Dieser Vorfall ist besonders schwerwiegend, doch ereigneten sich im Bereich der Batteriespeichersysteme (BESS) bereits viele ähnliche Vorfälle. Obwohl die Brandrate von Batterien pro installierter Gigawattstunde (GWh) gesunken ist, bleibt die Gesamtzahl angesichts der zunehmenden Installationen in Rechenzentren, Elektrofahrzeugen und anderen Anwendungen angesichts aller installierten Batterien weiterhin beträchtlich.

Seit 2020 gelten zwar strengere Sicherheitsstandards, doch dieser Vorfall verdeutlicht die Notwendigkeit weiterer Verbesserungen bei der Batteriesicherheit angesichts der weltweit zunehmenden Verbreitung von Batterien.

Was ist eine Überhitzung des Lithium-Ionen-Akkus?

Überhitzung beschreibt eine Situation, in der exotherme Reaktionen innerhalb des Akkus weitere exotherme Reaktionen auslösen. Dadurch steigt die Temperatur so weit an, dass es zu extremer Zersetzung und Verbrennung flüchtiger Gase und Flüssigkeiten kommen kann. Die Überhitzung kann sich innerhalb von Sekunden von einer Akkuzelle auf die nächste und innerhalb von Minuten von einem Akkupack auf einen anderen ausbreiten.

Bei großflächigen Installationen mit Hunderten von Paketen und Tausenden von Zellen, wie beispielsweise im Rechenzentrum in Daejeon City, können die Folgen einer Überhitzung katastrophal sein, sowohl aus Sicherheits- als auch aus finanzieller Sicht für den Betreiber, ganz zu schweigen von der Störung und Gefährdung der Sicherheit der vom Rechenzentrum bereitgestellten Dienste.

Batteriebrände in Südkorea

Laut der Nationalen Feuerwehrbehörde ereigneten sich in Südkorea im ersten Halbjahr 2025 296 Batteriebrände, die 23 Todesopfer forderten und einen Schaden von 22,4 Milliarden Won verursachten. Betroffen waren Batterien aus Elektrofahrzeugen, Unterhaltungselektronik, Sekundärbatterien und Primärbatterien unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung. Sollte sich diese Zahl im Jahr 2025 fortsetzen, wäre dies ein Anstieg gegenüber 2024, als insgesamt 543 Brände verzeichnet wurden. Auch 2024 war ein Anstieg gegenüber 2023 mit 359 Bränden.

Der Anstieg der Vorfälle ist hauptsächlich auf den zunehmenden Einsatz von Batterien zurückzuführen, beispielsweise in Elektrofahrzeugen und stationären Energiespeichern. Einer der schwersten Batteriebrände der letzten Jahre in Korea ereignete sich in einem Werk des Herstellers von Lithium-Primärbatterien, Aricell. Am 24. Juni 2024 starben in Hwaesong 23 der 100 Arbeiter bei einem Brand, der durch einen Batterieausfall verursacht wurde. Aricell geriet nach diesem Vorfall unter massive Kritik, was zum Rücktritt und zur Anklage des Vorstandsvorsitzenden führte.

Die Umstände dieses Brandes deuten auf mangelnde Arbeitssicherheitsstandards im Werk hin. Dieser Vorfall verdeutlicht die Gefahren von Batteriebränden und die negative Wahrnehmung, die solche schwerwiegenden Ereignisse hervorrufen können. Korea hatte in der Vergangenheit bereits mit zahlreichen Batteriebränden zu kämpfen: Eine Reihe von Batteriebränden im Jahr 2018 führte zu einer erheblichen Verlangsamung der BESS-Industrie (Batteriespeichersysteme) sowie zu Produktstopps und trug indirekt zur Einrichtung der EPRI-Batteriebranddatenbank bei, die weltweit Batteriebrandvorfälle im Zusammenhang mit BESS-Batterien erfasst.

Regulierung und der Aufstieg von Rechenzentren

Im Zeitalter der künstlichen Intelligenz und angesichts der zunehmenden Nutzung von Cloud- und Internetdiensten ist der Energiebedarf von Rechenzentren gestiegen. Rechenzentren setzen daher vermehrt auf Batteriespeichersysteme als Quelle erneuerbarer Energie. Durch die Kombination von Batteriespeichersystemen mit erneuerbaren Energiequellen wie Solaranlagen kann umweltfreundliche Energie bereitgestellt und gleichzeitig die Bedarfsspitzen stabilisiert werden, die andernfalls durch fossile Brennstoffe gedeckt würden.

