EP4011459A1

EP4011459A1 - Transport- und lagerbehälter für hv-batterien und/oder e-fahrzeugen

Info

Publication number: EP4011459A1
Application number: EP21213742.6A
Authority: EP
Inventors: Peter Meissner; Norbert Nadler
Original assignee: Amtec Abt GmbH; Elogplan GmbH
Current assignee: Amtec Abt GmbH; Elogplan GmbH
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2021-12-10
Publication date: 2022-06-15
Also published as: DE102020133206A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Transport- oder Lagerbehälter mit einem abdichtbaren Aufnahmeraum (2) zum Transport und/oder zur temporären Lagerung, insbesondere zur Quarantäne-Lagerung, von brandgefährdetem Ladegut, insbesondere von HV-Batterien und/oder mindestens eines E-Fahrzeugs (3) mit HV-Batterien. Erfindungsgemäß weist der Behälter als Sicherheits-Transportbehälter (1) mehrere Überwachungseinrichtung zur Erfassung eines brandkritischen Zustands, insbesondere einer Überhitzung und/oder eines offenen Brandes und/oder eines Kurzschlusses, des Ladeguts in Echt-Zeit während der gesamten Transport- und gegebenenfalls einer Lagerungszeit auf. Erfindungsgemäß weist die Überwachungseinrichtung ein Meldesystem auf das die Messdaten korreliert und bei Erfassung einer kritische Zustandsveränderungen des Ladeguts in Echtzeit Störungen meldet oder auch als Steuersignal automatisch die Aktivierung im Behälter integrierter Brandverzögerungs- und/oder Brandlösch-Vorrichtung mittels Kühl und Löschmitteln auslösen kann. Weiter weißt der Behälter ein integriertes Kühlmittesprühsystem auf mit integrierten Tanksystemen autarke Kühl- bzw. Löscheinsätze ermöglicht und nach aktiven Einsatz Kühlmittel zur Widerverwendung zurückhalten oder für den kontrollierte Entsorgung Filtern oder Dekontaminieren kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen wannenförmigen Behälter mit einem abdichtbaren Aufnahmeraum zum Transport und/oder zur temporären Lagerung, insbesondere zur Quarantäne-Lagerung von HV-Batterien und/oder mindestens eines E-Fahrzeugs mit HV-Batterien und gegebenenfalls von weiterem brandgefährdetem Ladegut nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit dem Begriff "HV-Batterien" werden zum Beispiel Lithium-Ionen-Batterien bezeichnet, wie sie insbesondere in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, sogenannten E-Fahrzeugen, eingesetzt werden. Konkreter werden mit dem Begriff Hochvolt-Batterien wiederaufladbare Lithium-Ionen-Akkus mit einem im Vergleich zu konventionellen Batterietechnologien wesentlich höheren Energien verstanden.
Bei technischen Defekten besteht bei Lithium-Ionen-Batterien eine allgemein bekannte Brand- und gegebenenfalls Explosionsgefahr. Ursachen dafür können eine unfall- oder erschütterungsbedingte mechanische Beschädigung der Einhausung sein, die zu inneren Kurzschlüssen führen kann. Eine weitere Ursache kann eine elektrische Überlastung, durch eine Überladung oder ein Kurzschluss sowie eine zu hohe thermische Belastung durch eine Überhitzung sein. Ein hohes Gefährdungspotential liegt dabei insbesondere in der hohen Energiedichte und der Möglichkeit, dass giftige und/oder brennbare oder explosionsfähige Inhaltsstoffe im Brandfall austreten, insbesondere bei einem Bersten von Batterien und Batteriezellen. Zudem ist zu berücksichtigten, dass ein brandkritischer Zustand von einzelnen Batteriezellen schnell auf weitere Batteriezellen in einem sogenannten "thermal runaway" als eine Art Kettenreaktion übertragen werden kann, was eine rasche Brandausbreitung indiziert.
Ein besonderes Problem stellt dabei die Bergung havarierter E-Fahrzeuge dar, die bereits brennen oder bei denen durch unfallbedingte große mechanische Einwirkungen und Verformungen eine unmittelbare hohe Gefahr für einen Brand und/oder eine Explosion der HV-Batterien vorliegt. Die Beherrschung und Entschärfung solcher Situationen ist in solcher Risikosituation Aufgabe von geschulten Spezialisten der Feuerwehr, die sowohl mit den hohen elektrischen Spannungen als auch mit dem spezifischen Brandverhalten von Lithium-Ionen-Batterien vertraut sind.
Für solche Situationen ist bereits ein Behälter zum ozeanischen Fluten als Löschcontainer bekannt ( DE 10 2016 211 854 B3 ) mit einer abklappbaren Rückwand zum Überführen des havarierten E-Fahrzeugs in den oder aus dem Aufnahmebereich des Containers. Das havarierte E-Fahrzeug kann mittels einer Winde in den Aufnahmebereich gezogen werden, der zudem eine Anzahl von Anschlüssen zum Einleiten und/oder Abführen einer Löschmittelflüssigkeit, insbesondere von Löschwasser aufweist. Zudem ist unabhängig davon ein weiterer zusätzlicher Container mit Löschwasser beizustellen oder durch die Feuerwehr herbei zu schaffen, in der Nähe des Löschcontainers zu positionieren und mit Anschlüssen zum Einleiten von Löschwasser in den Aufnahmebereich zu verbinden. Danach kann der dicht verschlossene Löschcontainer mit dem darin aufgenommenen E-Fahrzeug mit brennender HV-Batterie oder mit einem hochkritischen HV-Batteriezustand aus dem zusätzlichen Wassertank bis über ein Batterieniveau mit Löschwasser geflutet werden. Bei allgemein bekannten Brand- und Löschversuchen hat sich gezeigt, dass durch das Tauchverfahren Brände von Lithium-Ionen-Batterien gelöscht werden können. Ersichtlich ist dabei ein großer Transportaufwand für die große Löschwassermenge notwendig. Darüber hinaus ist Löschwasser im öffentlichen Verkehrsraum oft nicht greifbar (Bundesstrassen), was eine an sich erforderliche schnelle Brandbekämpfung stark verzögert. Zudem ist ein so geflutetes E-Fahrzeug nicht mehr reparabel und regelmäßig ein Totalschaden.
Es wird nochmals herausgestellt, dass die vorstehende Situation in den Aufgabenbereich von geschulten und ausgebildeten Spezialisten der Feuerwehr und nicht in den bisherigen Geschäftsbereich von Transportunternahmen mit Abschleppdiensten zum Bergen und zum Transport von konventionell angetriebenen Fahrzeugen fällt.
