Eine bahnbrechende Entwicklung kommt aus den Laboren der US-Forschungseinrichtung NIST: Ein Team hat eine KI-Technologie entwickelt, die zuverlässig vor bevorstehenden Explosionen von Lithium-Ionen-Akkus warnen kann. Während bereits bestehende Systeme zur Detektion vor Explosionen existieren, hebt sich dieser Ansatz durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz ab, die es ermöglicht, Gefahren auch in ungünstigen Umgebungen rechtzeitig zu erkennen und gleichzeitig die Zahl der Fehlalarme zu minimieren. Der neu entwickelte Algorithmus erkennt explosive Geräusche mit einer beeindruckenden Genauigkeit von 94 Prozent, und das rund zwei Minuten vor einem möglichen Vorfall. Solche technologischen Fortschritte könnten in Zukunft dazu führen, dass es spezielle Warnsysteme gibt, die ähnlich wie Rauchmelder funktionieren und Menschen rechtzeitig zur Flucht anregen.

Anzeichen von Gefahr: Heiße Explosionen ohne Vorwarnung

Lithium-Ionen-Akkus haben sich aufgrund ihrer hohen Energiedichte und vielseitigen Einsatzmöglichkeiten, etwa in Smartphones, Laptops und besonders gefährlichen Anwendungen wie E-Bikes und Elektroautos, als unverzichtbar erwiesen. In Elektroautos sind diese Akkus erheblich größer, wodurch die Gefahr bei Explosionen dramatisch ansteigt. Die NIST hebt hervor, dass brennende Lithium-Ionen-Akkus Temperaturen von bis zu 1100 Grad Celsius erreichen können, und das innerhalb kürzester Zeit, was sie besonders gefährlich macht. Im Gegensatz zu vielen anderen Bränden bieten sie kaum Vorwarnzeit, da sie in weniger als einer Sekunde aufheizen können. Zudem verbrennen sie oft mit sehr wenig Rauch, was die Erkennung durch vorhandene Warnsysteme zusätzlich erschwert.

Die Forscher nutzen eine entscheidende Erkenntnis aus: Kurz vor der Explosion wölben sich die Akkus, was zu einem charakteristischen Druckablassgeräusch führt. Obwohl dieses Geräusch in lauten Umgebungen oft schwer zu identifizieren ist, hat das Team einen Algorithmus entwickelt, der gezielt darauf trainiert wurde, genau diese akustischen Signale herauszufiltern. Auf der Basis von Aufnahmen von 38 explodierenden Akkus wurden über 1000 einzigartige Geräuschbeispiele erstellt, die dem Algorithmus dabei helfen, auch in starren Umgebungen zuverlässig zu arbeiten.

Ein Schritt näher zu innovativen Warnsystemen

Die nächsten Schritte umfassen umfangreiche Tests dieser Technologie mit verschiedenen Batterietypen und Mikrofonen. Das Team hat außerdem ein Patent für ihre Technologie beantragt. Sollte sich die Technologie als effektiv erweisen, wie die ersten Ergebnisse vermuten lassen, könnte sie die Grundlage für ein neues Warnsystem bilden, das spezifisch in Wohnungen, Büros und öffentlich zugänglichen Bereichen wie Lagerräumen und Parkhäusern für Elektroautos installiert werden könnte. Diese neuen Warnmelder könnten Menschen genug Zeit verschaffen, um sich in Sicherheit zu bringen – ein Unterfangen, das derzeit noch in den Kinderschuhen steckt.

Die Gefahr von brennenden Akkus ist besonders im Kontext von E-Bikes bekannt, deren Explosionen bereits wiederholt Feuerwehr-Einsätze ausgelöst haben. Die Feuerwehr rät dringend davon ab, diese Geräte in geschlossenen Räumen oder gar nachts ohne Aufsicht aufzuladen. Stattdessen sollte das Laden an einem sicheren Ort, wie einem Balkon, erfolgen, und niemals in Fluchtwegen oder Treppenhäusern. Im Falle eines Brandes sollte man zudem unbedingt darauf verzichten, selbst zu löschen.