Auswirkungen von Fehlerlichtbögen erkennen

Von elektrischen Anlagen darf keine Brandgefahr ausgehen. Daher darf nach DIN VDE 0100-420 (VDE 0100-420) Absatz 421.1 [9] die Wärme, die von elektrischen Betriebsmitteln erzeugt wird, keine Gefahr oder schädliche Auswirkungen auf benachbartes festes Material, welches sich vorhersehbar in der Nähe dieser Betriebsmittel befinden kann, hervorrufen. Ausgehend von der elektrischen Anlage sind hinsichtlich des Schutzzieles folgende thermischen Gefährdungen und Ursachen identifiziert:

• Wärmestau, Wärmestrahlung, heiße Teile;

• Beeinträchtigung der sicheren Funktion elektrischer Betriebsmittel;

• Überstrom und Überspannungen;

• Isolationsfehler und Fehlerlichtbögen;

• Oberschwingungsströme;

• Ungeeignete Auswahl oder Errichtung von Betriebsmitteln.

Risiken bewerten

An dieser Stelle werden Isolationsfehler und Fehlerlichtbögen betrachtet.

DIN VDE 0100-420 (VDE 0100-420) Absatz 421.7 [9] enthält bereits Bewertungen einzelner Raumnutzungen (Tabelle 1). Ergänzend hierzu kann das Risiko mit folgenden Fragen (kein Anspruch auf Vollständigkeit) analysiert werden:

• Liegt eine Raumnutzung gemäß DIN VDE 0100-420 (VDE 0100-420) Absatz 421.7 [9] vor?

• Liegen weitere Anforderungen des Betreibers vor?

• Werden durch weitere zutreffende Richtlinien entsprechende Anforderungen festgelegt?

Schutzbefohlene Personen, wie Kinder in Kindertageseinrichtungen, Senioren oder andere Personen, die körperlich oder geistig aufgrund des Alters oder einer Krankheit eine Betreuung benötigen, unterliegen einem besonderen Schutz, sodass u. a. dem Schutzziel des Brandschutzes mit der Reduzierung des Brandrisikos, der Meldung sowie der Evakuierung ein besonders hoher Stellenwert zukommt. Hier sind weitere zutreffende Anforderungen zu betrachten.

Festlegung der Maßnahmen

An dieser Stelle ist zu bewerten, ob Maßnahmen erforderlich sind. Die identifizierten Gefährdungen und deren Ursachen stellen die Diskrepanz zwischen dem Schutzziel (Sollzustand) und dem Istzustand der Planungsphase dar. Die Schutzziele sind durch Anwendung der normativen Anforderungen und entsprechende Auswahl der Betriebsmittel umzusetzen.

Im nächsten Schritt ist vom Planer oder Errichter zu entscheiden, ob das Risiko vertretbar ist und damit das Risiko unterhalb des gesellschaftlichen tolerierbaren Restrisikos liegt. Die Frage, ob das Risiko in einer der genannten Raumnutzungen entsprechend DIN VDE 0100-420 (VDE 0100-420) Absatz 421.7 [9] ohne weitere Maßnahmen vertretbar ist, sollte hier mit einem klaren „nicht vertretbar“ eingestuft werden.

Um das Schutzziel zu erreichen, ist als präventive Maßnahme die Entzündung durch Abstellen der Ursache (Lichtbogen) zu verhindern. Hierzu lässt die Norm nah DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) Absatz 532 [11] u. a. folgende Schutzvorkehrungen und Überwachungseinrichtungen für den Brandschutz zu:

• Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs);

• Fehlerlichtbogenschutzeinrichtungen (AFDDs);

• Differenzstrom-Überwachungseinrichtungen (RCMs);

• Isolationsüberwachungseinrichtungen (IMDs).

Als nächstes ist die Frage zu beantworten, welche Schutzvorkehrung oder welche Kombination von Schutzvorkehrungen in der Lage sind, die genannten Fehlerlichtbögen sicher zu erkennen und abzuschalten (Tabelle 2).

Tabelle 2: (Quelle: HUSS-MEDIEN GmbH)

Bisher galten Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) als das Allheilmittel. Sie finden Anwendung beim Schutz durch automatische Abschaltung im Fehlerfall, zum zusätzlichen Schutz und als Brandschutzvorkehrung. Allerdings können Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen lediglich parallele widerstandsbehaftete Lichtbögen (R ≤ 230 V/300 mA = 766 Ω) zwischen Außenleiter und Schutzleiter erkennen. Gleiches gilt für den Einsatz von Differenzstrom-Überwachungseinrichtungen (RCM) in IT-Systemen. Zudem ist hier die Anlage von elektrotechnisch unterwiesenen Personen oder Elektrofachkräften zu überwachen. Die organisatorische Maßnahme der Überwachung stellt allerdings eine ergänzende Maßnahme dar, die entgegen des TOP-Prinzips vor einer technischen Maßnahme Anwendung findet.