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Auf einer Offshore-Umspannplattform für einen Windpark in der Nordsee sollen die Batterien einer USV-Anlage getauscht werden. Es handelt sich um „Klein“-USV-Anlagen mit Batteriespannung bis 24 V (2 ∙ 12 V/7 Ah); „Mittel“-USV-Anlagen mit Batteriespannung bis 386 V (32 ∙ 12 V/9 Ah) und Groß“-USV-Anlagen (Zentralbatterie) mit 220 V (106 ∙ 2 V/
656 Ah). Wann handelt es sich beim Batterietausch um Arbeiten unter Spannung? Immer davon ausgehend, dass die USV über einen Bypass-Schalter freigeschaltet ist und ebenso der Batteriehauptschalter geöffnet ist. Also nur die Batteriespannung noch ansteht. Darf die Arbeiten ein Informationstechniker durchführen?

Um diese Frage zu beantworten, sollte zunächst die Definition für das Arbeiten unter Spannung betrachtet werden. Gemäß dem elektrotechnischen Regelwerk ist Arbeiten unter Spannung jede Arbeit, bei der eine Person bewusst mit Körperteilen, Ausrüstungen, Werkzeugen oder Vorrichtungen unter Spannung stehende Teile berührt. Für Spannungen über AC 1 000 V bzw. DC 1 500 V gilt vorheriger Satz auch für das Eindringen in die Gefahrenzone. Werden beim Batterietausch nur Steckverbinder gelöst und wieder angesteckt oder mit Werkzeugen ausschließlich isolierte Polanschlüsse berührt, ist eine bewusste Berührung der aktiven Teile nicht vorgesehen. Somit finden auch keine Arbeiten unter Spannung statt. Die Tätigkeiten sind hierbei als Arbeiten in der Nähe unter Spannung stehender Teile einzustufen. Die elektrische Gefährdung besteht darin, dass durch versehentliches Berühren aktiver Teile eine elektrische Körperdurchströmung verursacht werden kann. Weiterhin können durch Fehlverhalten Kurzschlüsse mit Überhitzung von Bauteilen oder Störlichtbögen ausgelöst werden.

Erfolgt der Batterietausch unter Zuhilfenahme von Werkzeugen, wie Schraubendreher oder Schraubenschlüssel und werden hiermit unter Spannung stehende Teile direkt kontaktiert, so sind die Tätigkeiten als Arbeiten unter Spannung einzustufen.

Bei den beschriebenen Anlagen besteht nun weiterhin die Schwierigkeit zu beurteilen, in welcher Art und Weise Batteriepole berührt oder überbrückt werden können.

Der Berührungsschutz kann durch in Augenscheinnahme erfolgen und muss sicher gegen das Berühren mit Fingern sein. Weist der Analgenhersteller einen Berührungsschutz im Inneren der Anlage von IP2x oder höher aus, so ist der fingersichere Berührungsschutz konstruktionsbedingt gegeben. Trotzdem sollte nach dem Öffnen von Gehäusen die Anlagen noch mal augenscheinlich geprüft werden. Oftmals sind Teilbereiche nicht ausreichend geschützt. Ist dies der Fall, so sind bei Vorliegen von Spannungen über DC 120 V isolierende Abdeckungen, wie z. B. Isolierabdecktücher, oder Isolierhandschuhe in Verbindung mit isoliertem Werkzeug zu benutzen.

Im zweiten Schritt wird nun bewertet, ob ein Überbrücken einzelner Batterien, Zellen oder Batteriestrings möglich ist. Entweder kann dieses aufgrund der geringen Batterieleistung in Kauf genommen werden, oder es sind andernfalls Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Als Bewertungsgrundlage wird hier auf den Fachbeitrag [1] in ep 09/2016 sowie auf die DGUV Information 203-077 [2] verwiesen. Sind Lichtbogenenergien in Bereichen von über 5 % der Bewertungsgrößen (Prüfpegel) für Schutzkleidung der Klasse 1 zu erwarten, so sind Schutzmaßnahmen zur Vermeidung gefährlicher Störlichtbögen notwendig.

Bezüglich der Auswahl von Schutzhandschuhen, Schutzkleidung sowie weiterer persönlicher Schutzausrüstung (PSA) empfiehlt es sich, eine Fallunterscheidung entsprechend der Tabelle 1 zu berücksichtigen: Die Beurteilungsverfahren und Schutzmaßnahmen sind durch eine Elektrofachkraft festzulegen und in der Gefährdungsbeurteilung zu dokumentieren.

Hinsichtlich der Qualifizierung des Montagepersonals ist noch die Frage zu berücksichtigen, ob diese Tätigkeiten als Arbeiten unter Spannung mit besonderen technischen und organisatorischen Maßnahmen im Sinne der DGUV Regel 103-011 [3] bzw. der DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100) [4], Abschn. 6.3 einzustufen sind. Werden für die Batteriewechsel nur isolierte Steckverbinder getrennt und wieder angesteckt, ist die Bedingung für Arbeiten unter Spannung nicht erfüllt. Eine Bewertung der Tätigkeiten bezüglich der DGUV Regel 103-011 [3] entfällt bzw. diese Tätigkeiten könnten als Arbeiten ohne besondere technische und organisatorische Maßnahmen eingestuft werden. Deshalb dürfen diese Tätigkeiten von Elektrofachkräften oder von elektrotechnisch unterwiesenen Personen unter Leitung und Aufsicht einer Elektrofachkraft durchgeführt werden.