Nach Ansicht von Experten steht der Durchbruch der politisch gewollten und geförderten Elektromobilität unmittelbar bevor, so dass bald Millionen von E-Fahrzeugen auf den Straßen fahren werden. Damit wird der Bedarf der für die Batterieherstellung wichtigsten Rohstoffe, insbesondere Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan erheblich ansteigen. Zudem kann allerorten mit einer Vielzahl anfallender, ausgedienter HV-Batterien sowie mit einer Vielzahl durch im Fahrbetrieb tiefentladenen Batterien, liegengebliebener, nicht abschleppbarer E-Fahrzeuge gerechnet werden.
Dabei werden voraussichtlich eine enorme Vielzahl von Transporten von E-Fahrzeugen mit HV-Batterien in kritischen und unkritischen Situationen anfallen:
Dies sind eine Vielzahl von Transporten von E-Fahrzeugen zu und zwischen Werkstätten, in denen E-Fahrzeuge repariert werden, HV-Batterien gewechselt oder ausgediente HV-Batterien ausgebaut werden. Zudem sind zur Rückgewinnung wertvoller Rohstoffe aus großen, ausgedienten HV-Batterien zwar bereits wenige Recyclinganlagen in Europa mit begrenzten Kapazitäten vorhanden, die relativ gut funktionierenden Rücknahmesysteme für Kleinbatterien, kleine Lithium-Ionen-Batterien oder Bleiakkus sind jedoch dafür nicht ausgelegt. Technisch sind Recyclingtechniken zur Rückgewinnung von Rohstoffen aus großen HV-Batterien bekannt, es fehlt jedoch bisher für ein Wiederverwertungskonzept ein sicheres Transportsystem.
Für E-Fahrzeuge und/oder HV-Batterien die in großer Stückzahl zum Transport anliegen und die sich nicht zwingend in einem brandkritischen Zustand befinden aber eben doch während dem Transport in einem kritischen Zustand kommen können.
Beim Transport und bei der Verladung können insbesondere durch Erschütterungen, Vibrationen, etc. brandkritische Zustände entstehen. Dadurch ergibt sich die Notwendigkeit, dem Logistik-, und Werkstatt, oder Lagerpersonal soweit als möglich ein händelbares vorbeugendes Verfahren zur Gefahr- und Schadensvermeidung an Fahrzeug, Ladegut und Personal zu ermöglichen, oder bei einer darüber hinausgehende Gefährdungssituation der für Brände immer zuständigen Feuerwehreinrichtungen das Ladegut sicher und rechtzeitig zugänglich zu machen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, für ein Transportsystem und eine Transportlogistik das in Verbindung mit einem Recycling von HV-Batterien konzipiert und geeignet ist, in allen wesentlichen Verfahrenspunkten auf rechtzeitige Gefahrendetektion, Brandvermeidung oder zumindest Brandverzögerung ausgelegt zu sein.
Die Aufgabe wird hinsichtlich eines Behälters für den Transport und gegebenenfalls für eine temporäre Lagerung von HV-Batterien und/oder E-Fahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 weist der Behälter als Sicherheits-Transportbehälter eine Überwachungseinrichtung zur Ermittlung eines brandkritischen Zustands, insbesondere einer Überhitzung und/oder eines offenen Brandes und/oder eines Kurzschlusses des Ladeguts in Echt-Zeit während der gesamten Transportzeit und gegebenenfalls einer Lagerungszeit auf. Die Überwachungseinrichtung gibt bei Erfassung eines brandkritischen Zustands des Ladeguts ein Risiko-Warnsignal ab. Dieses kann als Steuersignal zur automatischen Aktivierung oder als Aufforderungssignal für eine manuelle Aktivierung durch eine Person für wenigstens eine im Behälter integrierte Brandverzögerungs-Vorrichtung und/oder Brandlösch-Vorrichtung verwendet werden, oder ein Brandmeldesignal an Feuerwehreinrichtungen abgeben.
Der erfindungsgemäße Behälter mit den integrierten kombinierten Detektionsmöglichkeiten kann vorteilhaft eine Komponente in einem durchgängigen Anwendungsverfahren zu einem sicheren Wirtschaftskreislauf mit einem Recycling für E-Fahrzeuge und HV-Batterien darstellen und einen bisher nicht gelösten Detailbereich eines sicheren Transports, einer Zustandsüberwachung des Ladeguts mit einer Gefahrenerkennung und Gefahrenbeherrschung abdecken.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind als Brandverzögerungs-Vorrichtung und/oder Brandlösch-Vorrichtung ein Aerosollöschsystem und/oder ein Flüssigkeits-Löschsystem im Behälter integriert. Die Überwachungseinrichtung kann zur Erfassung unterschiedlicher brandkritischer Zustände ausgelegt sein mit zugeordneten unterschiedlichen Risiko-Warnsignalen entsprechend eines höheren oder niedrigeren Risikos, wobei dann gegebenenfalls eines oder mehrere Löschsysteme zugeordnet automatisch oder manuell gleichzeitig oder nacheinander aktivierbar sind.
Dabei soll bei Erfassung eines Risiko-Warnsignals vorzugsweise als erstes ein Aerosol-Löschsystem als Sofort-Löschsystem aktiviert werden. Die Aktivierung ist hier vorteilhaft besonders schnell durchführbar und kann durch Sauerstoffreduzierung und Kühleffekte bereits zur Beherrschung und Beendigung eines brandkritischen Zustands führen. In an sich bekannter Weise ist ein Aerosol-Löschsystem gut zur Bekämpfung von Bränden bei Lithium-Ionen-Batterien geeignet. Vorteilhaft wird dabei das Ladegut nicht oder nur wenig beschädigt. Erst bei einem durch die Überwachungseinrichtung festgestellten, weiter vorliegenden brandkritischen Zustand nach dem Einsatz des Aerosol-Löschsystems soll dann gegebenenfalls ein weiteres Löschsystem, insbesondere ein Flüssigkeits-Löschsystem aktiviert werden.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung soll ein Risiko-Warnsignal vorzugsweise kabellos vom Behälter nach außen an zentrale Überwachungsstellen und/oder Bedienpersonen, insbesondere an einen Fahrer eines Transportfahrzeugs übertragen werden. Dabei kann eine Feuerwehr automatisch informiert werden und/oder ein Fahrer eines Transportfahrzeugs kann nach Erhalt eines Risiko-Warnsignals sofort eine ortsnahe Feuerwehrstation anrufen zur Übernahme der weiteren Sicherung des Brandrisikos und sein Fahrzeug mit dem Behälter so schnell als möglich an einer Stelle abstellen, wo für die Umgebung möglichst keine Gefahr auch bei einer Eskalation einer Brandsituation ausgehen kann. Ein solcher Fahrer oder verantwortlicher Lager- oder Werkstattleiter muss zwar in den Gebrauch und den Umgang mit dem mitgeführten Behälter und seinen Aggregaten eingewiesen sein, braucht jedoch nicht zwingend fundierte Kenntnisse wie ein geschulter Feuerwehrmann im Umgang mit HV-Komponenten haben.
