Status van de kaart: actueel
Laatste update: 4 maart 2025
Dit scenario is gericht op het effect toxische wolk van een incident met een grootschalig energieopslagsysteem in de open ruimte. In de bebouwde omgeving of inpandige situaties kunnen de andere effecten (batterijbrand en dampwolkexplosie) van een thermal runaway ook directe gevaren opleveren voor de omgeving. Zie daarvoor de scenario’s ‘Li-ion thuisbatterij in woning‘, ‘Li-ion buurtbatterij in kelder‘ en ‘Brand in opslag van Li-ion accu’s‘ in het scenarioboek Energietransitie.
Algemene beschrijving
In een Li-ion EOS ontstaat een brand. Tijdens de brand raken de Li-ion accupakketten betrokken bij de brand*. Door het ontbranden van aanwezige accupakketten komt er een wolk waterstofluoride vrij die met de wind wordt meegevoerd. De wolk reageert met waterdamp uit de lucht en is zichtbaar als witte rook.
Effecten
Een wolk waterstoffluoride is zowel giftig als bijtend. Hierdoor kunnen personen in de omgeving slachtoffer worden. De omvang van de wolk is afhankelijk van de inrichting van de omgeving en de weersomstandigheden.
In deze kaart is uitgegaan van een Li-ion EOS met capaciteit van 1 MWh geplaatst in een standaard zeevrachtcontainer. Tijdens een brand mengt de rook zich in de lijwervel op met lucht in de omgeving.
NB.
*Bij een thermal runaway blijft er HF achter in de cel. Bij aanstraling van buitenaf komt alles vrij en ontbranden de andere cellen makkelijker. Bij een beginnende- of zuurstof beperkte brand is er weinig hittestuwing waardoor er geen pluimstijging plaatsvindt.
Parameters effectberekening
| Modelleringssoftware | Gexcon Effects 12.0.1: Neutral Gas Dispersion |
| Uitgangspunten: | |
| Stofnaam | Waterstoffluoride |
| Type batterij | Lithium-ion type LFP |
| Capaciteit EOS | 1 MWh * |
| Observatiehoogte | 1.5 m |
| Hoogte container | 2.29m ** |
| Breedte container | 2.34m ** |
| Omgevingstemperatuur | 9 °C |
| Weerstabiliteitsklasse | D5 (neutraal weer, windsnelheid 5 m/s) F1,5 (stabiel weer, windsnelheid 1,5 m/s) |
| Resultaten: | |
| Representatief massadebiet | 71kg/u *** |
| Vrijgekomen massa | 142 kg **** |
NB.
*Deze grootte is een veel voorkomende variant.
**Standaard zeevracht container.
***De helft komt vrij gedurende het eerste uur. De rest gedurende de rest van de brand. In de berekening is enkel de eerste 60 minuten aan vrijgekomen waterstoffluoride meegenomen. Uit onderzoek van RIVM blijkt dat na 10 tot 20 minuten meer dan de helft van het waterstoffluoride uit de rook is verdwenen, doordat het zich bindt aan andere stoffen en rookdeeltjes. Daarom is de helft van hetgeen is vrijgekomen meegenomen in de dispersieberekeningen; dus 71 kg.
****284,82 mg HF per kWh capaciteit. referentie: Gexcon 2024: THEORETICAL BACKGROUND – Li-ion Battery Storage – Thermal Runaway.
Effectsfile
Download hier de effectsfile
Een “Free viewing demo” waarmee deze file kan worden ingezien is te downloaden via https://www.gexcon.com/software/effects/. Met deze gratis demo is de berekening in effects met bijbehorende grafieken in te zien en beter af te lezen. Wilt u zelf gaan rekenen met de parameters uit de berekening met effects dan heeft u een licentie en aanvullende software van Gexcon nodig.
Kans van optreden
De kans op een giftige wolk waterstoffluoride na een brand in een EOS wordt bepaald door de kans op een brand, de kans dat de accu’s worden aangestraald en de kans dat daarbij waterstoffluoride vrijkomt.
Over de kans op het beschreven scenario is bij ons geen informatie bekend.
Effecten
Waterstoffluoride is een kleurloos, giftig en bijtend gas. De damp is zwaarder dan lucht en vormt met damp uit de buitenlucht bijtende nevels die zich over de grond verspreiden. Inademing van waterstoffluoride kan leiden tot beschadiging van de luchtwegen en longen. Waterstoffluoride dringt door de huid heen en richt in het weefsel schade aan die pas na enige tijd pijn met zich mee brengt. Daarnaast reageert het met calcium in het lichaam.
