine sehr große Stromdichte. = ä ! 2 Grundlagen: Störlichtbogen Entstehung von Störlichtbögen (stark vereinfacht) 3. Die hohe Stromdichte führt zu starker punktueller Erhitzung des elektrischen Leiters, wodurch ionisierte und elektrisch leitfähige Gase entstehen. 4. Ein Stromfluss „durch die Luft“ entsteht und strahlt Wärme- und Licht aus. Der Lichtbogen kann bei einer ausdauernden Energiequelle (z. B. Hochvolt-Batterie) und ungünstigem Elektrodenabstand lange Zeit „brennen“. 2 Grundlagen: Störlichtbogen Wirkung von Störlichtbögen • explosionsartige Ausdehnung • Gemisch aus verdampfendem Metall (z. B. Kupferleitung) und der umgebenden Luft • Druckwelle und Explosionsknall • extrem intensive Wärmequelle • Temperaturen im Kern zwischen etwa 3.000 und 15.000ºC • an den Fußpunkten bis zu etwa 40.000 ºC • Zerstörung und / oder Entzündung umgebender Materialien • extremes Brandrisiko • besondere Gefährdung bei Hybrid-Fahrzeugen (Kraftstoff) • Die Wirkung des Lichtbogens steht in direktem Zusammenhang mit der Leistungsfähigkeit der Energiequelle. 2 Grundlagen: Hochvoltbatterie Hochvolt-Batterie 2 Grundlagen: Hochvoltbatterie Lithiumbatterie: Materialien & Aufbau (stark vereinfacht) • pos. Elektrode: reversibel Li+-Ionen einlagernde Schichtstruktur (Li)xCo4+(-x) O2 oder (Li)x Ni4+(-x) O2 oder (Li)x Mn4+(-x) O2 oder U. • neg. Elektrode: „Wirtsgitter“ – meist aus Graphit (LiC6) • Elektrolyt: Leitsalze (z. B. LiClO4 oder LiPF6) als „Transportmittel“ für die Li+-Ionen • keramikbeschichtete Membran(en) als „Trennwände“ • In Lithium-Polymer-Akkus wird der flüssige Elektrolyt vollständig von einer Polymerstruktur („Schwamm“) aufgenommen. 2 Grundlagen: Hochvoltbatterie Lithiumzelle: Eigenschaften • Spannung zwischen etwa 2,7 V und etwa 4,3 V je Zelle (niemals 0 Volt !) • Überladung und Tiefentladung (Zellspannung < 2,5V) führen zur Zerstörung der Zelle → i. d. R. mit Gas- und Wärmeentwicklung und ggf. Explosion • Beschädigung der keramikbeschichteten Membran(en) durch Hitze, Knicken, Drücken etc. führt zu heftiger chemischer Reaktion → starke Erwärmung, Gasentwicklung, Explosion • eindringendes Wasser (unbeschädigte Zellen sind dicht verschlossen) führt zu heftigen chemischen Reaktionen → Wasserstoffbildung und Wärmeentwicklung 2 Grundlagen: Hochvoltbatterie Hochvoltbatterie mit Schutzhülle Batteriemodul BatterieManagementSystem (Elektronik) Batteriezelle © IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr 2 Grundlagen: TN- vs. IT-Netz TN- vs. IT-Netz 2 Grundlagen: TN- vs. IT-Netz TN-Netz (frz. „Terre Neutre“): Der Neutralleiter (Sternpunkt) ist mit der Erde verbunden. 2 Grundlagen: TN- vs. IT-Netz TN-Netz (frz. „Terre Neutre“): Der Neutralleiter (Sternpunkt) ist mit der Erde verbunden. Bei Berührung eines aktiven Leiters fließt ein gefährlicher Strom! 2 Grundlagen: TN- vs. IT-Netz IT-Netz (frz. „Isolé Terre“): KEIN Leiter ist mit der Erde (oder Fahrzeugmasse) verbunden. 2 Grundlagen: TN- vs. IT-Netz IT-Netz (frz. „Isolé Terre“): KEIN Leiter ist mit der Erde (oder Fahrzeugmasse) verbunden. Bei Berührung nur eines Leiters wird kein Stromkreis geschlossen. Die Berührung EINES Leiters ist deshalb ungefährlich! 2 Grundlagen: TN- vs. IT-Netz IT-Netz (frz. „Isolé Terre“): KEIN Leiter ist mit der Erde (oder Fahrzeugmasse) verbunden. Bei Berührung nur eines Leiters wird kein Stromkreis geschlossen. Erst bei Berührung ZWEIER VERSCHIEDENER Leiter fließt ein gefährlicher Strom! 2 Grundlagen: TN- vs. IT-Netz IT-Netz (frz. „Isolé Terre“): ACHTUNG: Wird ein IT-System geerdet, fließt auch bei Berührung eines Leiters ein gefährlicher Strom! 