De brandveiligheid van huisvesting voor ouderen en de veiligheidsconsequenties van de energietransitie zijn actuele vraagstukken in het Nederlandse brandveiligheidsdomein, signaleerden dagvoorzitter Jolanda Trijselaar, commandant van Brandweer Rotterdam-Rijnmond, en Wim Papperse, directeur bedrijfsvoering van het IFV. Het IFV heeft een uitgebreide onderzoeksagenda, die wetenschap en operationele brandweerpraktijk met elkaar verbindt. De Brandweeracademie van het IFV heeft de afgelopen jaren een aantal belangrijke praktijkonderzoeken uitgevoerd om de kennis van brandontwikkeling en de operationele inzetstrategie van de brandweer te verbeteren, zoals de Zutphense experimentenreeks met woningbranden.

Door Rob Jastrzebski

Onderzoek naar rookverspreiding

Voor 2019 staat een volgend groot praktijkonderzoek op stapel, maakte Wim Papperse bij de aanvang van het congres bekend: rookverspreiding in woongebouwen met inpandige gangen. Drijfveer achter dit aanstaande onderzoeksproject is het grote aantal branden in woongebouwen, waarbij de afgelopen jaren herhaaldelijk op grote schaal moest worden ontruimd en waarbij ook doden en gewonden waren te betreuren, met name senioren.

Voor de uitvoering van het praktijkonderzoek onder realistische omstandigheden, zoekt het IFV een geschikt leegstaand woongebouw met inpandige gangen. Het IFV zoekt een pand dat bouwkundig nog in oorspronkelijke staat verkeert en waarin daadwerkelijk brandhaarden mogen worden gestookt. Het IFV hoopt in het voorjaar van 2019 met dit onderzoek te kunnen starten. Wie een leegstaand gestapeld woon- of woonzorgcomplex kent, mag zich melden bij het IFV, was de oproep aan de congresdeelnemers.

Persoonlijke veiligheid van verminderd zelfredzamen

Rookverspreiding was ook het thema in een workshop van Lieuwe de Witte en Ruud van Herpen, over persoonlijke veiligheid van minder zelfredzame gebouwgebruikers. Zij belichtten aan de hand van voorbeelden hoe berekend kan worden wat de mogelijkheden zijn om bij een vastgesteld brandscenario alle bewoners van een bouwdeel tijdig in veiligheid te brengen.

Een complicerende factor daarbij is dat voor kwetsbare bewonersgroepen (ouderen met zwakke gezondheid en chronisch zieken) lagere drempelwaarden gelden voor blootstelling aan rook en hitte in relatie tot vluchten en de mate van overleven. Met andere woorden: de voor ontruiming beschikbare tijd is voor hen korter dan voor jonge gezonde mensen, terwijl de realiteit is dat ze vanwege hun verminderde mobiliteit en zorgvraag juist méér tijd nodig hebben om in veiligheid te komen. Tegelijk blijkt uit onderzoeken dat hedendaagse binnenbranden zich sneller ontwikkelen en sneller en meer giftige rook en verbrandingsproducten ontwikkelen. Aspecten om terdege rekening mee te houden bij het opstellen van ontruimingsplannen en het bepalen van de benodigde personele sterkte voor ontruiming.

“Binnenbranden ontwikkelen sneller en meer giftige rook

In situaties waarin het verschil tussen benodigde en beschikbare ontruimingstijd zo groot is dat het niet lukt alle bewoners veilig te evacueren, moet volgens Ruud van Herpen worden nagedacht over onconventionele alternatieven, zoals stay-in-place: schuilen binnen het eigen brandcompartiment. Hoewel dit principe in strijd is met de huidige regelgeving, kan het volgens Van Herpen in sommige situaties de enige optie zijn om een brand te overleven.