In onderstaande tabellen en grafieken zijn de effecten van de giftige wolk weergegeven. Afhankelijk van de afstand tot het ongeval en de omstandigheden zullen mensen overlijden (†) of raken gewond. Van zeer zwaargewond (T1) tot lichtgewond (T3). Voor de weertypen D5 en F1,5 is het slachtofferbeeld bepaald voor personen die zich buiten bevinden. Dit is uitgewerkt voor drie ringen. In de eerste ring overlijdt meer dan 95 % van de aanwezigen, in de tweede tussen de 95 en 50 % en in de derde tussen de 50 en 5 %. De effectafstanden van de giftige wolk voor deze ringen staan in de tabel. Aanvullend wordt in een tabel de afstand tot de interventiewaarden die de hulpverleningsdiensten gebruiken weergegeven (Interventiewaarden worden door de hulpverleningsdiensten gebruikt om te bepalen of de bevolking moet worden gewaarschuwd interventiewaarden).
De drie volgende geografische gebieden zijn uitgewerkt (in Effects respectievelijk: city centre, cultivated land en open flat terrain):
- Stedelijk gebied (bijv. grote steden met hoge gebouwen, industriegebieden met hoge bebouwing);
- Verstedelijkt landelijk gebied (bijv. gebieden met dichte laagbouw, bossen en industriegebieden);
- Landelijk gebied (bijv. landelijke gebieden met verspreid liggende laagbouw).
De tabel effectafstanden en gevolgen is aangevuld met de onderliggende grafieken met het verloop van letaliteit (percentage doden) versus afstand en letaliteitscontouren.
Weertype D5 (neutraal weer, windsnelheid 5 m/s)
Tabel effectafstanden en gevolgen voor weertype D5
| D5 | Stedelijk gebied | Verstedelijkt gebied | Landelijk gebied | Slachtoffers buiten (%) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lengte (meter) | Lengte (meter) | Lengte (meter) | † | T1 | T2 | T3 | ||||
| 1e ring | 95% letaliteit wordt bij dit incident niet bereikt | |||||||||
| Grens 1e ring: 95% letaal | ||||||||||
| 2e ring | 0 - 4 | 0 - 8 | 0 - 12 | 50 - 95 | 0 - 50 | 0 - 50 | 0 - 50 | |||
| Grens 2e ring: 50% letaal | 4 | 8 | 12 | 50 | 0 - 50 | 0 - 50 | 0 - 50 | |||
| 3e ring | 4 - 15 | 8 - 20 | 12- 25 | 5 - 50 | niet bepaald | |||||
| Grens 3e ring: 5% letaal | 15 | 20 | 25 | 5 | niet bepaald | |||||
Tabel interventiewaarden voor weertype D5
| D5 | Stedelijk gebied | Verstedelijkt gebied | Landelijk gebied |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Lengte (meter) | Lengte (meter) | Lengte (meter) |
||||
| Levensbedreigende waarde (LBW) 10 minuten Concentratie 150 mg/m³ | 15 | 25 | 30 | |||
| Levensbedreigende waarde (LBW) 1 uur Concentratie 36 mg/m³ | 45 | 65 | 80 | |||
| Alarmeringsgrenswaarde (AGW) 10 minuten Concentratie 79 mg/m³ | 25 | 35 | 50 | |||
| Alarmeringsgrenswaarde (AGW) 1 uur Concentratie 20 mg/m³ | 70 | 95 | 120 | |||
| Voorlichtingsrichtwaarde (VRW) 10 minuten Concentratie 0.83 mg/m³ | 560 | 680 | 800 | |||
| Voorlichtingsrichtwaarde (VRW) 1 uur Concentratie 0.83 mg/m³ | 560 | 680 | 800 | |||
Contouren giftige wolk waterstoffluoride voor weertype D5
Grafiek letaliteit vs afstand waterstoffluoride voor weertype D5
Tabellen en grafieken bij andere weersomstandigheden
Zelfredzaamheid en handelingsperspectief
Aanwezige personen zijn na het ontstaan van een giftige wolk op zichzelf en anderen aangewezen. In onderstaande afbeelding zijn mogelijke handelingsperspectieven weergegeven.
Mogelijk handelingsperspectief
Afhankelijk van de situatie en de inrichting van de omgeving kan het handelingsperspectief verschillen (het handelingsperspectief is afhankelijk van de weerscondities en het scenario. En hoe harder het waait hoe sneller het ergens (binnen) is voordat de ventilatie afgesloten is). Snel reageren is bevorderlijk:
- Voor personen buiten is het handelingsperspectief vluchten (een natte doek, indien mogelijk, om door te ademen vermindert de blootstelling . Waterstoffluoride als onderdeel van de verbrandingsgassen is volledig oplosbaar in water. Afhankelijk van de concentratie en blootstellingsduur is deze maatregel effectief);
- Indien vluchten niet mogelijk is, is een schuilplaats binnen gaan een goed handelingsperspectief;
- Voor personen binnen is het handelingsperspectief binnen blijven (bij verdiepingen met een aansluiting op een schuin dak zijn vaker kieren waardoor buitenlucht naar binnen kan lekken), ramen en deuren sluiten en ventilatie uitzetten.
