Risico benadering bij opslag van Lithium-ion-batterijen en -accu’s

Verschillende opslagvoorzieningen

Voor een goede opslagvoorziening maak je onderscheid in apparaat gemonteerd (overgrote deel), in totaal product verpakt en in opslagstellingen. Een relatief klein deel ligt op pallets (binnen aangewezen vakken/stellingen) als los verpakte Li-ion batterijen opgeslagen. Als er een brand uitbreekt in de opslag komen er gevaarlijke stoffen in de vorm van rookgassen vrij. Welke stoffen bij een brand vrijkomen, hangt af van de opslagvoorziening en de samenstelling van de accu of batterij.

Li-ion-batterijen worden binnen de Omgevingswet en de bijbehorende Algemene maatregel van Bestuur (AmvB) gezien als brandbare gevaarlijke stoffen, hierdoor is het nu het Bal (voorheen Besluit Externe Veiligheid Inrichtingen (BEVI)) van toepassing bij een opslag van meer dan 10 ton in een brandcompartiment. Dit komt omdat de definitie van gevaarlijk stof anders is dan die in het Omgevingsloket (voorheen Activiteitenbesluit). Met name de aanwezigheid van Fluor in de batterijen zorgt hiervoor.

Gevaarlijke rookgassen bij brand

De samenstelling van giftig rookgas, afkomstig van lithium-ion batterijbranden wijkt af van andere rookgassen bij een “normale” brand.

Er zijn diverse soorten Li-ion-batterijen, afhankelijk van het materiaal waarvan de elektrodes zijn gemaakt en de elektrolytvloeistof die wordt gebruikt. De meest voorkomende lithium-ion-batterijen hebben lithiumhexafluorfosfaat als elektrolyt en bevatten dus fluorverbindingen.

• Door de aanwezigheid van fluorwaterstof (HF). HF ontstaat bij de ontleding van de aanwezige elektrolyt (lithiumhexafluorfosfaat).
• Tevens bevat het rookgas lithium, waaruit bij blussen de stof lithiumhydroxide (een loog) ontstaat.
• Naast deze kenmerkende verbindingen zijn er ook meer algemene verbrandings- en ontledingsproducten aanwezig, zoals kooldioxide en koolmonoxide.

Ook komen batterijen voor met onder andere chloor- en zwavelhoudende verbindingen. De hierbij vrijkomende rookgassen zijn ook giftig. Bij hoge verbrandingstemperaturen vinden mogelijk verschillende chemische reacties plaats.

Kwantitatieve risicoberekening (QRA) in relatie met lithium-ion-batterijen

Lithium-ion-batterijen (Li-ion) worden beschouwd als gevaarlijke stof. Voor het vervoer worden ze daarom ingedeeld in ADR-klasse 9. Deze li-ion-batterijen vallen echter niet onder de PGS 15, omdat ze niet waterbezwaarlijk zijn. Er is daarom voor batterijopslag geen onderbouwde relatie tussen de afstanden uit de REVI-tabel. Het bevoegd gezag moet dus de externe veiligheidsafstanden op basis van maatwerk vaststellen.

Het bevoegd gezag vraagt, bij een aanvraag omgevingsvergunning voor de opslag van Li-ion batterijen, om de risico’s van de batterijen opslag in kaart te brengen middels een kwantitatieve risicoberekening (QRA). Deze systematiek sluit ook aan bij de hiervoor voorgeschreven rekenmethodiek. Het Algemene Maatregel van Bestuur (AMvB) schrijft het rekensoftwareprogramma Safeti-NL en de Handleiding Risicoberekeningen voor bij het uitvoeren van risicoberekeningen.

Berekening opslag niet zonder meer mogelijk

Een berekening van een opslag van batterijen is echter niet zonder meer mogelijk. Dit omdat het rekenprogramma Safeti-NLde opslag van batterijen niet kent en ook niet geschikt is voor opslagen groter dan 2.500 m². Een DC voor handelsgoederen met batterijen heeft al gauw een opslagruimte van circa 8.000-10.000 m2. Voor het bepalen van de diverse scenario’s is daarom aansluiting gezocht bij de rekenmodellen die zijn opgesteld door het RIVM. Specifiek het PGS 15-opslagmodel in combinatie met een omrekening van de batterijen naar het “warehouse material” en een structuurformule voor de lithium batterijen. Hiermee wordt de giftige rook van een brand met lithiumbatterijen gemodelleerd en is het mogelijk om de risico’s van een batterijen opslag inzichtelijk te maken. Dit, samen met het toepassen van een brandblussysteem (beschermingsniveau 1), leidt in veel gevallen tot beperkte risicocontouren rondom de opslag en, belangrijker nog, het vergunbaar zijn van de opslag.

Maatwerk en wet- en regelgeving

Al met al is het maatwerk om de risico’s van de opslag van li-ion-batterijen, om de risico’s te beperken en de gevolgen bij bijvoorbeeld brand te overzien. Momenteel wordt er gewerkt aan de ontwikkeling van een nieuwe PGS-richtlijn (PGS-37). In tussentijds wordt gebruikgemaakt van de Handreiking Opslag Li-ion accu’s en batterijen en de Circulaire risicobeheersing lithium-ion energiedragers. Deze handreiking en circulaire zijn handig om te gebruiken zolang hier geen PGS-richtlijn of regelgeving voor beschikbaar is. Dit geeft ruimte aan het bevoegd gezag om te komen tot maatwerk. Bij maatwerk kan het bevoegd gezag onder andere voorschriften uit de PGS 15 gebruiken en de veiligheidsregio (lees brandweer) als adviseur raadplegen. Hetzelfde geldt voor het afgeven van een Omgevingsvergunning milieu (bij vergunningsplicht externe veiligheidsinrichting voorheen BEVI-inrichtingen).