Geräusch als Warnung: KI kann vorab vor explodierenden Akkus warnen

Ein Team der US-Forschungseinrichtung NIST hat nach eigenen Angaben eine KI-Technik trainiert, die mit großer Zuverlässigkeit warnen kann, bevor ein Lithium-Ionen-Akku explodiert. Zwar gebe es bereits Arbeiten zu derartigen Detektoren, aber erst der Rückgriff auf KI sorge jetzt dafür, dass die Früherkennung auch in ungünstigen Umgebungen klappt und das Risiko von Fehlalarmen nicht zu groß ist. Insgesamt habe der neue Algorithmus das Geräusch zu 94 Prozent als solches erkannt und das jeweils etwa zwei Minuten vor der Explosion. Sollten darauf aufbauend einmal Warngeräte entwickelt werden, könnte das ausreichen, um Menschen eine Flucht zu ermöglichen, so wie es bei Rauchmeldern bereits der Fall ist.

Sehr heiß, sehr plötzlich, ohne Rauch

Lithium-Ionen-Akkus sind weit verbreitet, weil sie auf engem Raum viel Energie speichern können. Sie finden sich nicht nur in Smartphones oder Laptops, sondern beispielsweise auch in E-Bikes und Elektroautos. In letzteren sind sie dabei deutlich größer, Explosionen sind deshalb deutlich gefährlicher. Wie die NIST erläutert, sind brennende Lithium-Ionen-Akkus nicht nur besonders gefährlich, weil sie bis zu 1100 Grad Celsius heiß brennen, sondern auch, weil bis dahin extrem wenig Zeit vergeht. Innerhalb von weniger als einer Sekunde könne die Flamme also fast so heiß werden wie ein Schneidbrenner. Diese fehlende Vorwarnzeit unterscheidet sie von den meisten anderen Bränden. Zudem entsteht bei solchen Bränden wenig Rauch, den Warngeräte entdecken können.

Wie das Team nun erläutert, macht sich ihre Technik den Sachverhalt zunutze, dass sich die Akkus kurz vor der Explosion aufblähen. Viele Gehäuse hätten deshalb ein Sicherheitsventil, über das der Druck abgeführt wird. Wenn das passiert, entstehe ein charakteristisches Geräusch. Das könne aber vor allem in lauten Umgebungen mit vielen anderen verwechselt werden. Deshalb hat die Gruppe einen Algorithmus darauf trainiert, genau dieses Geräusch zu identifizieren und dafür auf Aufnahmen von 38 explodierenden Akkus zurückgegriffen. Auf deren Basis seien insgesamt mehr als 1000 einzigartige Geräuschbeispiele erstellt worden. An ein Mikrofon angeschlossen habe der damit trainierte Algorithmus "bemerkenswert gut" funktioniert und sei auch nicht durch ähnliche Geräusche durcheinanderzubringen gewesen.

Bald eine neue Art von Warnmeldern?

Als Nächstes soll die Technik nun mit weiteren Batterietypen und anderen Mikrofonen noch gründlicher erforscht werden. Das Team hat außerdem ein Patent auf die eigene Technologie angemeldet. Sollte sich die als so leistungsfähig bestätigen, wie es bisher den Anschein hat, könnte sie die Grundlage für eine neue Art von Warnmeldern bilden, schreibt das Team. Die könnten in Wohnungen, Büros und Gebäuden mit besonders vielen Akkus installiert werden – also etwa Warenlagern oder Parkhäusern für Elektroautos. Wenn sie dann anschlagen, könnte das den Menschen dort genug Zeit geben, um sich in Sicherheit zu bringen. Bis dahin ist es aber noch ein weiter Weg.

Brennende Akkus, vor allem von E-Bikes, sorgen immer wieder für Feuerwehreinsätze. Die Feuerwehr warnt deshalb, dass solche Geräte niemals in der Wohnung aufgeladen werden sollten und schon gar nicht nachts beziehungsweise ohne Aufsicht. Empfohlen wird stattdessen, solche Geräte auf dem Balkon zu laden. Auf keinen Fall sollte das Gerät in Fluchtwegen an die Steckdose gesteckt werden, also etwa im Treppenhaus. Ein mögliches Feuer sollte man dann außerdem nicht selbst zu löschen versuchen.

(mho)