Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen

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1 Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen Jens Dornbrach IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart Gliederung 1. Statistiken 2. Potentiell schadenauslösende Anlagen/Geräte 3. Installationsfehler: Schadenbeispiele 3.1. Brand einer Transformatoren-Kompaktstation bei Demmin 3.2. Brand einer Elektrohauptverteilung nahe Herrenberg 3.3. Brand in einer Wohnung eines Neubaus in Stuttgart 3.4. Brand einer Unterverteilung in Heilbronn 4. Zusammenfassung Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 1

2 Statistiken In der Brandursachenstatistik des IFS aus dem Jahr 2018, basierend auf der IFS Schadendatenbank, ist Elektrizität die häufigste Brandursache. Demnach wurden 2018 etwa 31% aller vom IFS untersuchten Brände durch Elektrizität verursacht. 20% der Brände entstanden durch menschliches Fehlverhalten, wozu unter anderem die vergessene Herdplatte oder die versehentlich noch glühend entsorge Asche aus dem Grill gehören. In etwa 22% der untersuchten Brände konnte die Ursache nicht (eindeutig) ermittelt oder keiner der im Diagramm aufgeführten Brandursachen zugeordnet werden (Abb. 1). Abb. 1: IFS Brandursachenstatistik 2018 Auch über einen längeren Zeitraum betrachtet, von 2002 bis 2018, ändert sich die Verteilung der Brandursachen kaum (Abb. 2). Die Elektrizität dominiert auch hier vor den nicht ermittelten Ursachen und den Bränden durch menschliches Fehlverhalten. Abb. 2: IFS Brandursachenstatistik Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 2

3 Potentiell schadenauslösende Anlagen/Geräte Durch einen Blick in die IFS Schadendatenbank kann die Brandursache Elektrizität weiter aufgeschlüsselt werden. Stand August 2019 waren 6028 Schadenfälle durch Elektrizität registriert, die sich entsprechend der unten dargestellten Tabelle1 in Kategorien aufteilen: Kategorie absolut prozentual Druckbehälter/Kompressoren 18 0,3% EDV 46 0,8% Elektrogeräte % Elektroinstallation % Sonstiges % Unbekannt/Unermittelt 87 1,4% Tabelle 1: Verteilung der Brände mit der Ursache Elektrizität An mehr als der Hälfte der durch Elektrizität verursachen Brände waren Elektrogeräte beteiligt. Wäschetrockner und Kühl-/Gefriergeräte stellen hier die größte Gefahr dar, auch wenn die Verteilung auf die einzelnen Gerätegruppen recht gleichmäßig ausfällt. Brände durch Elektroherde/Backöfen sind in der Kategorie Elektrizität selten. Dafür stellt diese Brandursache in der Kategorie Menschliches Fehlverhalten - Elektrogeräte mit 82% den größten Anteil dar. Elektrogerät absolut prozentual Fernsehgeräte 271 9% Geschirrspüler 189 6% Kühl-/Gefriergeräte 273 9% Wäschetrockner % Waschmaschine 178 5% Verlängerungen, Steckdosenleisten 132 4% Tabelle 2: Verteilung der Brände durch Elektrogeräte, Auszug Da es in diesem Beitrag um das Thema Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen geht, möchte ich auch die Verteilung der Brände in der Kategorie Elektroinstallation darstellen (Tabelle 3). Installation absolut prozentual Leitungen/Steckdosen % Schaltschrank % Verteiler % Tabelle 3: Verteilung der Brände durch Elektroinstallation, Auszug In den Freitexten der Abstracts zu den Bränden an Schaltschränken und Verteilern werden die folgenden Ursachen häufig aufgeführt: Technischer Defekt eines Bauteils, Isolationsfehler, Kontaktfehler, Neutralleiterunterbrechung, Überlastung, Kurzschluss/Lichtbogen, Wassereintritt/Feuchtigkeit und Installationsfehler. Für die letztgenannte Ursache möchte ich im Folgenden einige Brandfälle aus meiner Praxis als Brandursachenermittler beschreiben. Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 3

