Von der Bleistiftskizze zum Sicherheitspionier: Maßgeschneiderte EV-Lösungen für einen Luxusautohersteller

Hintergrund

Automobilhersteller auf der ganzen Welt investieren Milliarden in die Entwicklung der EV-Technologie. Ein Luxusautohersteller, der sich der Betriebsrisiken im Zusammenhang mit Elektroauto-Batterien bewusst ist, wandte sich an uns, um herauszufinden, wie er seinen Weg zum Elektroauto sicher gestalten konnte, ohne seine Mitarbeiter zu gefährden, seine Vermögenswerte zu riskieren oder seinen erstklassigen Ruf zu schädigen.

BRANDGEFAHR IN DER FABRIKHALLE

Die besondere Sorge des Herstellers galt den Gefahren, die von den Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) ausgehen, mit denen die Elektrofahrzeuge während des Herstellungsprozesses betrieben werden. Das Unternehmen stellte Elektrofahrzeuge an einem neuen Standort her und musste in der Lage sein, die Sicherheit seiner Vermögenswerte und der gesamten Anlage zu gewährleisten und seine Mitarbeiter im Falle eines Unfalls zu schützen.

Brände von Lithium-Ionen-Akkus stellen ein viel größeres Risiko für einen Standort dar als z. B. ein gewöhnlicher Elektrobrand. Li-Ionen-Brände erreichen nicht nur Temperaturen von bis zu 400 Grad Celsius, sondern sind auch selbstentzündlich, d. h. sie benötigen keine Sauerstoffzufuhr, um zu brennen. Das macht das Löschen viel schwieriger als bei herkömmlichen Bränden. Das bedeutet auch, dass sie sich erneut entzünden können, manchmal bis zu drei Tage nachdem sie gelöscht worden sind.

Die Quarantäne dieser Batterien bei Verdacht auf einen Defekt und ihre sichere Lagerung über längere Zeiträume in speziellen Lagerlösungen ist eine Sache, aber der Hersteller musste in der Lage sein, sie auf dem Gelände routinemäßig im Rahmen des Tagesgeschäfts zu transportieren, ohne die Sicherheit seiner Mitarbeiter, die Sicherheit seines Standorts oder seinen weltweit hervorragenden Ruf zu gefährden.

Der Hersteller erkannte die Notwendigkeit einer einzigartigen Lösung, die seinen Anforderungen gerecht wird. Dies wiederum bedeutete, dass ein Lösungsanbieter gefunden werden musste, der über ein umfassendes Know-how im Bereich der Lithium-Ionen-Technologie verfügt und sich ebenso wie das Unternehmen selbst der Exzellenz verpflichtet fühlt. Als bestehender Kunde unserer Standardprodukte nahm sein Team Kontakt mit uns auf, um unsere maßgeschneiderten Fähigkeiten zu besprechen und herauszufinden, wie wir helfen könnten.

VON DER BLEISTIFTSKIZZE ZUM SICHERHEITSPIONIER

Während der Produktion transportiert dieser Hersteller seine Batterien mit Hilfe von fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTS) durch die Fabrikhalle. Diese FTS ähneln in ihrer Bauweise einem Roboter-Rollschuh und transportieren Wagen, auf denen die Li-Ionen-Batterien sitzen. Ohne Sicherheitsvorkehrungen könnten die Batterien während dieses Prozesses jederzeit in Brand geraten, und zwar an jeder Stelle entlang der von den AGVs verfolgten Routen und der gelben Linien, denen sie folgen.

Um dieses Risiko zu mindern, benötigte der Hersteller eine sichere Einheit, in die er ein FTS umleiten konnte, falls eine Batterie explodierte, zu rauchen begann oder anderweitig Warnzeichen eines Brandes zeigte. Unsere leitenden Ingenieure arbeiteten eng mit dem Team zusammen, um zu verstehen, wie eine solche Einheit aussehen könnte und welche Herausforderungen wir bewältigen müssten, um eine praktikable Lösung zu finden.

BESEITIGUNG VON HINDERNISSEN DURCH VERHINDERUNG DES ZURÜCKROLLENS

Die größte Herausforderung bestand darin, wie wir die gefährdete Batterie schnell und effektiv in die Einheit einbringen konnten, ohne eine Beschädigung oder den Verlust des FTS selbst zu riskieren. 