Der Behälter als wasserdichter Sicherheits-Transportcontainer kann je nach den Gegebenheiten und Anforderungen als mit einem Lastkraftwagen transportierbarer Abroll-Container oder als fest auf einem Lastkraftwagen montierter Container ausgebildet sein. Dabei kann der Behälter die Maße eines Norm-Containers mit ca. einer Länge von 7000mm, einer Breite von 2250mm und einer Höhe von 2500mm aufweisen.
Der Sicherheits-Transportcontainer kann insbesondere für eine Beladung von oben mittels eines Krans oben offen sein oder einen öffenbaren Deckel oder ein öffenbares Foliendach aufweisen. Für eine Beladung und Entladung über eine Längs- oder Stirnseite können dort dicht verschließbare Tore oder Klappen oder Deckel angebracht sein.
Dazu ist in einer bevorzugten Ausführungsform wenigstens eine Container-Stirnseite, insbesondere die hintere Container-Stirnseite, mit einem Stirnseiten-Deckel als dicht verschließbare Öffnung, insbesondere als Be- und Entladeöffnung ausgebildet. Ähnlich kann wenigstens ein Öffnungsbereich einer Container-Längsseite mit einem dicht schließenden Längsseiten-Deckel, insbesondere als Be- und Entladeöffnung sowie gegebenenfalls als KontrollÖffnung ausgerüstet sein.
Der Stirnseiten-Deckel und/oder der Längsseiten-Deckel soll ein jeweils randseitig umlaufendes Dichtband, insbesondere ein Silikon-Dichtband aufweisen. Die jeweils zugeordnete Container-Stirnseite und/oder der Öffnungsbereich der Container-Längsseite weist zudem einen zugeordneten umlaufenden Stützrahmen auf, an dem jeweils das Dichtband im geschlossenen Zustand von innen her in Richtung Containeraußenseite anliegt und bei einem Überdruck im Aufnahmeraum auf den Stützrahmenrahmen dicht anpressbar ist. Bei den Lösungen nach dem bisherigen Stand der Technik werden Stirnseitenklappen von außen auf den Stirnseitenrand des Aufnahmeraums geklappt und mit einem äußeren Dichtband abgedichtet. Dabei besteht die Gefahr, dass bei einem hohen Druck im Aufnahmeraum die Stirnseitenklappe vom Stirnseitenrand abhebt und damit die Dichtigkeit verloren geht.
Alternativ oder zusätzlich kann zu einem umlaufenden Dichtband an einem Stirnseiten-Deckel und/oder einem Längsseiten-Deckel auch am umlaufenden Stützrahmen ein zur Aufnahmerauminnenseite hin gerichtetes, umlaufendes Dichtband mit gleicher Funktion angeordnet sein.
Zum Öffnen und Schließen eines Stirnseiten-Deckels und/oder eines Längsseiten-Deckels sind diese jeweils mit einer steuerbaren Verlagerungseinrichtung verbunden, wobei eine Verlagerung in einen Offenzustand in den Aufnahmeraum hinein erfolgt. Vorzugsweise wird dabei der Stirnseiten-Deckel unter einen Container-Oberwandbereich und ein Seitenwand-Deckel parallel entlang eines angrenzenden feststehenden Seitenwandbereichs verlagert.
Zur Vereinfachung und Unterstützung eines Be- und Entladevorgangs können auf der Aufnahmeraum-Bodenwand wenigstens zwei in Container-Längsrichtung parallel verlaufende Führungsschienen als Rollenbahn montiert sein. Ein Rollenschlitten, der sich vorzugsweise über nahezu die gesamte Bodenfläche erstrecken kann, greift mit seinen Rollen in die Schienen ein und kann zumindest teilweise aus dem Aufnahmeraum aus einer geöffneten hinteren Container-Stirnseite zur Bestückung mit HV-Batterien oder zum Abstellen eines E-Fahrzeugs und wieder zurück verlagerbar sein. Der Rollenschlitten kann zudem Zurrpunkte zur Ladungssicherung aufweisen.
Für eine Schrägstellung des Containers können vordere Stützfüße mit Stützrollen vertikal ausfahrbar sein. Eine solche Schrägstellung kann Be- und Entladevorgänge mittels des Rollenschlittens vereinfachen und unterstützen. Als weitere einen Be- und Entladevorgang unterstützende Einrichtung kann im Bereich des unteren hinteren Container-Stirnseitenrandes und/oder einer hinteren Rollenschlittenkante eine abklappbare Auffahrrampe angeordnet sein.
Insbesondere für den Transport von mehreren HV-Batterien und/oder von Behältern mit brandkritischen Gefahrstoffen mit im Vergleich zu einem E-Fahrzeug kleineren Ausmaßen können an gegenüberliegenden Container-Seitenwänden innen mehrere parallele, horizontal verlaufende Führungsschienen montiert sein, in- und an denen zugeordnete und eingreifende Transportschlitten in der Art eines Regal- und Schubladensystems bewegbar und befestigbar sind oder zusätzliche aktive Tankbehälter für Kühlmittel.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorzugsweise in einer Behälter-Deckenwand wenigstens eine dicht schließende Explosionsklappe angeordnet, die gegebenenfalls zum Abbau eines Überdrucks, insbesondere eines Explosionsdrucks im Aufnahmeraum selbsttätig öffnet, vorzugsweise als in Schließstellung federvorgespannte Explosionsklappe, die nach dem Abbau des Überdrucks wieder schließt. Damit wird die Möglichkeit von Schäden durch einen unzulässigen Überdruck insbesondere nach einer Explosion vermieden oder zumindest reduziert.
Zusätzlich ist im Laderaum jeweils eine Be- und Entlüftungseinrichtung im Bodenbereich und im Deckenbereich angeordnet, die den Ladebereich bei wechselseitigem Betrieb zuverlässig entgasen können, so dass schwere Gase mit Zuluft von oben nach unten abgesaugt werden können und leichte Gase mit Zuluft von unten nach oben abgesaugt werden können.
Aerosol-Löschsysteme als Brandverzögerungs-Vorrichtung und/oder als Brand-Löschvorrichtung sind allgemein bekannt und sind auf dem Markt erhältlich.
Dabei werden gesteuert aktivierbare Aerosol-Generatoren eingesetzt. Zudem ist bekannt, dass mit Aerosolen aus solchen Aerosol-Generatoren Brände von Lithium-Ionen-Batterien mit gutem Erfolg im Gegensatz zu einem flutenden Kühlwassereinsatz, zerstörungsfrei verhindert werden können. Erfindungsgemäß können wenigstens ein, vorzugsweise mehrere gesteuert aktivierbare Aerosol-Generatoren im Aufnahmeraum des Sicherheits-Transportbehälters montiert werden.
Ein Flüssigkeits-Löschsystem, vorzugsweise als zweite, dem Aerosol-Löschsystem nachgeordnete Brandverzögerungs-Vorrichtung und/oder Brandlösch-Vorrichtung soll mit einer Steuerung steuerbare eine Löschflüssigkeitslogistik mit folgenden Systemkomponenten aufweisen:

einem Tanksystem mit wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Flüssigkeitstanks,
einer Pumpanlage, in der eine oder mehrere Pumpen über Strömungsleitungen mit den Flüssigkeitstanks verbunden sind,
einer Sprühanlage, vorzugsweise als Hochdrucksprühanlage mit Sprühdüsen, welche in den Aufnahmeraum gerichtet sind,
wenigstens einer Löschflüssigkeits-Sammelstelle, im Laderaum in dem gesprühte Flüssigkeit gegebenenfalls für einen Umpumpvorgang wieder gesammelt wird,
gegebenenfalls können weiter eine Filteranlage und/oder eine integrierte Dekontaminationsanlage für kontaminierte Löschflüssigkeit und/oder eine Kühlanlage für Löschflüssigkeit vorgesehen sein. Der Laderaum kann so nach einem Kühlmitteleinsatz auch sicher wieder von möglicherweise kontaminiertem Kühlwasser zur Warenentladung in interne Tanksysteme freigepumpt werden.

Als Löschflüssigkeit kann einfach und kostengünstig Löschwasser eingesetzt und auch wiederholt wiederverwendet werden. Gegebenenfalls mit zudosierbaren Zusätzen zur Erhöhung der Brandverzögerung und Löschwirkung und/oder zur Dekontamination.
In einer weiter konkretisierten Ausführungsform weist das Tanksystem einen Bodentank unter dem Aufnahmeraumboden, sowie wenigstens einen, vorzugsweise mehrere weitere Zusatztanks, vorzugsweise im Behälterfrontbereich auf, die mit Strömungsleitungen und Pumpen der Pumpanlage miteinander verbunden sind. Je nach den brandkritischen Gegebenheiten und daraus abgeleiteten aktuellen Erfordernissen kann in einem aktiven Tankteilsystem, insbesondere im Bodentank und/oder in Zusatztanks Löschflüssigkeit für die Sprühanlage, insbesondere für eine Hochdrucksprühanlage mit boden- und wandseitigen Sprühdüsen sowie gegebenenfalls für eine teilweise Flutung mittransportiert und für einen Aktivierungsfall vorgehalten werden. Zudem kann in einem passiven zumindest zwischenzeitlich leeren Tankteilsystem insbesondere nach einem Einsatz der gegebenenfalls dann kontaminierten Löschflüssigkeit diese beispielsweise im Bodentank als Sammelstelle gesammelt und gegebenenfalls in einer Aufbereitung durch Zusätze aus wenigstens einem Zusatztank dekontaminiert und zum Abpumpen und zur Entsorgung oder zur weiteren Verwendung aufbereitet werden. Da eine kontaminierte Löschflüssigkeit korrosive Bestandteile enthalten kann, ist ein solcher Bodentank aus Kunststoff oder Edelstahlblech herzustellen oder zumindest auszukleiden.
Eine Aufbereitungseinrichtung kann insbesondere eine Filteranlage für Feststoffe, Mineralöl- und Treibstoffabscheider sowie eine Bypassanlage für Netzmittel und chemische Bindemittel aufweisen.
Die Überwachungseinrichtung zur Erfassung und weiteren Überwachung eines brandkritischen Zustands eines Ladeguts ist mit einer dazu geeigneten Sensorik ausgerüstet, welche Temperatursensoren, insbesondere mobile, am Ladegut anbringbare Temperatur-Sensoren und/oder Wärmebilddetektoren und/oder Rauchgasmelder, oder Messverfahren die Kurzschluss im Batteriesystem anzeigen und aufweisen kann, wobei in einer Auswerteeinrichtung zur Erfassung eines brandkritischen Zustand entsprechende Schwellwerte für erfasste Messwerte vorgegeben werden können und für eine erfolgte Gefahrenmeldung durch Doppelung der Messwerte Fehlmessungen erkannt werden können.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Behälters bzw. des Sicherheits-Transportcontainers ist im vorderen Behälterbereich angrenzend an den abdichtbaren Aufnahmeraum ein vorzugsweise begehbarer und mit einer Tür verschließbarer Aggregateraum angeordnet, in dem Steuerungskomponenten, erforderliche Hilfsaggregate, wie Pumpen und Ventile sowie Anschlüsse für eine elektrische externe Hilfsenergieversorgung und/oder wiederaufladbare Energiespeicher für eine integrierte Energieversorgung aufgenommen sind.
Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmanen des Anspruchs 23 gelöst, wobei erforderliche Transporte von HV-Batterien und E-Fahrzeugen in Verbindung mit Recyclingprozessen vom Anfallort zu und zwischen Werkstätten und zu Recyclinganlagen mittels Behältern als Sicherheits-Transportcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 22 erfolgen sollen.
Ein typischer Vorgang bei einem brandkritischen Fall mit einem Transport kann dergestalt nach folgendem Verfahren ablaufen:

Ein Fahrer eines Transportfahrzeugs bekommt während der Fahrt von der Überwachungseinrichtung einen brandkritischen Zustand des Ladeguts im Fahrerhaus durch eine optische und/oder akustische Warnung gemeldet.
In einer Sofortmaßnahme werden dann automatisch oder durch den Fahrer, Werkstatt- oder Lagerverantwortlichen alle weiteren Verfahrensschritte aktiviert.
Darüber hinaus kann das Verfahren durch eine automatische Information einer Feuerwehrstation vorbeugend ein aktueller Sachstand vermittelt werden und Unterstützung angefordert werden.
Falls der Aerosol-Löschversuch den brandkritischen Zustand nicht beendet und von der Überwachung weiter ein anhaltender, brandkritischer Zustand detektiert wird, soll automatisch oder durch den Fahrer das Flüssigkeits-Löschsystem mit der Hochdruck-Sprühanlage aktiviert werden. Die dazu mitgeführte Löschflüssigkeit, insbesondere Löschwasser kann und soll wesentlich geringer sein, als eine Löschwassermenge für eine komplette Flutung des Ladeguts, insbesondere eines E-Fahrzeugs. Damit braucht bei normalen, in der Regel unkritischen Transporten nur vorteilhaft relativ wenig Löschflüssigkeit als Ballast mitgeführt werden.
Für den Fall, dass die brandkritische Situation eskaliert, und die Erstreaktionen nicht ausreichen, gewinnt der Fahrer duch die Echtzeitdetektion des Verfahrens zumindest ausreichend Zeit sein Fahrzeug an einem Platz mit möglichst geringer Gefährdung für Personen und die Umwelt abzustellen, oder der Lager,- oder Werkstattverantwortliche das Lagergut sicher zu separieren.

Anhand einer Zeichnung werden beispielhaft Behälterausführungen als Sicherheits-Transportcontainer dargestellt.
Es zeigen:

Figur 1: einen Sicherheits-Transportcontainer in perspektivischer Darstellung,
Figur 2: eine Seitenansicht des Sicherheits-Transportcontainers nach Figur 1,
Figur 3: einen Längsschnitt durch den Sicherheits-Transportcontainer nach Figur 2,
Figur 4: einen stark schematisierten Längsschnitt durch einen Sicherheits-Transportcontainer,
Figur 5: eine Draufsicht auf die Außenseite eines Stirnseiten-Deckels,
Figur 6: einen stark schematisierten Längsschnitt durch einen Sicherheits-Transportcontainer einer modifizierten Ausführungsform, und
Figur 7: eine schematische Draufsicht auf den Bodenbereich des Sicherheits-Transportcontainers nach Figur 6.