De Witte en Van Herpen wijzen erop dat het openen van deuren bij ontruiming of voor brandbestrijding al heel snel kan leiden tot rookverspreiding in gangen en trappenhuizen, waardoor die ruimten niet meer beschikbaar zijn als vluchtweg. Schuilen binnen een compartiment waarbij een zekere redundantie aanwezig is, bijvoorbeeld een zeer betrouwbare brand- en rookscheiding, is dan een serieuze optie. Maar dan moeten wel extreem hoge bouwkundige eisen aan de constructie en de rookscheidingen worden gesteld. Bovendien moet worden gewaarborgd dat mensen bij het signaleren van brand in het gebouw niet alsnog op eigen gelegenheid hun compartiment verlaten, een natuurlijke reflex. In Hilversum is in een atriumgebouw met tijdelijke bewoning door mensen met een hoge zorgvraag het stay-in-place-concept gedeeltelijk toegepast.

Het gevaar van lithium-ion-batterijen

Veel aandacht was er tijdens het congres voor een trend waarover brandveiligheidsexperts zich in toenemende mate zorgen maken: de opmars van lithium-ion-energiebronnen in de bebouwde omgeving. De lopende energietransitie stimuleert de opbouw van een geheel nieuwe energie-infrastructuur in de samenleving. De verkoop van elektrische auto’s met lithium-ion-accupakketten stijgt al jaren, maar nu doen de krachtige batterijsystemen ook op steeds meer plaatsen hun intrede in woonwijken (buurtbatterijen) en zelfs binnen gebouwen. Ze slaan elektriciteit op die wordt gewonnen via duurzame energieopwekking, in het bijzonder via zonnepanelen, en helpen zo de balans tussen vraag en aanbod van stroom te reguleren.

Een praktische toepassing in de omschakeling naar een duurzamere energievoorziening, maar het is geen ontwikkeling zonder risico’s, stelde Marko Hassinen van het Finse Emergency Services College in zijn inleiding tijdens het congres. Hassinen legde uit hoe lithium-ion-batterijen functioneren en hoe door overladen of beschadiging een thermal runaway-reactie in de batterij kan ontstaan. Gevolg: de batterij raakt oververhit, waarbij het vloeibare elektrolyt op explosieve wijze tot ontbranding komt, met als gevolg grote steekvlammen en emissie van extreem giftige stoffen, zoals fluorwaterstofzuur. Als zo’n brand zich voordoet in een voertuigbatterij in de open lucht is dat tot daar aan toe, maar de energietransitie leidt zoals gezegd tot toepassing van lithium-ion-accu’s in grote geschakelde batterijsystemen. Deze worden in containers in woonwijken en op bedrijfsterreinen geplaatst en steeds vaker zelfs in gebouwen, zoals parkeergarages.

“Bij brand in een batterijsysteem moet je koelen, koelen, koelen

Een ontwikkeling waar de brandweer zich terdege op moet voorbereiden. Maar wat is het handelingsperspectief bij een brand in een groot batterijsysteem? In drie woorden: koelen, koelen, koelen, om te voorkomen dat de extreme hitte van één brandende lithium-ion-cel wordt overgedragen op andere cellen in een module met geschakelde batterijen. Daar zijn zeer grote hoeveelheden water voor nodig en dat moet de brandende cel ook kunnen bereiken, wat lastig kan zijn in een gesloten rek in een batterijstation. In feite ligt de bal volgens Hassinen bij de batterijfabrikanten, die de systemen zodanig moeten ontwerpen dat ontbranding van één batterijcel niet leidt tot warmteoverdracht en ontbranding van andere cellen.

Als de brandweer volgens zo’n scenario in actie moet komen, zijn er enkele belangrijke aandachtspunten met betrekking tot de persoonlijke veiligheid en de inzetstrategie. Zoals de noodzaak met adembescherming te werken en continu metingen te doen naar het ontstekingslevel van potentiële explosieve dampen die vrijkomen na de chemische reactie in de batterij, wat vooral een risico is in besloten ruimten. Ook moet de brandweer afwegen of de brand wel veilig te blussen is, of dat er sprake is van een uitbrandscenario, dat in grote batterijsystemen veel tijd in beslag kan nemen. En als een uitgebrande en gebluste batterij veilig kan worden verwijderd uit het systeem, dient deze minimaal 24 uur op een veilige plek te worden gecontroleerd op herontbranding, heeft de praktijk aangetoond.