4 Brand einer Transformatoren-Kompaktstation bei Demmin Vom Brandschaden betroffen war eine Transformatoren-Kompaktstation eines Solarparks in der Nähe von Demmin (M/V). Über die Brandentdeckung und den Brandverlauf lagen mir keine Informationen vor. Ein Ortstermin erfolgte nicht. Mein Auftraggeber war der Haftpflichtversicherer der Elektrofirma, die die elektrotechnischen Installationen ausgeführt hatte. Es sollte die Frage beantwortet werden, ob die in dem vorliegenden Gutachten genannte Brandursache, ein mangelhaft ausgeführter Kabelanschluss, bestätigt werden kann. Die Ermittlung der Brandursache erfolgte auf Grundlage des Gutachtens eines durch den Versicherer des Solarparks beauftragten Sachverständigen und den von diesem Sachverständigen zur Verfügung gestellten Asservate. Anhand der Fotos in diesem Gutachten war eindeutig festzustellen, dass sich der Brandschwerpunkt in der Transformatoren-Kompaktstation an einer NH-Sicherungslastschaltleiste befand. Als Asservate wurden mir drei Klemmverbindungen aus der der brandursächlichen NH- Sicherungslastschaltleiste zur Verfügung gestellt. Dabei handelt es sich um Klemmen vom Typ KM2G-F 32Nm des Herstellers Jean Müller GmbH, in denen jeweils ein mehradriges Starkstromkabel mit Aluminiumleitern vom Typ NAYY-O mit einem Leiterquerschnitt von 240 mm² befestigt war (Abb. 1). Abb. 1 Übersicht über einen Teil der Asservate: Die Aluminiumadern des thermisch beschädigten Endes der Starkstromleitung (1) sind teilweise miteinander verschmolzen und teilweise abgeschmolzen. Das Druckstück (2) wurde aus der Klemme entfernt. An der Oberfläche des Druckstückes sind Schmelzspuren sichtbar. In dem eingefügten Bildausschnitt rechts unten (3) ist die andere Seite des Druckstückes mit dem Abdruck der Schraube zu sehen. Eine der vorliegenden Klemmverbindungen weist deutliche Spuren einer hohen thermischen Belastung auf. Die Aluminiumadern sind teilweise miteinander verschmolzen und teilweise abgeschmolzen (Abb. 1). Anhand des Abdrucks der Schraube an einer Seite des Druck- Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 4

5 stücks und den Schmelzspuren an der anderen Seite des Druckstücks ist dessen Ausrichtung eindeutig zu belegen. Der Hersteller gibt in der Betriebsanleitung ein Anzugsdrehmoment von 32 Nm für die verwendete V-Stahl-Rahmenklemme KM2G vor. Die ursprünglichen Anzugsmomente können jedoch nach der thermischen Belastung der Verbindung nicht mehr ermittelt werden. In dieser Betriebsanleitung ist ebenfalls die Ausrichtung des Druckstückes der V-Stahl- Rahmenklemme in Abhängigkeit vom Leiterquerschnitt vorgegeben (Abb. 2). Abb. 2 (Quelle: Jean Müller GmbH) Ausrichtung des Druckstücks der Klemme KM2G in Abhängigkeit vom Leiterquerschnitt Das verwendete Kabel hatte einen Querschnitt von 240 mm². Das Druckstück ist daher gemäß der linken Darstellung in der Abbildung 2 auszurichten. Abb. 3: Die V-Stahl-Rahmenklemme KM2G 32Nm. Das Druckstück (Pfeil) ist hier beispielhaft für Leitungsquerschnitte von mm² ausgerichtet. Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 5

6 Abb. 4: Die V-Stahl-Rahmenklemme KM2G 32Nm. Das Druckstück (Pfeil) ist hier beispielhaft für Leitungsquerschnitte von mm² ausgerichtet. Es handelt sich um dieselbe Klemme wie in Abbildung 3. Abb. 5: Beispiel einer erhaltenen Klemmverbindung: Das Druckstück (Pfeil 1) ist für Querschnitte von mm² ausgerichtet und umschließt den Leiter nicht vollständig. Zwischen Leiter und V-Stahl-Rahmenklemme entsteht ein Spalt (Pfeil 2) Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 6