2 Grundlagen: TN- vs. IT-Netz IT-Netz (frz. „Isolé Terre“): Merke: Das Hochvolt-Netz von Elektromobilen ist stets als IT-Netz aufgebaut. Das IT-System kann seine wichtige Sicherheitsfunktion nur erfüllen, wenn es NICHT GEERDET ist. 3 Gefährdungen 3 Gefährdungen Betriebszustand eines Elektrofahrzeugs und mögliche Ursachen von Gefährdungen Im Ruhezustand Im Betrieb (Parkplatz, Garage) (Normalbetrieb, außergewöhnliche Betriebszustände) nach Beschädigung / Manipulation Laden (Ladesäule, häusliche Garage) 3 Gefährdungen Betriebszustand eines Elektrofahrzeugs und mögliche Ursachen von Gefährdungen Im Ruhezustand Im Betrieb (Parkplatz, Garage) (Normalbetrieb, außergewöhnliche Betriebszustände) Spätfolgen nach Beschädigungen / Manipulationen nach Beschädigung / Manipulation Beispiele: Verkehrsunfall, Manipulation zur Erhöhung der Reichweite Gefährdungen aufgrund mechanischer Beschädigungen von Batterie / HVKabel Laden (Ladesäule, häusliche Garage) Beispiel: Überlastung der elektrischen Hausinstallation (Verlängerungen) Gefährdungen aufgrund thermischer Überlastung der Ladeinfrastruktur 3 Gefährdungen Betriebszustand eines Elektrofahrzeugs und mögliche Ursachen von Gefährdungen • Ladung an Ladesäulen weitgehend sicher aufgrund • fachgerechter Installation • mehrerer integrierte Schutzmechanismen • mögliche Gefährdung durch • Überlastung (älterer) elektrischer Installationen • Überlastung von beweglichen Stromverteilern und Verlängerungsleitungen • laden an der heimischen Steckdose mittels Schukostecker wird zunächst die weiteste Verbreitung finden • keine anfallenden Installationskosten • breite Verfügbarkeit entsprechender Ladeanschlüsse Laden (Ladesäule, häusliche Garage) Gefährdungen aufgrund thermischer Überlastung der Ladeinfrastruktur (Steckertypen und Lademodi nach IEC 62196 / DIN IEC 62196: Mode 1 = Laden mit Haushaltsstrom über Schukostecker bis 16A) 3 Gefährdungen Fünf wesentliche Gefahren Hohe Elektrische Spannung Selbsttätiger Start Brand und/oder Explosion Gefahren Lichtbögen Giftige, Ätzende, Brennbare Flüssigkeit en/Dämpfe 3 Gefährdungen Gefährdungsbegünstigende Bedingungen: Selbst-tätiger Start (Beispiele) • Elektrofahrzeug wird nicht als solches erkannt • Rettungsdatenblatt nicht vorhanden • HV und LV am Fahrzeug nicht abgeschaltet niedriger Ladezustand der HV-Batterie kann zum selbsttätigen Anlauf des Benzin-/ Dieselmotors führen nahezu lautlose Aktivierung des Elektroantriebs in seltenen Fällen möglich 3 Gefährdungen Gefährdungsbegünstigende Bedingungen: Hohe Elektrische Spannung (Beispiele) • Rettungsdatenblatt nicht vorhanden Unklarheit über Schritte zur HV-Freischaltung • Spannungsfreiheit ungeklärt keine Anzeige im Fahrzeug; kein geeignetes Messgerät; keine geeignete Messstelle • in HV-Batterie oder HV-Leitung eingedrungener Fremdkörper ändert IT-System in TN-System • HV-System aufgrund Beschädigung der Sicherheitseinrichtungen nicht abgeschaltet • Spannungsfreiheit geht im Verlaufe des Bergungsprozesses verloren • keine oder ungeeignete persönliche Schutzausrüstung 3 Gefährdungen Feuerwehr-Elektro-Werkzeugkasten nach EN 14880 Der im Werkzeugkasten enthaltene spannungsfeste Handschuh ist für Arbeiten an elektrisch angetriebenen PKW nicht geeignet. 