Jedes FTS ist ein wichtiger Wert an sich, daher wollte der Hersteller eine Lösung, die sowohl das FTS als auch die gesamte Anlage schützt. Aus betrieblicher Sicht bedeutete dies, dass das FTS die Möglichkeit haben musste, sich von der Einheit zurückzuziehen, sobald es seine Ladung abgesetzt hatte. Auf den ersten Blick schien dies ganz einfach zu sein. Das Personal konnte die Türen hinter dem FTS schließen, sobald es die Einheit verlassen hatte, und so die Batterie und das thermische Ereignis, das im Inneren stattfand, sichern.

Aber wenn die Einheit so konstruiert war, dass das FTS sich zurückziehen konnte, was sollte dann den Wagen (der eigene Räder hat) davon abhalten, mit oder unmittelbar nach ihm herauszurollen?

Um dieses Problem zu umgehen, entwickelten wir eine federnde Stufe im Inneren der Einheit, die aufsprang, sobald der Wagen sie überfahren hatte. Dadurch wird verhindert, dass der Wagen zurückrollt, bis die Stufe manuell über ein Pedal an der Außenseite der Einheit losgelassen wird, wenn es sicher ist, wieder einzusteigen.

SPEZIALSYSTEME ZUR RISIKOMINDERUNG

Unsere Lösung musste sowohl leicht zugänglich als auch robust genug sein, um die hohe Hitze während eines Brandereignisses standzuhalten. Dafür haben wir eine doppelschalige Einheit verwendet, die mit Brandschutzisolierung gefüllt war. Wir haben Rockwool Fire Batt Isolierung gewählt und sie auf nahezu allen äußeren Oberflächen der Einheit angebracht, einschließlich Tür, Seiten und Dach. Die einzige Ausnahme war ein Fenster aus gehärtetem Glas, durch das das Personal das Innere der Einheit sehen und den Brand sicher überwachen konnte.

Für die sofortige Brandbekämpfung gibt es in der Regel zwei Formen: Die gängigste Form ist das vollständige Eintauchen in Wasser, das vor allem eine Wiederentzündung verhindert. Die zweite Form ist ein Trockenpulversystem. Dieses Pulver, in der Regel Kalium, wird in die Einheit geblasen, wo es als Barriere für die bei einem thermischen Ereignis entstehende Hitze wirkt und diese sofort unterdrückt. Der Hersteller entschied sich für beide Systeme, um die Anlage mit einem Höchstmaß an Sicherheit auszustatten: Das thermische Ereignis wird durch das Pulver unterdrückt, und das Wasser verhindert, dass es erneut auftritt.

Zusätzlich wollte der Hersteller ein Gasdetektionssystem als weitere Sicherheitsmaßnahme, diesmal gegen den Wasserstoff, der als Folge des thermischen Durchgehens entsteht. Das System verwendet eine Sonde, die einen Alarm auslöst, sobald sie Wasserstoff in der Luft entdeckt, und zwar einen visuellen Alarm (blinkende Lichter) und einen akustischen Alarm (eine Sirene). Dies waren nicht die einzigen Alarmsysteme, die zum Einsatz kamen. Da wir sicherstellten, dass die Steuerplatine von außen zugänglich war, konnte der Hersteller sie nach der Installation der Einheit in sein Hauptalarmsystem integrieren. Dies erhöhte die Sichtbarkeit des Alarms und sensibilisierte für mögliche Risiken.

MASSGESCHNEIDERTE LÖSUNGEN FÜR PRODUKTION UND INNOVATION

Als die Richtung, in die dieser Luxusautohersteller gehen wollte, EV war, waren es Emtez und unser talentiertes Team von Designern, Ingenieuren und Vertriebsmitarbeitern, die ihm halfen, dieses Ziel mit einer maßgeschneiderten Lösung, die speziell für seine Umgebung und seine Bedürfnisse entwickelt wurde, sicher zu erreichen.

Die Lithium-Ionen-Technologie befindet sich noch im Entwicklungsstadium und birgt neue Herausforderungen und versteckte Gefahren für alle Hersteller, die mit ihr arbeiten, sei es in der Automobilindustrie oder in anderen Bereichen. Wir haben unseren Kunden bei jedem Kilometer des Weges begleitet, aber nicht nur als Beifahrer. Mit den Visionen unserer Designer, der Steuerung durch unsere Ingenieure und der Hand von Projektleiter Nick Freeman am Steuer haben wir diesem Kunden geholfen, die Risiken zu umgehen und einen sichereren Produktionsprozess zu erreichen.

Wenn Sie weitere Informationen zu diesem Projekt wünschen oder sich nach einem maßgeschneiderten EV-Container für Ihren Standort erkundigen möchten, nehmen Sie Kontakt zu uns auf.