7 Die Ausrichtung des Druckstücks erfolgte jedoch für Querschnitte von mm² (Abb. 5). Durch diese Ausrichtung werden nicht alle Adern von der Klemmung erfasst und es kommt zu einem unzureichenden Kontakt. Wenn der mehradrige Leiter dem Anpressdruck der Klemme nachgibt und sich in den Spalt hinein verformt, lockert sich die Verbindung und es entsteht ein weiterer Kontaktfehler. Fazit: Die falsche Ausrichtung des Druckstückes der V-Stahl-Rahmenklemme führte mit hoher Wahrscheinlichkeit unter Belastung zu einer unzulässigen Erwärmung der Kontaktstelle, wodurch es letztendlich zu einem Brand kam. Die Brandursache Installationsfehler konnte bestätigt und präzisiert werden. Brand einer Elektrohauptverteilung nahe Herrenberg In einem eingeschossigen Einfamilienhaus in einem Herrenberger Ortsteil kam es im Juni 2017 zu einem Brand einer Elektrohauptverteilung. Diese Elektrohauptverteilung wurde im Dezember des Vorjahres umgerüstet, da auf dem bzw. im Gebäude eine PV-Anlage mit Stromspeicher installiert wurde. Unter anderem wurden Fehlerstrom-Schutzschalter (auch: FI-Schutzschalter, RCD) nachgerüstet. Nach den durchgeführten Änderungen an der Elektrohauptverteilung wurde durch die ausführende Firma eine Wiederholungsprüfung ortsfester elektrischer Betriebsmittel nach Instandsetzung/Änderung durchgeführt. Im Prüfprotokoll sind keine Mängel dokumentiert. Durch die im Dezember 2016 durchgeführte Installation einer PV-Anlage mit Stromspeicher und die darin enthaltene Steuer- und Überwachungselektronik wurde der Stromverbrauch im schadenbetroffenen Wohnhaus protokolliert. Daraus ergab sich die Möglichkeit, den Stromverbrauch zum Zeitpunkt der Brandentdeckung einzusehen. In der Verbrauchsgrafik vom Schadentag ist ein starker Anstieg des Stromverbrauchs auf etwa 7 kw kurz nach 22:00 Uhr aufgezeichnet. Die Aufzeichnung bricht gegen 22:15 Uhr ab. Diese Uhrzeit entspricht etwa dem Zeitpunkt der Brandentdeckung. Der Versicherungsnehmer konnte den hohen Verbrauch erklären: Er hatte gegen 22:00 Uhr die Sauna eingeschaltet. Der Brandschwerpunkt war auf den Installationsort des Zählerschrankes mit den Zählerplätzen und der Elektrohauptverteilung sowie dessen unmittelbare Umgebung begrenzt. Der Zählerschrank ist ausgebrannt. Die internen Komponenten wurden dabei stark beschädigt bzw. zum Teil vollständig zerstört (Abb. 6). Der primär brandbetroffene Zählerschrank ist 140 cm hoch und 80 cm breit. Im unteren Bereich des Zählerschranks verlaufen 5 Sammelschienen horizontal übereinander. Darüber ist der Zählerschrank in 3 nebeneinanderliegende Felder aufgeteilt (Abb. 7). Im rechten Feld befanden sich ein Energiezähler und laut einer zur Verfügung gestellten Planungsskizze - die Heizungsregelung. Im mittleren Feld befanden sich die Sicherungen (Leitungsschutzschalter und Fehlerstrom-Schutzschalter) für die Elektroheizungen und die Stromkreise des Gebäudes. Im linken Feld befanden sich die Hauptschalter und Sicherungen der PV-Anlage und des Batteriespeichers, der Ertragszähler der PV-Anlage sowie ein elektronischer Haushaltszähler (ehz) auf einer Adapterplatte. Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 7

8 Abb. 6: Foto durch die Tür des Seiteneingangs. Links geht es in die Küche, geradeaus befindet sich die Treppe in den Keller. Der Zählerschrank (Pfeil 1) hängt neben der Kellertreppe. Durch die geöffnete Schiebetür erfolgte eine Brandübertragung in die Küche hinein. Die Brandschräge an der Zarge (Pfeil 2) belegt die Ausbreitungsrichtung vom Flur in die Küche. Dort sind Brandzehrungen bzw. Verfärbungen in der oberen Hälfte der Hängeschränke (Pfeil 3) aufgetreten Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 8

9 Abb. 7: Der Berührungsschutz ist im gesamten Schaltschrank verbrannt. Die Kunststoffgehäuse der auf den Sammelschienen unten montierten SLS (selektive Leitungsschutzschalter) sind verformt, aber erhalten. Die Komponenten im mittleren Feld des Zählerschrankes (Abb. 7, Sicherungen für Lichtstrom und Heizung) sind auf mehreren Hutschienen installiert. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Leitungsschutzschalter und FI-Schutzschalter der Stromkreise des Gebäudes und der Elektroheizungen. Auf der vierten Hutschiene von oben war links ein vierpoliger FI-Schutzschalter installiert. Der FI-Schutzschalter ist anhand des Ringkernes des Summenstromwandlers eindeutig zu erkennen. Der Kunststoff des Gehäuses des FI-Schutzschalters ist im Vergleich zu den auf der Hutschiene darüber installierten Leitungsschutzschaltern stärker verbrannt (Abb.8). Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 9