Rechenzentren gehören zu den weltweit größten Energieverbrauchern und benötigen bis 2025 insgesamt rund 75 GW – eine Zahl, die sich im nächsten Jahrzehnt voraussichtlich mehr als verdreifachen wird. Daher sind sie ein wichtiger Ansatzpunkt für mehr Nachhaltigkeit und die Reduzierung ihres CO₂-Fußabdrucks, wie im aktuellen Bericht von IDTechEx „Nachhaltigkeit für Rechenzentren 2025–2035“ dargelegt wird. Dies erfordert ein sicheres und zuverlässiges Management ihrer elektrischen Lasten, die Reduzierung von Netzspitzen zur Senkung der Stromkosten und die Gewährleistung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV). Dies lässt sich durch sauberere Energietechnologien wie Batteriespeichersysteme (BESS) anstelle von Dieselgeneratoren erreichen.

Allerdings sind die Sicherheitsstandards für Batteriespeichersysteme hinsichtlich Wärmemanagement und Vermeidung von Systemausfällen nach wie vor unzureichend, da die Vorschriften von Region zu Region uneinheitlich sind.

Die USA verfügen über den strengsten Regulierungsrahmen, insbesondere die UL-Normen. Diese sind jedoch nicht allein bindend, sondern nur für teilnehmende Bundesstaaten, die die NFPA-Normen anwenden. Europa verlangt die CE-Kennzeichnung für neue Energiespeichersysteme. Diese gilt jedoch nicht als Nachweis durch Dritte, da sie auf einer Selbstauskunft beruht und daher in den USA nicht anerkannt wird.

China hat seine Vorschriften für Batterien von Elektrofahrzeugen verbessert, hinkt aber bei der Regulierung von Batteriespeichern und -systemen (BESS) hinterher. China hat kürzlich die Norm GB 38031-2025 verabschiedet, die im Juli 2026 in Kraft tritt und die weltweit erste „No Fire, No Explosion“-Norm ist. Das bedeutet, dass sie die Einhaltung ausreichender Sicherheitsstandards vorschreibt, um das Brandrisiko in Batterien von Elektrofahrzeugen auszuschließen. Dies könnte Auswirkungen auf BESS-Batterien haben, da große Batteriehersteller (z. B. CATL, BYD) beide Märkte bedienen. Da es jedoch keinen weltweit anerkannten Sicherheitsstandard für BESS gibt, sind weitere Regulierungen und die Entwicklung eines einheitlichen Standards erforderlich, um die Batteriesicherheit in Rechenzentren mit größerer Sicherheit zu gewährleisten.

Lösungen zur Verbesserung der Sicherheit von Batteriespeichern in Rechenzentren

Es gibt mehrere Möglichkeiten zur Verbesserung der Batteriesicherheit, von denen jede regulatorische Unterstützung benötigt, um eine großflächige Umsetzung und einen Erfolg zu erzielen:

1. Verbesserungen im Wärmemanagement. Der Einsatz aktiver Wärmemanagementtechnologien, darunter Flüssigkeitskühlsysteme und Aerosol-Feuerlöscher, sowie passiver Brandschutzmaterialien sind Schlüsselstrategien zur Reduzierung des Risikos von Batteriebränden und -explosionen, wie im demnächst erscheinenden IDTechEx-Bericht „Wärmemanagement, Brand- und Explosionsschutz für BESS 2026–2036“ erläutert wird. Durch effektive Wärmeableitung beschädigter Zellen und die Integration hitzebeständigerer Pack-, Zell- und Gehäusekonstruktionen (z. B. durch Verwendung wärmebeständiger Materialien wie Keramik, Glimmer und Isolierschäume) lässt sich eine Überhitzung und deren Ausbreitung zwischen Zellen und Packs verhindern. Dieser Ansatz wird auch in allen Bereichen mit Hochleistungsrechnern angewendet, einschließlich Serverracks in Rechenzentren. Weitere Informationen finden Sie im zugehörigen IDTechEx-Bericht „Wärmemanagement für Rechenzentren 2026–2036“.
2. Verbesserte Diagnose- und Überwachungssysteme spielen eine wichtige Rolle bei der Verhinderung von Batteriebränden. Dies umfasst sowohl die Zelldiagnose als auch die Überwachung des Akkupacks mithilfe von Sensoren. Durch den Einsatz KI-gestützter Modellierungsmethoden und maschinellem Lernen lässt sich der Gesundheitszustand (State of Health, SoH) des Batteriemoduls präzise erfassen. So kann die Degradation der Batteriezellen abgeschätzt werden, bevor es zu Ausfällen kommt, die übermäßige Hitze erzeugen und einen Batteriebrand verursachen könnten. Weitere Informationen finden Sie im IDTechEx-Bericht „KI-gestützte Batterietechnologie 2025–2035“. Die Integration von Gas-, Druck- und Feuchtigkeitssensoren in den Akkupack ermöglicht zudem deutlich frühere Warnungen vor thermischer Überhitzung als bisher. Bei Überhitzung geben Batteriezellen brennbare Gase in das Akkupackgehäuse ab. Durch die Erkennung der Ansammlung dieser Gase lassen sich thermische Überhitzungsereignisse bis zu 25 Minuten vor einem Batteriebrand identifizieren, wie im aktuellen IDTechEx-Bericht „Fortschrittliche Sensoren für Batterien und Fernüberwachung 2026–2036“ ausführlich erläutert wird.
3. Alternative Energiespeichertechnologien. Ein weiterer Ansatz besteht in der Nutzung alternativer Energiespeichertechnologien. Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte, angemessenen Lebensdauer und Leistungsdichte in vielen Branchen weit verbreitet; für bestimmte Branchen existieren jedoch Alternativen. Für Batteriespeichersysteme (BESS) können beispielsweise Redox-Flow-Batterien (RFBs) in Rechenzentren eingesetzt werden. Obwohl Vanadium-RFBs in der Regel teurer sind, bieten sie eine längere Lebensdauer, niedrigere Stromgestehungskosten und – besonders wichtig – einen nicht brennbaren Elektrolyten. Redox-Flow-Batterien wurden primär als Langzeitspeichersysteme entwickelt, die von IDTechEx als Systeme mit einer Speicherdauer von mehr als sechs Stunden definiert werden. Sie könnten jedoch auch in Rechenzentren eingesetzt werden, da ihr nicht brennbarer Elektrolyt ein entscheidender Vorteil ist und sie sicherer als Lithium-Ionen-BESS macht. Redox-Flow-Batterien (RFBs) könnten in Rechenzentren ähnliche wichtige Anwendungen wie Lithium-Ionen-Batteriespeichersysteme (BESS) unterstützen, darunter Spannungsspitzenabsenkung, USV-Anlagen und die Bewältigung von Anwendungen mit schwankender Rechenlast. Wie im demnächst erscheinenden IDTechEx-Bericht „Redox-Flow-Batterien 2026–2036“ detailliert beschrieben, entwickeln zahlreiche Unternehmen RFB-Technologien. Das chinesische Unternehmen Rongke Power ist dabei hinsichtlich der globalen Einsatzfähigkeit führend. Eine ähnliche Lösung bieten Festkörperbatterien, die aufgrund des Fehlens eines flüssigen Elektrolyten ebenfalls als sicherer gelten. Festkörperbatterien werden in China bereits eingesetzt, ihre hohen Kosten könnten ihren Einsatz in Batteriespeichersystemen jedoch verhindern. Weitere Informationen finden Sie im aktuellen IDTechEx-Bericht „Festkörper- und Polymerbatterien 2025–2035“. Gerne können Sie sich auch mit dem Team über einen demnächst erscheinenden Bericht zu Redox-Flow-Batterien austauschen.

Schlussfolgerungen und Ausblicke

Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihres brennbaren Elektrolyten keine inhärent sichere Technologie. Durch angemessenes Management, verbesserte Diagnoseverfahren und potenzielle Designverbesserungen oder die Integration von Alternativen lassen sich jedoch großflächige Batteriebrände verhindern. Die chinesische Norm GB 38031-2025 ist ein Schritt in die richtige Richtung, doch da sie sich ausschließlich auf Elektrofahrzeuge konzentriert, hinken die Vorschriften für Batteriespeichersysteme (BESS) hinterher.

IDTechEx vertritt die Position, dass die identifizierten Lösungen zur Verhinderung von Katastrophen wie der in Daejon City nur mit effektiven, global anerkannten Sicherheitsstandards praktisch umgesetzt werden können. Zudem ist mehr Transparenz hinsichtlich der Ursachen von thermischen Durchgängen erforderlich, die durch KI-basierte Diagnostik und fortschrittliche Sensoren erreicht werden könnte. Allerdings könnten BESS-Entwickler aufgrund eines inhärenten Interessenkonflikts zögern, die Ursachen öffentlich preiszugeben: Die Offenlegung eines Produktfehlers oder eines Komponentenausfalls eines Drittanbieters könnte negative geschäftliche Folgen haben.

Parallel dazu arbeiten BESS-Entwickler weiterhin an ganzheitlichen Ansätzen für das Wärmemanagement sowie den Brand- und Explosionsschutz von BESS – von aktiven Kühl- und Brandbekämpfungssystemen bis hin zu passivem Brandschutz und flammhemmenden Materialien. Diese Technologien und Subsysteme, entwickelt von führenden Unternehmen der Material- und Chemieindustrie, ihre Anwendung durch große BESS-Hersteller sowie 10-Jahres-Marktprognosen für das Wachstum dieser Materialien und Technologien werden ausführlich und detailliert im kommenden Marktbericht von IDTechEx mit dem Titel „Wärmemanagement, Brand- und Explosionsschutz für BESS 2026–2036“ erörtert.