Randvoorwaarden
De onderstaande aspecten zijn mede bepalend voor de mogelijkheden op het gebied van zelfredzaamheid. Deze zijn locatie afhankelijk en staan in relatie tot elkaar.
Het verloop van het ongevalsscenario:
- De snelheid waarmee het scenario giftige wolk zich voltrekt is afhankelijk van de (weers)omstandigheden. Afhankelijk van de windsnelheid en windrichting zal de wolk zich verspreiden.
Herkenbaarheid van het scenario:
- De waterstoffluoride wordt meegevoerd in de rook. De rook/nevel zal een alarmerend effect hebben.
Mate van bewustzijn van de gevaren:
- Weten dat er een brand is in een EOS;
- Weten wat de gevaren zijn waterstoffluoride;
- Weten wat je moet doen in geval van een (dreigende) giftige wolk.
Gesteldheid van personen:
- Fysieke gesteldheid;
- Geestelijke gesteldheid.
Aanwezige voorzieningen:
- Mogelijkheden om van de bron af te vluchten;
- Mogelijkheden om te schuilen.
Maatregelen
Kansbeperkend
| Maatregel | Werking van de maatregel |
| Wegnemen van de risicobron | Het wegnemen van de risicobron neemt de kans op het scenario weg. |
| Bescherm risicobron tegen brand vanuit de omgeving | Door de risicobron te beschermen tegen brand uit de omgeving is de kans kleiner dat deze betrokken raakt bij een brand. |
Effect en gevolgbeperkend
| Maatregel | Werking van de maatregel |
| Afstand houden tot activiteit met gevaarlijke stoffen | Dicht bij de plaats van het scenario zijn de effecten het meest merkbaar. De gevolgen nemen af naarmate de afstand toeneemt. |
| Verdeling typen gebouwen | Door rekening te houden met het type bebouwing kan het aantal mogelijke slachtoffers bij het scenario worden beperkt. Dat kan bijvoorbeeld door het zodanig verdelen van gebouwen in een gebied dat de meer kwetsbare gebouwen worden beschermd door minder kwetsbare gebouwen. |
| Obstakels toevoegen | Er kan geprobeerd worden om met obstakels de verspreiding van een gifwolk te vertragen of zodanig turbulentie te creëren dat de gifwolk mengt met de omringende lucht. |
| Rekening houden met windrichting | De overheersende windrichting in Nederland is uit het zuidwesten. Door kwetsbare functies niet in de overheersende windrichting vanaf de risicobron te plaatsen, kunnen slachtoffer mogelijk voorkomen worden. |
| Automatische blusvoorziening | De container zodanig uitvoeren dat een automatische blussing of onderdompeling mogelijk is. |
Bevordering van de zelfredzaamheid
| Maatregel | Werking van de maatregel |
| Duidelijke vluchtroutes aanbrengen | Door duidelijke vluchtroutes aan te brengen kunnen mensen het gebied gemakkelijker verlaten |
| Risicocommunicatie | Door te communiceren over de mogelijke scenario’s in een gebied het beste handelingsperspectief worden mensen zich meer bewust van wat ze moeten doen bij het scenario. |
| Onderhouden schuilplaatsen en vluchtwegen | Onderhoud van schuilplaatsen en vluchtwegen is belangrijk, zodat ten alle tijden van een ongeval de schuil- en vluchtmogelijkheden bereikbaar en inzetbaar zijn. |
| De (bedrijfs)noodplannen oefenen op een gifwolk | Door te oefenen met het gifwolkscenario in de (bedrijfs)noodplannen weten de werknemers wat ze moeten doen in het geval van een echte calamiteit. |
Bevordering van de hulpverlening
| Maatregel | Werking van de maatregel |
| Werkende communicatiemiddelen | Tijdens een ongeval met gevaarlijke stoffen vindt veel van de communicatie plaatst via radio, internet en telefoon. Het is hierbij van belang dat zendmasten op afstand van de activiteiten met gevaarlijke stoffen staan, zodat deze ook tijdens een ongeval werken. |
| Waarschuwingsmiddelen | Voor een snelle en effectieve waarschuwing tijdens een ongeval met gevaarlijke stoffen is het van belang dat een waarschuwingssysteem de mensen in het effectgebied kan bereiken. |
| Afstemming hulpdiensten | Het handelingsperspectief dat aan mensen wordt geboden ten tijden van een ongeval met gevaarlijke stoffen moet worden afgestemd met de inzet van hulpdiensten, zodat de inzet van de hulpdiensten kan aansluiten bij dit handelingsperspectief. |
| Aansluiting storz-koppeling | De mogelijk om via een storz-koppeling water in de container te pompen om de blussing in gang te zetten. |
Voorbeeld
Locatie : België