3 Gefährdungen Gefährdungsbegünstigende Bedingungen: Brand und/oder Explosion (Beispiele) • HV-Batterie beschädigt (verformt, geöffnet, eingedrungener Fremdkörper) • unbekannter thermischer Zustand der HV-Batterie (Anzeige im Fahrzeug? Infrarot-Thermometer als FW-Ausrüstung?) • ungeeignetes Löschmittel • Erhitzung der Batterie durch Fahrzeugbrand (insbesondere Hybrid-Systeme) 3 Gefährdungen Gefährdungsbegünstigende Bedingungen: Giftige, Ätzende, Brennbare Flüssigkeiten/Dämpfe (Beispiele) • HV-Batterie ist schwer beschädigt (verformt, geöffnet, eingedrungener Fremdkörper) • HV-Batterie brennt → Behandlung entsprechend der bekannten Sicherheitsregeln z. B. Schutzausrüstung 3 Gefährdungen Gefährdungsbegünstigende Bedingungen: Lichtbögen (Beispiele) • HV-Batterie beschädigt (verformt, geöffnet, eingedrungener Fremdkörper) • Schneiden / Spreizen mit Beschädigung von HV-Leitungen • Trennen von HV-Komponenten unter Last? (Entstehung eines Lichtbogens nicht abschließend geklärt) 4 Schutz vor Gefährdungen 4 Schutz vor Gefährdungen Hohe Elektrische Spannung Vermeiden relevanter Gefährdungen durch Selbsttätiger Start Brand und/oder Explosion * Technische Maßnahmen * Verhalten der Rettungs- und Servicekräfte * Lichtbögen PSA Giftige, Ätzende, Brennbare Flüssigkeite n/Dämpfe 4 Schutz vor Gefährdungen: gute Wissensbasis Kurzschließen offenliegender Batterieteile oder Batterieanschlüsse? Ausschnitt aus Seite 11 der BGI/GUV-I 8686: Diese für HV-Fahrzeuge falschen Angaben sind lebensgefährlich! 4 Schutz vor Gefährdungen: gute Wissensbasis Kurzschließen offenliegender Batterieteile oder Batterieanschlüsse? Ausschnitt aus Seite 11 der BGI/GUV-I 8686: Diese für HV-Fahrzeuge falschen Angaben sind lebensgefährlich! FALSCH ! Merke: Das IT-System kann seine wichtige Sicherheitsfunktion nur erfüllen, wenn es NICHT GEERDET ist. Eine Hochvolt-Batterie ist niemals spannungsfrei und darf niemals kurzgeschlossen werden! 4 Schutz vor Gefährdungen: Technische Maßnahmen Technische Maßnahmen 4 Schutz vor Gefährdungen: Technische Maßnahmen • IT-System (IT-Netz) • Potenzialausgleichsleitungen (Gehäuse der HV-Komponenten) • getrennte Hochvoltleitungen für HV-Plus und HV-Minus (nicht bei allen Herstellern garantiert) • HV-Stecker und Kupplungen mit Berührungsschutz • schaltbare Kontakte („Schütz“) für HV-Plus und HV-Minus IN der HV - Batterie • Wartungsstecker in der Hochvoltbatterie („service disconnect“) • Sicherheitslinie in den Hochvoltkomponenten (Unterbrechungserkennung) • Isolationsüberwachung der Hochvoltkomponenten (Abschaltung bei Fehler) • Airbag-Auslösung öffnet Schütze für HV-Plus und HV-Minus in der Batterie • aktive und/oder passive Entladung des Kondensators 4 Schutz vor Gefährdungen: Technische Maßnahmen Elektrische Komponenten eines E-Fahrzeugs Aufbau / Modulplan der HV-Anlage mit 12/24-Volt Übergang und Ladeschaltung 4 Schutz vor Gefährdungen: Technische Maßnahmen Technische Maßnahmen im Fahrzeug zum Schutz vor Gefährdungen • Potenzialausgleichsleitungen verbinden alle metallischen Gehäuse der HVKomponenten untereinander und mit der Fahrzeugmasse • ist (z. B. durch eine Beschädigung) ein HV-führendes Bauteil im Inneren eines HV-Gehäuses elektrisch mit dem Gehäuse verbunden, ist dennoch gewährleistet, dass beim Berühren verschiedener Gehäuse durch eine Person keine Ausgleichsströme fließen somit besteht keine Gefährdung (Zusätzlich erkennt das Isolationsüberwachungsgerät die defekte Isolation und trennt die HVSchütze in der HV-Batterie nach Stillstand des Fahrzeugs.) 4 Schutz vor Gefährdungen: Technische Maßnahmen Elektrische Komponenten eines E-Fahrzeugs Aufbau / Modulplan der HV-Anlage mit 12/24-Volt Übergang und Ladeschaltung 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise Verhaltenshinweise 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise Zuerst Informieren und Erkennen Elektrofahrzeug? Elektroantrieb aus? U (Zündung aus?) Rettungsdatenblatt vorhanden? HV-Batterie beschädigt? Andere HVKomponenten beschädigt? 