In den Figuren 1 bis 3 ist beispielhaft eine Ausführungsform eines Sicherheits-Transportcontainers 1 in einer perspektivischen Darstellung, einer Seitenansicht und in einem Längsschnitt dargestellt. Es handelt sich dabei um einen Abrollcontainer mit den Maßen eines Normcontainers mit einem inneren, abdichtbaren Aufnahmeraum 2 zur Aufnahme von HV-Batterien oder mindestens eines E-Fahrzeugs 3 mit HV-Batterien, welches beispielhaft in Figur 3 im Aufnahmeraum 2 dargestellt ist und für einen Transport bereitgestellt ist.
An den Aufnahmeraum 2 schließt sich zur Frontseite des Sicherheits-Transportcontainers 1 hin ein begehbarer und mit einer Tür 4 verschließbarer Aggregateraum 5 an, in dem (nicht explizit dargestellte) Steuerungskomponenten, erforderliche Hilfsaggregate, Anschlüsse für eine elektrische externe Hilfsenergie und/oder wiederaufladbare Energiespeicher für eine integrierte Energieversorgung und andere für den Betrieb erforderlichen Komponenten aufgenommen sind.
Der Sicherheits-Transportcontainer 1 ist an seiner heckseitigen Stirnseite 13, wie in Figur 1 gezeigt, offen und mit einem Stirnseitendeckel 6 dicht verschließbar, wie dies anhand der Figuren 4 bis 6 näher erläutert ist. Zudem weist der Sicherheits-Transportcontainer 1 eine Längsseitenöffnung 7 auf, die ebenfalls mit einem Längsseitendeckel 8 dicht verschließbar ist. In der Container-Oberwand 19 des Sicherheits-Transportcontainers 1 sind zudem zwei Explosionsklappen 9, 10 über dem Aufnahmeraum 2 angeordnet, welche federvorgespannt zum Druckabbau bei einem Explosionsdruck öffnen.
Zudem sind im Aufnahmeraum 2 (nicht explizit dargestellte) gesteuert aktivierbare Aerosol-Generatoren eines Aerosol-Löschsystems montiert.
Den Containerboden bildet ein mit Löschwasser füllbarer Bodentank 11, auf dem ein Rollenschlitten 12 mit Rollen in längs- und parallelverlaufenden Führungsschienen aus dem Aufnahmeraum 2 aus einer geöffneten hinteren Container-Stirnseite 13 für eine einfache Bestückung mit HV-Batterien oder zum Abstellen eines E-Fahrzeugs und wieder zurück in den Aufnahmeraum 2 verlagerbar ist. Zudem ist an der hinteren Rollenschlittenkante eine abklappbare Auffahrrampe 14 angeordnet. Die Verlagerung des Rollenschlittens 12 erfolgt mittels einer (nicht dargestellten) Seilwinde, die im Aufnahmeraum 2 angeordnet ist.
In den Figuren 4 und 5 ist stark schematisiert das Dichtungssystem für einen dichten Verschluss der Container-Stirnseite 13 mit dem Stirnseitendeckel 6 gezeigt. Wie aus Figur 5 ersichtlich, ist der Stirnseitendeckel 6 mit einem zum umlaufenden Rand leicht nach innen versetzten, randseitig umlaufenden Dichtband 15 als Silikonband ausgerüstet. Zudem weist die Container-Stirnseite 13 einen dazu zugeordneten, umlaufenden Stützrahmen 16 auf. An diesem Stützrahmen 16 liegt der Stirnseitendeckel 6 mit den Dichtband 15 von der Innenseite des Aufnahmeraums 2 her im geschlossenen Zustand an. Bei einer solchen Innendichtung wird bei einem Überdruck im Aufnahmeraum 2 ersichtlich die Dichtfunktion des Dichtbandes 15 erhöht, da das Dichtband 15 dann noch stärker an den Stützrahmen 16 angepresst wird. Bei wie im Stand der Technik einem von außen an der Container-Stirnseite 13 anliegenden Stirnseitendeckel würde dieser nachteilig bei einem Überdruck im Aufnahmeraum 2 mit verminderter Dichtfunktion von der Container-Stirnseite 13 weggedrückt.
Im stark schematisierten Längsschnitt nach Fig. 6 eines modifizierten Sicherheits-Transportcontainers 1 ist dieser mit einer geöffneten Container-Stirnseite 13 dargestellt. Dazu wurde der Stirnseitendeckel 6 mittels einer (nicht im Detail dargestellten) steuerbaren Verlagerungseinrichtung in seinen Offenzustand in den Aufnahmeraum 2 unter die Container-Oberwand 19 verlagert, wie dies mit den Doppelpfeilen 17 und 18 angedeutet ist. Zudem ist hier das umlaufende Dichtband 15 mit gleicher Funktion wie vorstehend erläutert nicht wie in den Figuren 4 und 5 am Stirnseitendeckel 6 sondern am umlaufenden Stützrahmen 16 angebracht.
Der auf dem Bodentank 11 längsverschiebbar (Doppelpfeil 20) angebrachte Rollenschlitten 12 mit der abklappbaren Auffahrrampe 14 ist in Figur 6 bereits teilweise aus der Container-Stirnseite 13 herausbewegt.
Damit der Rollenschlitten 12 mit seiner Auffahrrampe 14 relativ nahe an der Container-Stirnseite 13 Bodenkontakt hat, ist hier beispielhaft bereits die Verschiebebahn auf dem Bodentank 11 nach hinten leicht schräg abfallend geneigt. Zudem ist der Sicherheits-Transportcontainer 1 insgesamt durch ein Anheben (Doppelpfeil 21) seiner Vorderseite mittels Stützfüßen 22 und bodenseitigen Stützrollen 23 in eine nach hinten abfallende Schrägstellung geneigt.
In den Figuren 6 und 7 sind beispielhaft und zusätzlich stark schematisiert der Bodentank 11 sowie weitere Zusatztanks 24 eingezeichnet, die beispielsweise auch im Aggregateraum 5 angeordnet sein können und Bestandteil einer Löschflüssigkeitslogistik sind. Insbesondere sind hier stark schematisiert bodenseitige Rohre 25 und in Längsseiten verlaufende Seitenrohre 26 dargestellt, welche Bestandteil einer Hochdrucksprühanlage sein können und mit (nicht dargestellten) Sprühdüsen ausgerüstet sind.
Aus Figur 7 ist ersichtlich, dass sich der Rollenschlitten 12 vorzugsweise über die gesamte Bodenfläche des Aufnahmeraums 2 erstreckt.