Erfolgt beim Batteriewechsel eine Kontaktierung der spannungsführenden Teile mit Werkzeugen wie Schraubendreher oder Schraubenschlüssel o. ä. und liegen die Spannungswerte über DC 120 V, so ist die Bedingung für Arbeiten unter Spannung gegeben. Da es sich dann um Montagetätigkeiten handelt, sind diese Tätigkeiten als Arbeiten mit besonderen technischen und organisatorischen Maßnahmen einzustufen. Somit wäre für die Ausübung der Tätigkeiten eine Elektrofachkraft mit Spezialausbildung für Arbeiten unter Spannung gemäß den Vorgaben der DGUV Regel 103-011 [3] sowie der DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100) [4], Abschn. 6.3 zu beauftragen.

Abschließend soll noch die Frage bewertet werden, inwieweit ein Informationstechniker als Elektrofachkraft eingestuft bzw. beauftragt werden kann. Als Elektrofachkraft gilt, wer aufgrund seiner fachlichen Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrungen sowie Kenntnis der einschlägigen Bestimmungen, die ihm übertragenen Arbeiten beurteilen und mögliche Gefahren erkennen kann. Verfügt ein Informationstechniker (IT´ler) über eine Berufs- oder höherwertigere Ausbildung (wie z. B. auf dem Gebiet der Informationselektronik, Informationstechnik o.ä.), so ist eine fachliche Ausbildung zu begründen. Besitzt er darüber hinaus Kenntnisse über die einschlägigen Bestimmungen wie DIN-VDE-Normen und berufsgenossenschaftlichen Regelwerke sowie über Erfahrungen, so kann er als Elektrofachkraft beauftragt werden.

Hinweis. Die Beurteilungsmaßstäbe von DC 12 mA Maximalstrom sowie der Energiebegrenzung von 350 mJ für das Anwenden bzw. Unterlassen von Schutzmaßnahmen bei Arbeiten unter Spannung beziehen sich auf Stromkreise mit Spannungswerten über DC 120 V und brauchen im Bereich bis zu DC 120 V nicht berücksichtigt werden. Die vorgenannte Bewertung beurteilt ausschließlich die Gefährdung der elektrischen Körperdurchströmung. Die Beurteilung der Lichtbogengefährdung erfolgt mittels Berechnung der wirksam werdenden Lichtbogenenergien auf Basis der DGUV Information 203-077 [2].

Hinweis. Abschließend noch Hinweise zu den drei in der Anfrage genannten einzelnen USV-Anlagentypen: Beim Batterietyp 24 V (2 × 12V/
7 Ah) ist hinsichtlich der Beurteilung der Gefährdung der elektrischen Körperdurchströmung keine Gefährdung zu erwarten. Beim Typ 386 V (32 × 12V/9 Ah) besteht eine Gefährdung an den Batteriepolen ab zehn in Reihe geschalteter Batterien. Beim Typ 220 V (106 × 2 V/656 Ah) besteht eine Gefährdung an den Batteriepolen ab 60 in Reihe geschalteter Zellen.

Hinsichtlich der Beurteilung der Lichtbogengefährdung ist zu sagen, dass alle drei Typen auf Basis des Fachbeitrags [1] und der DGUV Information 203-077 [2] zu bewerten sind.

Eine Bauteilüberhitzung in Verbindung mit einer Brandgefährdung ist bei Kurzschluss einzelner Batterien grundsätzlich zu erwarten.

Bei der Batterie 24 V (2 × 12V/7 Ah) ist im Allgemeinen keine gefährliche Lichtbogenbildung durch Kurzschlüsse zu erwarten. Beim Typ 386 V (32 × 12 V/9 Ah) ist an den Hauptabgangsklemmen erfahrungsgemäß eine gefährliche Lichtbogenbildung zu erwarten. Und beim Typ 220 V (106 × 2 V/656 Ah) ist erfahrungsgemäß an den Hauptabgangsklemmen sowie auch an den Polen von ca. acht in Reihe geschalteter Zellen eine gefährliche Lichtbogenbildung zu erwarten.

ep-TIPP: Lesen Sie auch in diesem Heft den Fachbeitrag von Falk Florschütz „Arbeiten unter Spannung“ auf den Seiten 748–751.


Literatur:

[1] Florschütz, F.: Beurteilung der Lichtbogengefahr in Batterieanlagen – Notwendige Schutzmaßnahmen und persönliche Schutzausrüstung, Elektropraktiker, Berlin 70 (2016) 9, S. 743–746.
[2] DGUV Information 203-077 (bisher BGI 5188) Thermische Gefährdung durch Störlichtbögen Hilfe bei der Auswahl der persönlichen Schutzausrüstung.
[3] DGUV Regel 103-011 (bisher BGR A3) Arbeiten unter Spannung an elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln, Ausgabe 2006.
[4] DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100):2015-10 Betrieb von elektrischen Anlagen – Teil 100: Allgemeine Festlegungen.

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