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise Inhalt: • Überblick über Lage der HV-Komponenten im Fahrzeug • enthalten Hinweise zum Abschalten der HV-Anlage. (Einige Rettungsdatenblätter im Anhang!) Rettungsdatenblätter bzw. Rettungsleitfäden kostenlos unter: http://www.vda.de/de/arbeitsgebi ete/rettungsleitfaeden_feuerwehr/ 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise Elektrofahrzeug? Informieren und Erkennen Elektroantrieb aus? U (Zündung aus?) Rettungsdatenblatt vorhanden? HV-Batterie beschädigt? Andere HVKomponenten beschädigt? Ausschnitt aus dem Cockpit eines „Audi Q5 hybrid Quadro“ Der Elektroantrieb ist betriebsbereit. © Audi Verhaltenshinweise für Rettungskräfte (bitte so kennzeichnen!) 56 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise Elektrofahrzeug? Elektroantrieb aus? U (Zündung aus?) Rettungsdatenblatt vorhanden? HV-Batterie beschädigt? Andere HVKomponenten beschädigt? Warnhinweis auf Hochvolt-Komponenten! Orangefarbene Kabel und Stecker! 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise Fahrzeug ABSCHALTEN! Automatikgetriebe auf Stellung „P“ Rettungsdatenblatt beachten, falls verfügbar! Elektrofahrzeug? Elektroantrieb aus? U (Zündung aus?) Rettungsdatenblatt vorhanden? HV-Batterie beschädigt? Andere HVKomponenten beschädigt? Für Rettungskräfte: manuelle Trennung des HV-Systems nicht zwingend erforderlich, wenn: • HV-Batterie und andere Komponenten des E-Fahrzeugs nicht erkennbar beschädigt sind • Insassen ohne Schneid-/Spreizwerkzeuge aus dem Fahrzeug geborgen werden können 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise Fahrzeug ABSCHALTEN! Automatikgetriebe auf Stellung „P“ Rettungsdatenblatt beachten, falls verfügbar! Elektrofahrzeug? Elektroantrieb aus? U (Zündung aus?) Rettungsdatenblatt vorhanden? HV-Batterie beschädigt? Andere HVKomponenten beschädigt? Für Rettungskräfte: Die Abschaltung des Fahrzeugs mittels Zündschlüssel, Stopp-Taste, Notschalter etc. ist jedoch unbedingt erforderlich! • wenn dies nicht möglich ist (z. B. Cockpit nicht zugänglich), muss mindestens das 12/24V-System von der Batterie getrennt werden („- Pol“ zuerst) • ggf. vorher mit äußerster Vorsicht elektrische Sitzverstellung zur Befreiung der Insassen betätigen wenn HV-Komponenten beschädigt sind (Annahme reicht aus), dann: • sollte nach kurzer Wartezeit (ca. 1..2 min) möglichst auch das HV-System getrennt werden (sofern Trennschalter („service-disconnect“ o. ä.) zugänglich ist) 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise Fahrzeug ABSCHALTEN – Gründe Elektrofahrzeug? Elektroantrieb aus? U (Zündung aus?) Rettungsdatenblatt vorhanden? HV-Batterie beschädigt? Andere HVKomponenten beschädigt? • Bei eingeschalteter Zündung kann der Benzin-/Dieselmotor eines Hybriden jederzeit selbständig starten (falls Ladezustand der HV-Batterie unter vorbestimmtes Niveau sinkt)! • Bei eingeschalteter Zündung kann das Fahrzeug elektrisch völlig lautlos anfahren! • Alle HV-Komponenten stehen unter Spannung! 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise für Rettungskräfte Elektrofahrzeug? Elektroantrieb aus? U (Zündung aus?) Rettungsdatenblatt vorhanden? Abschaltung des Fahrzeugs mittels Zündschlüssel, Stopp-Taste, Notschalter etc. 12/24V-System von der Batterie trennen („- Pol“ zuerst). Nach kurzer Wartezeit (ca. 1..2 min) HV-System trennen, sofern der Trennschalter („servicedisconnect“ o.ä.) „einigermaßen gefahrlos“ zugänglich ist. Offenliegende HV-Anschlüsse, zerrissene HV-Kabel etc. gegen Berührung sichern (mit Kunststoff-Eimer, dicken Handschuhen etc. abdecken). Falls Sicherung nicht möglich, Spannungsfreiheit zwischen • offenem Anschluss und Erde, • offenem Anschluss und Fahrzeugmasse (Karosserie) und • mehreren offenen Anschlüssen (falls in greifbarer Entfernung) prüfen. HV-Batterie beschädigt? Andere HVKomponenten beschädigt? 