Ook tweede dag in teken van gevaren energietransitie

Op de tweede congresdag kwam het thema energietransitie opnieuw aan bod. Nils Rosmuller, lector transportveiligheid aan het IFV, belichtte in zijn bijdrage onder de titel ‘Green cars, red flags’ de snelle opmars van alternatieve energiesystemen en de consequenties voor het denken over brandpreventie en het operationeel optreden van de brandweer.

Zijn waarschuwing: de ontwikkelingen gaan zo snel dat nieuwe energietechnologieën in de praktijk worden ingevoerd zonder dat gestructureerd is nagedacht over de veiligheidsaspecten. Zo blijken her en der grootschalige lithium-ion-batterijstations te worden geïnstalleerd op plaatsen die vanuit brandveiligheidsoogpunt niet handig zijn, zoals in parkeergarages of direct tegen de gevel onder de trap van een vluchtroute bij een voetbalstadion. Ook bij grote publieksevenementen zoals popconcerten blijken de batterijstations in containervorm populair. Meerdere grote zeecontainers vol lithium-ion-accu’s op een festivalterrein met 30.000 bezoekers, moeten we dat willen vanuit veiligheidsoogpunt bezien?

Dat de brandveiligheidsrisico’s van lithium-ion-batterijen niet uit de lucht gegrepen zijn, onderstreepten twee praktijkvoorbeelden in het betoog. Zo woedde in juli een grote brand in een opslagloods van fietsenfabrikant Stella in Nunspeet, zonder dat de gemeente en de brandweer op de hoogte waren van de opslag van vele duizenden lithium-ion-accu’s voor e-bikes in het pand. En bij een brand in een batterijcontainer op een bedrijventerrein in het Belgische Drogenbos in juli vorig jaar, werden tot vijf kilometer benedenwinds schadelijke stoffen gemeten en raakten tientallen mensen onwel. Het duurde uren voordat de batterij-unit was uitgebrand en de situatie was gestabiliseerd.

“Batterijstations staan op niet-handige plaatsen

Rosmuller wijst ook op waterstof als belangrijke pijler in de ontwikkeling van nieuwe duurzame energiebronnen. Waterstofauto’s hebben in zijn ogen toekomst en er zijn plannen om een netwerk van waterstoftankstations te bouwen. Wat betekent deze trend voor bijvoorbeeld parkeervoorzieningen? Kunnen auto’s met lithium-ion-batterijen of waterstoftanks wel veilig worden toegelaten tot grote gesloten parkeervoorzieningen?

De kernboodschap van Rosmuller was dat de industrie, kennisinstituten en de brandweer de handen ineen moeten slaan om de risico’s van nieuwe energiesystemen gezamenlijk goed in kaart te brengen, gezamenlijk oplossingen te zoeken voor het waarborgen van de (brand)veiligheid, en het handelingsperspectief voor de brandweer bij incidenten in kaart te brengen. Daar zijn inmiddels initiatieven voor genomen. Zo hebben fabrikanten, kennisinstituten en de veiligheidsregio’s een tweetal werkgroepen gevormd, om kennis uit te wisselen over risicobeheersing en incidentmanagement rond waterstof en lithium-ion- batterijen. De eerste stappen in een noodzakelijke strategische samenwerking tussen de industrie en het veiligheidsdomein, die ervoor moet zorgen dat duurzaamheid en veiligheid bij de energietransitie hand in hand gaan.

Lees ook:
– Terugblik op 10 jaar Nationaal Congres Fire Safety and Science
– Optimale brandveiligheid in zorginstellingen is meer dan alleen het Bouwbesluit naleven
– Brandweer wil regelgeving voor ‘buurtbatterij’