Bezugszeichenliste

1: Sicherheits-Transportcontainer
2: Aufnahmeraum
3: E-Fahrzeug
4: Tür
5: Aggregateraum
6: Stirnseitendeckel
7: Längsseitenöffnung
8: Längsseitendeckel
9: Explosionsklappe
10: Explosionsklappe
11: Bodentank
12: Rollenschlitten
13: Container-Stirnseite
14: Auffahrrampe
15: Dichtband
16: Stützrahmen
17: Doppelpfeil
18: Doppelpfeil
19: Container-Oberwand
20: Doppelpfeil
21: Doppelpfeil
22: Stützfüße
23: Stützrollen
24: Zusatztanks
25: Bodenrohre
26: Seitenrohre

Claims

Wannenförmiger Behälter mit einem abdichtbaren Aufnahmeraum (2) zum Transport und/oder zur temporären Lagerung, insbesondere zur Quarantäne-Lagerung, von brandgefährdetem Ladegut, insbesondere von HV-Batterien und/oder mindestens eines E-Fahrzeugs (3) mit HV-Batterien,
dadurch gekennzeichnet,

dass der Behälter als Sicherheits-Transportbehälter (1) eine Überwachungseinrichtung zur Ermittlung eines brandkritischen Zustands, insbesondere einer Überhitzung und/oder eines offenen Brandes und/oder eines Kurzschlusses, des Ladeguts in Echt-Zeit während der gesamten Transportzeit und gegebenenfalls einer Lagerungszeit aufweist,

dass die Überwachungseinrichtung bei Erfassung eines brandkritischen Zustands des Ladeguts ein Risiko-Warnsignal abgibt als Steuersignal zur automatischen Aktivierung oder zur manuellen Aktivierung durch eine Person wenigstens einer im Behälter integrierten Brandverzögerungs-Vorrichtung und/oder Brandlösch-Vorrichtung.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als wenigstens eine Brandverzögerungs-Vorrichtung und/oder Brandlösch-Vorrichtung ein Aerosol-Löschsystem und/oder ein Flüssigkeits-Löschsystem im Behälter integriert sind.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung zur Erfassung unterschiedlicher brandkritischer Zustände ausgelegt ist und mit zugeordneten unterschiedlichen Risiko-Warnsignalen entsprechend eines oder mehrere Löschsysteme aktivierbar sind.
Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erfassung eines Risiko-Warnsignals als erstes das Aerosol-Löschsystem als Sofort-Löschsystem aktivierbar ist und nur bei einem durch die Überwachungseinrichtung festgestellten weiter vorliegenden brandkritischen Zustand nach Einsatz des Aerosol-Löschsystems anschließend ein weiteres Löschsystem, insbesondere ein Flüssigkeits-Löschsystem aktivierbar ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Risiko-Warnsignale, vorzugsweise kabellos vom Behälter (1) nach außen an zentrale Überwachungsstellen und/oder Bedienpersonen, insbesondere an einen Fahrer eines Transportfahrzeugs übertragen werden.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein wasserdichter Sicherheits-Transportcontainer (1) als mit einem Lastkraftwagen transportierbarer Abroll-Container oder als fest auf einem Lastkraftwagen angeordneter Container ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bist 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) als Norm-Container die Maße mit ca. einer Länge von 7000mm, einer Breite von 2250mm und einer Höhe von 2500mm aufweist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter als Container (1) für eine Beladung oben offen ist oder einen öffenbaren Deckel oder ein öffenbares Foliendach aufweist und/oder an wenigstens einer öffenbaren Längs- oder Stirnseite (13) ein dicht verschließbares Tor oder eine Klappe oder einen Deckel (6, 8) aufweist.
Behälter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Container-Stirnseite (13), insbesondere die hintere Container-Stirnseite (13), mit einem Stirnseiten-Deckel (6) und/oder wenigstens ein Öffnungsbereich (7) einer Container-Längsseite mit einem Längsseiten-Deckel (8) jeweils als dicht verschließbare Öffnung, insbesondere als Be- und Entladeöffnung ausgebildet ist,
dass der Stirnseiten-Deckel (6) und/oder der Längsseiten-Deckel (8) ein randseitig umlaufendes Dichtband (15), insbesondere ein Silikon-Dichtband und die Container-Stirnseite (13) und/oder der Öffnungsbereich (7) der Container-Längsseite jeweils einen zugeordneten, umlaufenden Stützrahmen (16) aufweist, an dem jeweils das Dichtband (15) im geschlossenen Zustand von innen her in Richtung Containeraußenseite anliegt und bei einem Überdruck im Aufnahmeraum (5) am Stützrahmen (16) anpressbar ist, und/oder dass am umlaufenden Stützrahmen (16) ein zur Aufnahmerauminnenseite hin gerichtetes, umlaufendes Dichtband (15) angeordnet ist.
Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnseiten-Deckel (6) und/oder der Längsseiten-Deckel (8) mit einer steuerbaren Verlagerungseinrichtung verbunden ist zu einer Verlagerung in einen Offenzustand in den Aufnahmeraum (2) hinein, vorzugsweise zu einer Verlagerung des Stirnseiten-Deckels (6) unter einen Container-Oberwandbereich (19) und zu einer Verlagerung des Seitenwand-Deckels (8) parallel entlang eines angrenzenden feststehenden Seitenwandbereichs.
Behälter nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass auf der Aufnahmeraum-Bodenwand wenigstens zwei in Container-Längsrichtung parallel verlaufende Führungsschienen als Rollenbahn montiert sind,

