Die europäische Batterieproduktion wächst dynamisch. Grund dafür sind u.a. der zunehmende Bedarf an Energiespeichern für Elektromobilität und stationäre Anwendungen. Dabei geraten neben Lieferketten und Zellchemie auch Fragen der industriellen Sicherheit immer stärker in den Fokus. Besonders kritisch: die Verarbeitung brennbarer Medien wie N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), die ein umfassendes Explosionsschutzkonzept erforderlich machen.
Kommentar von Frank Ströbel, Standortleiter in Bremen
In der Herstellung von Lithium-Ionen-Zellen kommt NMP bei der Beschichtung der Elektrodenfolien zum Einsatz. Der Stoff gilt als entzündlich und gesundheitsgefährdend – entsprechend ist seine Handhabung nur unter strengen Auflagen zulässig. Aus Sicht des Anlagenbaus bedeutet dies: Jede Förder-, Lager- und Dosieranlage für NMP muss ATEX-konform geplant, gebaut und dokumentiert sein.
Dennoch ist eine differenzierte Betrachtung erforderlich: Der Flammpunkt von NMP liegt bei rund 92 °C. Bei sicherer technischer Begrenzung der Prozesstemperatur und damit Vermeidung der Bildung entzündlicher Stoffe, kann auf den Einsatz von Bauteilen mit ATEX-Zulassung verzichtet werden.
Anders verhält es sich bei der Herstellung des Slurry für die Kathodenbeschichtung oder bei Prozessen wie Coating und Trocknung, wo höhere Prozesstemperaturen auftreten. In diesen Fällen ist die ATEX-konforme Auslegung zwingend erforderlich.
Elektrolyte und Lagerkonzepte als zusätzliche Herausforderung
Neben NMP werden auch Elektrolyte in großen Mengen eingesetzt. Diese dienen als Leitmedium zwischen Kathode und Anode und bestehen größtenteils aus brennbaren und gesundheitsschädlichen Stoffen. Aufgrund der benötigten Mengen sind umfangreiche Lagerkapazitäten erforderlich. Diese Tanklager müssen sowohl den Anforderungen der ATEX-Richtlinie 2014/34/EU als auch den Vorschriften nach AwSV (WHG) entsprechen.
Anlagenplanung als Eckpfeiler für die Sicherheit
Besonders im Anlagenbau ist eins vorab entscheidend: das Sicherheitskonzept. Wird dieses erst spät im Projekt eingebracht, führt das zu kostenintensiven Umplanungen und Verzögerungen. Eine frühzeitige Integration von Explosionsschutzaspekten – etwa bei der Auswahl von Dichtungen, Materialien oder Leitungstrassen – zahlt sich nicht nur in Bezug auf Sicherheit aus, sondern auch in puncto Effizienz und Nachweissicherheit gegenüber Behörden. Auch der Gewässerschutz nach WHG spielt in der Batterieproduktion eine wichtige Rolle und ist häufig mit hohen Anforderungen an Planung und Ausführung verbunden. Nur wenn alle Disziplinen – Verfahrenstechnik, EMSR-Planung, Brandschutz, Bau – zusammengeführt werden, entsteht ein rundes Gesamtsystem.
Die Umsetzung sicherer Produktionsprozesse in der Batterieindustrie erfordert mehr als den Einsatz geprüfter Komponenten. Entscheidend ist das Zusammenspiel aus fundierter Gefährdungsanalyse, praxisnaher Anlagenauslegung und dokumentierten Schutzmaßnahmen – von der Planung bis zur Inbetriebnahme.
Der Anlagenbau trägt hier eine zentrale Verantwortung: Er liefert nicht nur die Technik, sondern auch einen wesentlichen Beitrag zum Sicherheitskonzept der gesamten Batterieproduktion.
Seit über 75 Jahren steht die Göhler GmbH & Co. KG, Anlagentechnik für Kompetenz und Zuverlässigkeit in der Planung, dem Bau und der Instandhaltung von Anlagen für wassergefährdende Flüssigkeiten. Als familiengeführtes Unternehmen in dritter Generation verbindet Göhler Tradition mit Innovation und bietet ganzheitliche Lösungen für anspruchsvolle technische Herausforderungen.
Mit rund 350 Mitarbeitenden und achten Standorten in Deutschland ist das Unternehmen optimal vernetzt und unterstützt Kunden aus verschiedenen Branchen mit hochwertigen technischen Lösungen. Als zertifizierter Fachbetrieb nach WHG und SCC sowie ISO 9001 und ISO 14001 garantiert Göhler höchste Qualitäts- und Umweltstandards. Erfahrung, Know-how und ein hoher Qualitätsanspruch stehen für Sicherheit, Effizienz und Nachhaltigkeit.
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- Explosionsschutz (Wikipedia)
Der Explosionsschutz ist ein Teilgebiet der Technik, das sich mit dem Schutz vor der Entstehung von Explosionen und deren Auswirkungen beschäftigt. Er gehört zum Bereich der Sicherheitstechnik und dient der Verhütung von Schäden an Personen oder Gegenständen. Diese können ihre Ursache haben in menschlichem Fehlverhalten (Fehlbeurteilung bestehender Arbeitsbedingungen) oder defekte Arbeitsmittel, die wirksame Zündquellen des zu beurteilenden Systems darstellen. Der Explosionsschutz wird durch Umsetzung der integrierten Explosionssicherheit durch primäre, sekundäre und tertiäre Schutzziele erreicht. Sie umfassen zunächst Vermeidungsstrategien, die zum Beispiel durch Substitution die Entstehung explosionsfähiger Gemische vermeiden müssen, und zwar soweit das nach dem legal definierten Stand der Technik möglich ist. Nur wenn das nicht umsetzbar ist, greifen sekundär technische und auch ggf. auch organisatorische Maßnahmen, welche zum generellen Schutzziel haben, die Zündung auftretender explosionsfähiger Gemische unbedingt zu vermeiden. Erst wenn das technologisch nicht sicher verhindert werden kann, greift das tertiäre Schutzziel der Auswirkungsbegrenzung im Explosionsschutz (z. B. druckfeste Bauweise, Freiluftaufstellung mit Schutz- und ggf. auch Sicherheitsabständen). Grundlage hierzu sind gesetzliche Bestimmungen wie zum Beispiel das EU-Gefahrstoffrecht, die Arbeitsmittelbenutzungsrichtlinie, die ATEX-Richtlinien der Europäischen Union oder National Electrical Code (NEC) in den USA. In Deutschland greifen vorrangig das Gefahrstoffrecht (Gefahrstoffverordnung mit den Technischen Regeln für Gefahrstoffe, TRGS) und die Betriebssicherheitsverordnung mit den technischen Regeln (TRBS).
