Lithium-Ionen-Akkus Flugverbot für Boeing 787 wegen schmorender Akkus

Die Verwendung von Lithium-Ionen-Akkus für die Stromversorgung des Dreamliner 787 sorgt beim Hersteller Boeing für ein böses Erwachen.

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Nach mehreren Zwischenfällen, bei denen in den letzten Wochen Boeing 787 wegen Problemen mit den Lithium-Ionen-Akkus unplanmäßig landen mussten, will die US-Flugaufsichtsbehörde FAA nun ein Startverbot für alle in den USA registrierten Dreamliner verhängen. Zuvor hatte bereits das Transportministerium in Tokyo alle japanischen 787 gegroundet.

Am 15. Januar hatte eine 787 der All Nippon Airways nach einer Batterie-Fehlfunktion eine Notlandung vornehmen müssen. Kurz zuvor war am 7. Januar eine der Batterien einer 787 der Japan Airlines in Flammen aufgegangen und explodiert. Bereits im Dezember hatte es mehrere Zwischenfälle aufgrund Problemen mit der Stromversorgung der 787 gegeben.

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Hintergrund der Probleme ist die erstmalige Verwendung von Lithium-Ionen-Akkus in der Stromversorgung eines großen zivilen Verkehrsflugzeugs anstelle der bis dahin üblichen Nickel-Cadmium-Energiespeicher. Der Wechsel war notwendig geworden, weil in der 787 aus Gründen der Kerosinverbrauchssenkung mehr Funktionen als bisher elektrisch gespeist werden statt wie üblich mit sogenannter Zapfluft. Zum Beispiel wird bei den meisten Verkehrsflugzeugen aus der Verdichterstufe des Triebwerks warme Luft abgezweigt und durch die Vorderkanten der Tragflächen geleitet, um ein Vereisen zu verhindern.

Bei der 787 hingegen wird dieses Anti-Icing dagegen über elektrische Heizmatten vorgenommen. Um den erhöhten Stromverbrauch zu kompensieren, mussten statt NiCd- nun Lithium-Ionen-Akkus verwendet werden, die eine etwa doppelt so hohe Energiedichte aufweisen. In modernen Kampfflugzeugen wie etwa der F-22 der US-Luftwaffe wurde dies bereits realisiert. In den Zivilluftfahrt ist der Dreamliner das erste große Verkehrsflugzeug mit dieser Technologie.

In ihrer Zulassungsanweisung für die 787 verwies die FAA bereits darauf, dass "die Industrie von Handy- bis zu Autoherstellern Sicherheitsprobleme" beim Einsatz von Lithium-Ionen-Akkus feststellen musste. Das Stromversorgungssystem der 787 wird vom Luftfahrtkonzern Thales zugeliefert. Dabei kommen Lithium-Ionen-Batterien des japanischen Herstellers GS Yuasa zum Einsatz.

Die 787 verwendet zwei dieser Akku-Packs, eines ist in der Spitze des Flugzeugs im vorderen Electric/Electronics Bay untergebracht, das andere im Heck des Flugzeugs in der Nähe der hinteren Frachttür. Sie haben die Aufgabe, den Strom für das Anlassen der Hilfsturbine (APU) im Heck zu liefern beziehungsweise bei einem Ausfall der Turbinen die elektrischen und elektronischen Systeme weiter zu versorgen – bis hin zu den elektrischen Radbremsen der 787.

Zu Problemen mit Lithium-Ionen-Akkus kann es entweder durch eine Überladung der Zellen oder durch eine zu starke Entladung kommen. In beiden Fällen erhitzt sich dann die Batterie stark und kann in Flammen aufgehen oder sogar explodieren. Aus diesem Grund wird in der Regel eine Steuer- und Kontrollelektronik eingesetzt. Bei der Boeing 787 ist die Elektronik pro Akkusystem vierfach vorhanden. Zweimal integriert direkt in das Akkusystem und zusätzlich zweimal extern.

Ein Sprecher des Batterieherstellers GS Yuasa sagte in einem Statement, er rechne damit, dass die Untersuchung des Problems mehrere Monate dauern könnte: "Wir müssen herausfinden, ob die Batterie selbst die Ursache ist, oder ob das gesamte elektrische System ein Problem hat."

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