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise für Rettungskräfte Elektrofahrzeug? Informieren und Erkennen Elektroantrieb aus? U (Zündung aus?) Rettungsdatenblatt vorhanden? Abschaltung der 12/24 Volt-Anlage trennt auch die HV-Schütze (an der 12/24 Volt-Batterie stets zuerst „- Pol“ abklemmen) HV-Batterie beschädigt? Andere HVKomponenten beschädigt? 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise für Rettungskräfte Elektrofahrzeug? Elektroantrieb aus? U (Zündung aus?) Informieren und Erkennen Rettungsdatenblatt vorhanden? HV-Batterie beschädigt? • Beschädigte Batterie nicht (bzw. nur mit geeigneter Schutzausrüstung) berühren und gegen Berühren sichern! • • Andere HVKomponenten beschädigt? IT-System kann, falls durch eine Beschädigung der HV-Batterie eine elektrische Verbindung zur Fahrzeugmasse hergestellt wurde, zum TN-System werden Die Fahrzeugmasse (Karosse) kann dennoch ohne Gefahr berührt werden (Aber: keine nicht isolierte HV-Komponente berühren). • in die HV-Batterie eingedrungene elektrisch leitfähige Fremdkörper nicht berühren • entweichender Rauch oder steigende Temperatur der HV-Batterie können Anzeichen für bevorstehenden „Thermal-Runaway“ sein Explosionsgefahr schnell reagieren • aus HV-Batterie austretende Flüssigkeit kann giftiger, ätzender Elektrolyt sein 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise für Rettungskräfte Brennendes Elektrofahrzeug? • Löschen und Kühlen am besten mit CO2 oder Stickstoff • bei dem Löschen mit viel Wasser auf angemessene Entfernung (5m bei Vollstrahl) achten • Pulver funktioniert, kann aber nicht zur Kühlung der HV-Batterie beitragen http://www.mein-elektroauto.com/wp-content/uploads/2013/10/Elektroauto-Tesla-Model-S-ging-in-Flammen-auf-%2B-Video.jpg 4 Schutz vor Gefährdungen: Verhaltenshinweise für Rettungskräfte Elektrofahrzeug am Ladekabel angeschlossen? • Vor allen anderen Arbeiten Ladekabel trennen! HV-DC-Kabel Bsp.: Ladung im „Mode 1“ Schuko-Stecker, 230V~/16A HausInstallation LadeSchaltung „Schuko-Kabel“ • • HV-Komponenten können auch bei abgeklemmter 12/24V-Batterie und gezogenem Service-Disconnect unter Spannung stehen (bei beschädigter Ladeschaltung) insbesondere im Lade- „Mode 1“ wird bei fehlender oder beschädigter galvanischer Trennung aus dem IT-System durch Verbindung mit der Hausinstallation ein TN-System damit ist ein wichtiges Sicherheitsmerkmal deaktiviert! Steckertypen und Lademodi nach IEC 62196 / DIN IEC 62196. Mode 1 = Laden mit Haushaltstrom über Schukostecker bis 16A. 4 Schutz vor Gefährdungen: Persönliche Schutzausrüstung für Rettungskräfte Persönliche Schutzausrüstung 4 Schutz vor Gefährdungen: Persönliche Schutzausrüstung „Feuerwehr-Elektro-Werkzeugkasten“ nach EN 14880 enthält keine(n) • • • spezielle Ausrüstung für Arbeiten an Elektro-Fahrzeugen spannungsfesten Handschuh (behält auch unter feuchten Bedingungen seine elektrisch isolierenden Eigenschaften) „normale“ Feuerwehrhandschuhe können im trockenen Zustand Spannungen bis 1000 Volt problemlos widerstehen → trockene Feuerwehrhandschuhe bei Arbeiten an der Hochvoltanlage von Elektrofahrzeugen unbedingt tragen → Handschuh und Helm (mit möglichst großem Visier) bieten (eingeschränkten) Schutz vor Störlichtbögen Quiz 68 Frage 1 Frage 2 Frage 3 Frage 4 bitte so umformulieren: Rettungskräfte dürfenN. Frage 5 Frage 6
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