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Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Sicherheit im DC-Bereich 
einer PV-Anlage

Sichere Menschenrettung und sichere Durchführung von Brandbekämpfungsmaßnahmen sind wesentliche Aspekte bei Bau und Bestand von privaten 
Wohngebäuden, kommunalen Gebäuden und Sonderbauten. Mit dem Boom der Photovoltaik wurde für Kommunen und Gewerbebetriebe die Dachvermietung zur Errichtung von PV-Anlagen attraktiv.

Hinweisschild auf Photovoltaikanlagen (Quelle: ep)

Daher ist es wichtig, PV-Anlagen so zu errichten, dass sie den sicheren Betrieb der Gebäude nicht beeinträchtigen. Die im Dezember 2018 veröffentlichte Anwendungsregel VDE-AR-E 2100-712 [1] enthält ergänzende Anforderungen für die Errichtung von PV-Anlagen.

Durch die Installation der Wechselrichter auf dem Dach und die Verlegung der DC-Leitungen einer Photovoltaik-Anlage außerhalb des Gebäudes wird verhindert, dass im Brand- oder anderen Schadensfall von den DC-Leitungen eine Gefahr für Einsatzkräfte ausgeht.

Dies ist wichtig, da an einem PV-Generator auch bei abgeschalteten PV-Wechselrichtern und Ausfall des Niederspannungsnetzes Spannung anliegt. Die vom PV-Generatorfeld erzeugte Gleichspannung treibt bei Isolationsfehlern zwischen den Polen einen Kurzschlussstrom. Bei Trennung der Pole im Schaltgerät oder an der Isolationsfehlerstelle entsteht ein Gleichstromlichtbogen, dessen Stromfluss proportional zur in die PV-Modulebene eingestrahlten Bestrahlungsstärke ist. Im Vergleich zum Wechselstrom hat Gleichstrom keinen Nulldurchgang. Dadurch erlischt ein DC-Lichtbogen nicht von selbst. Infolgedessen kann es bei Berührung der aktiven Leiter sowohl zu einer gefährlichen Körperdurchströmung als auch zu Verbrennungen durch Lichtbögen kommen.

DC-Leitungsverlegung 
an und in Gebäuden

Eine DC-Leitungsverlegung an und in Gebäuden birgt für Einsatz- und Rettungskräfte erhebliche Risiken. Die Anwendungsregel VDE-AR-E 2100-712 [1] enthält ergänzende Anforderungen für die Errichtung von Photovoltaik-Stromversorgungssystemen und nennt folgende Maßnahmen, die zur Umsetzung der Mindestanforderungen zu realisieren sind:

  • Kennzeichnung von Anlagen und PV-DC-Leitungsführung;
  • bauliche und organisatorische Installationsmaßnahmen;
  • technischen Installationsmaßnahmen.

Information 
durch Kennzeichnungen

Im ersten Schritt ist die PV-Anlage kenntlich zu machen. Im Brand- und Evakuierungsfall müssen orts- und anlagenunkundige Rettungskräfte auf den ersten Blick eine vorhandene PV-Anlage erkennen können. Hierzu sind Hinweisschilder am Gebäude, an der Brandmeldezentrale und der Niederspannungshauptverteilung anzubringen. Idealerweise sind Informationen über den Ort der Verteilung und der Stromkreisbezeichnung des PV-Wechselstrom-Versorgungskreises ebenfalls mit vorhanden.

Ergänzend sind im Rahmen des Brandschutzkonzeptes nach VDE-AR-E 2100-712 Abs. 5 [1] Übersichtspläne anzufertigen. Diese müssen in geeigneter Weise Auskunft über Art und Lage der PV-Anlagenkomponenten geben. Hierfür sollte der Übersichtsplan folgende Angaben enthalten:

  • die Leitungswege der spannungsführenden PV-DC-Leitungsabschnitte auf und im Gebäude;
  • die Lage und Länge der gegen Feuer geschützten Leitungsabschnitte;
  • die Lage und Anordnung des PV-Generators sowie
  • die Position aller DC-Freischalteinrichtungen mit den zugehörigen Trenn- und Bedienstellen.

Zudem ist empfohlen, diese Angaben in den Feuerwehrplänen nach DIN 14095 [2] in der Brandmeldezentrale (BMZ) zu hinterlegen. In bestehenden Gebäuden sollten die vorhandenen Pläne aktualisiert und die Brandschutzkonzepte bei Bedarf überarbeitet werden.

Bauliche und organisatorische 
Installationsmaßnahmen

Bauliche und organisatorische Maßnahmen haben das Ziel, die Brandlasten zu reduzieren und eine Brandfortleitung zu verhindern sowie Rettungs- und Löscharbeiten zu ermöglichen. Hierzu zählt die Sicherstellung des Schutzes von Einsatzkräften vor den Auswirkungen des elektrischen Gleichstromes.

Grundsätzlich sind die Anforderungen der in den einzelnen Bundesländern zutreffenden Landesbauordnungen und das Brandschutzkonzept zu beachten. Hierzu sind in der Leitungsanlagenrichtlinie die erforderlichen Maßnahmen konkretisiert. Demnach sind in notwendigen Fluren und notwendigen Treppenhäusern die Anforderungen gemäß der Leitungsanlagenrichtlinie anzuwenden. Leitungsanlagen ohne Feuerwiderstandsfähigkeit dürfen demnach nur installiert werden, wenn diese dem Betriebszweck des Flures dienen. Allerdings gibt es nach VDE-AR-E 2100-712[1] diese Unterscheidung nicht.

Um das Risiko der Brandfortleitung zu reduzieren und den Schutz gegen elektrischen Schlag für Einsatzkräfte zu gewährleisten, ist im Sinne der Anwendungsregel die Verlegung der PV-DC-Leitungsanlage durch eine der folgenden Maßnahmen oder eine Kombination daraus sicherzustellen:

  • gegen Feuer geschützte Verlegung im Gebäude oder
  • Verlegung des DC-Bereichs außerhalb des Gebäudes oder
  • gegen Berührung geschützte und feuerwiderstandsfähige Verlegung im Gebäude.

Autor: M. Fengel

Literatur  

[1] VDE-AR-E 2100-712 Anwendungsregel:2018-12 Maßnahmen für den DC-Bereich einer Photovol-taikanlage zum Einhalten der elektrischen Sicher-heit im Falle einer Brandbekämpfung oder einer technischen Hilfeleistung.

[2] DIN 14095:2007-05 Feuerwehrpläne für bau-liche Anlagen. 

[3] DIN VDE 0100-520 (VDE 0100-520):2013-06 Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 5-52: Auswahl und Errichtung elektrischer Be-triebsmittel – Kabel- und Leitungsanlagen

Der vollständige Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.

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