dass ein Rollenschlitten (12), der sich vorzugsweise über nahezu die gesamte Bodenfläche erstreckt, mit Rollen in den Schienen, zumindest teilweise aus dem Aufnahmeraum (2) aus einer geöffneten hinteren Container-Stirnseite (13) zur Bestückung mit HV-Batterien oder zum Abstellen eines E-Fahrzeugs (3) und zurück verlagerbar ist und der vorzugsweise Zurrpunkte zur Ladungssicherung aufweist.
Behälter nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Schrägstellung des Containers (1) vordere Stützfüße (22) mit Stützrollen (23) vertikal ausfahrbar sind.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Behälterwand, vorzugsweise in einer Behälter-Deckenwand als Container-Oberwand (19) wenigstens eine dicht schließende Explosionsklappe (9, 10) angeordnet ist, die gegebenenfalls zum Abbau eines Überdrucks, insbesondere eines Explosionsdrucks im Aufnahmeraum (2) selbsttätig öffnet, vorzugsweise als federvorgespannte Explosionsklappe (9, 10), die nach dem Abbau des Überdrucks wieder schließt.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aerosol-Löschsystem als Brandverzögerungs-Vorrichtung und/oder als Brand-Löschvorrichtung einen oder mehrere gesteuert aktivierbare Aerosol-Generatoren aufweist, die im Aufnahmeraum (2) des Behälters montiert sind.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flüssigkeits-Löschsystem als Brandverzögerungs-Vorrichtung und/oder als Brandlösch-Löschvorrichtung eine mit einer Steuerung steuerbare Löschflüssigkeitslogistik aufweist mit folgenden Systemkomponenten: einem Tanksystem mit wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Flüssigkeitstanks (11, 24), einer Pumpanlage, einer Sprühanlage vorzugsweise als Hochdrucksprühanlage mit Sprühdüsen im Aufnahmeraum (2), wenigstens einer Löschflüssigkeits-Sammelstelle, sowie gegebenenfalls einer Filteranlage und/oder eine integrierte Dekontaminationsanlage für kontaminierte Löschflüssigkeit und/oder eine Kühlanlage für Löschflüssigkeit.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass das Tanksystem einen Bodentank (11) unter dem Aufnahmeraumboden, sowie wenigstens einen, vorzugsweise mehrere weitere Zusatztanks (24), vorzugsweise im Behälterfrontbereich aufweist, die mit Strömungsleitungen und Pumpen der Pumpanlage miteinander verbunden sind, dergestalt

dass je nach den Gegebenheiten und aktuellen Erfordernissen in einem aktiven Tankteilsystem insbesondere im Bodentank (11) und/oder in den Zusatztanks (24) Löschflüssigkeit für die Sprühanlage, insbesondere für eine boden- und wandseitige Hochdrucksprühanlage und gegebenenfalls für eine teilweise Flutung mittransportiert und für einen Aktivierungsfall vorgehalten wird und dass in einem passiven, zumindest zwischenzeitlich leeren Tankteilsystem, insbesondere nach einem Einsatz der gegebenenfalls dann kontaminierten Löschflüssigkeit, diese beispielsweise im Bodentank (11) als Sammelstelle gesammelt und gegebenenfalls in einer Aufbereitung durch Zusätze aus wenigstens einem Zusatztank (24) dekontaminiert und zum Abpumpen und zur Entsorgung oder zur weiteren Verwendung aufbereitet wird.
Behälter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungseinrichtung eine Filteranlage für Feststoffe, Mineralöl- und Treibstoffabscheider sowie eine Bypassanlage für Netzmittel und chemische Bindemittel aufweist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung eine Sensorik mit Temperatur-Sensoren, insbesondere mit mobilen, am Ladegut anbringbaren Temperatur-Sensoren und/oder Wärmebilddetektoren und/oder Rauchgasmeldern aufweist, wobei in einer Auswerteeinrichtung zur Erfassung eines brandkritischen Zustands entsprechend Schwellwerte für erfasste Messwerte vorgegeben sind.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass im vorderen Behälterbereich angrenzend an den abdichtbaren Aufnahmeraum (2) ein vorzugsweise begehbarer und mit einer Tür (4) verschließbarer Aggregateraum (2) angeordnet ist, in dem Steuerungskomponenten, erforderliche Hilfsaggregate, Anschlüsse für eine elektrische externe Hilfsenergie und/oder wiederaufladbare Energiespeicher für eine integrierte Energieversorgung und weitere Funktionselemente aufgenommen sind.
Verfahren zum Recycling von recycelbaren HV-Batterien und E-Fahrzeugen in dazu errichteten Recyclinganlagen, dadurch gekennzeichnet, dass erforderliche Transporte von HV-Batterien und E-Fahrzeugen (3) vom Anfallort zu und zwischen Werkstätten und zu Recyclinganlagen mittels Behältern als Sicherheits-Transportcontainer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Fahrer eines Transportfahrzeugs während einer Fahrt von der Überwachungseinrichtung einen brandkritischen Zustand des Ladeguts gemeldet bekommt,

dass automatisch oder durch den Fahrer sofort ein Aerosol-Löschsystem aktiviert wird,

dass der Fahrer oder eine Steuerungskomponente sofort eine ortsnahe Feuerwehrstation zur Unterstützung informiert und der Fahrer sein Fahrzeug an einem Platz mit möglichst geringer Gefährdung für Personen und die Umwelt abstellt,

dass bei einem trotz Aktivierung des Aerosol-Löschsystems anhaltenden, brandkritischen Zustand automatisch oder durch den Fahrer dann das Flüssigkeits-Löschsystem mit der Hochdruck-Sprühanlage aktiviert wird, und

dass die Feuerwehr mit einer mitgeführten großen Löschwassermenge eintrifft und die Verantwortung für weitere Maßnahmen übernimmt, insbesondere die Entscheidung trifft, ob der Container durch Einbringen des mitgeführten Löschwassers geflutet werden muss.