10 Abb. 8: Der Installationsort eines FI-Schutz-schalters ist markiert: Im Vergleich zu den darüber installierten Leitungsschutz-schaltern ist das Gehäuse des FI-Schutzschalters stärker verbrannt. Abb. 9: Die Dreiphasenschiene wurde im Labor freigelegt: Der rechte Schraubkontakt (1.1) des FI-Schutzschalters hat sich von der Gabel der Dreiphasenschiene (1.2) gelöst. Der 2. und 3. Schraubkontakt (2 und 3) halten durch die Kunststoffschmelze noch an den Gabeln. Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 10

11 Die Laboruntersuchung der Reste des FI-Schutzschalters (Abb. 10) und der Dreiphasenschiene (Abb. 11), an die der FI-Schutzschalter angeschlossen war, hat Folgendes ergeben: Die Befestigungsschrauben an den Kontakten des FI-Schutzschalters sind etwa 6 mm herausgedreht (Abb. 13, links). Die einzelnen Phasenschienen sind etwa 1 mm dick (Abb. 13, rechts). In Abbildung 14 ist das Spiel der Gabeln der Phasenschiene infolge der 6 Millimeter herausstehenden Schrauben dargestellt. Am 2. und 3. Anschlusskontakt (Gabel) der Phasenschiene sind stromflussbedingte Schmelzspuren vorhanden (Abb.11 und 12). An den einzelnen Schienen selbst sind ebenfalls Schmelzperlen vorhanden, die sich auf den Installationsplatz des FI-Schutzschalters konzentrieren. Abb. 10: Die Reste des FI-Schutzschalters: Die Kontakte (1), (2) und (3) sind die unteren Anschlusskontakte des FI-Schutzschalters. Diese waren an die Dreiphasenschiene angeschlossen. Der Kontakt (4) wird mit dem Neutralleiter verbunden. Das Leitungsende des Neutralleiters befindet sich noch im Schraubkontakt. Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 11

12 Abb. 11: Die Dreiphasenschiene: An die ersten drei Gabeln (1 bis 3) waren die Kontakte des FI-Schutzschalters angeschlossen. Die Lücke (4) ist für den Anschluss der separat geführten Ader des Neutralleiters erforderlich. An die folgenden Kontakte waren (sind) Leitungsschutzschalter angeschlossen. Abb. 12: Detailansicht der Rückseiten der Gabeln 2 und 3 mit deutlich sichtbaren Schmelzspuren Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 12

13 Abb. 13: Links: Die Schraube aus dem Kontakt 1 ist etwa 6 Millimeter herausgedreht. Rechts: Zum Vergleich: Die Dicke der Phasenschiene beträgt etwa 1 Millimeter. Abb. 14: In dieser Darstellung wurden die Gabeln der Dreiphasenschiene unter die Schrauben gelegt. Das Spiel der Gabeln wird so verdeutlicht (Pfeile 1 bis 3). Der Neutralleiter ist fest angeschlossen (Pfeil 4). Fazit: Der Brand wurde durch die Kontaktfehler zwischen den Anschlüssen des FI- Schutzschalters und der Dreiphasenschiene verursacht wurde. Die Kontaktfehler resultierten daraus, dass die Schrauben an den Kontakten des FI-Schutzschalters nicht angezogen waren. Ein eindeutiger Installationsfehler. Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 13

14 Brand in einer Wohnung eines Neubaus in Stuttgart In diesem Beispiel kam es zu einem Brand eines Installationskleinverteilers in einer 2 ½ - Zimmer-Wohnung in einem neu gebauten Mehrfamilienhaus in Stuttgart. Der Brand ereignete sich an einem Nachmittag kurz vor Weihnachten Er wurde von den Bewohnern selbst entdeckt, die sich zu diesem Zeitpunkt in der Wohnung aufhielten. Die Bewohner gaben an, dass Flammen oben aus der Tür des oberen Installationskleinverteilers schlugen. Die Bewohner seien etwa 4 Wochen vor dem Schadeneintritt in die Wohnung eingezogen. Zuvor sei die Wohnung ungenutzt gewesen. Die Bewohner gaben weiterhin an, dass etwa eine oder zwei Wochen vor dem Brand das Licht in der Wohnung geflackert hätte und der Lüfter im WC permanent gelaufen sei. Drei Tage vor dem Brand sei es zu einem Stromausfall gekommen, weil eine Sicherung ausgelöst hatte. Man habe daraufhin die Hausverwaltung per informiert. Ein sofortiger Einsatz eines Elektrikers erfolgte jedoch nicht. Abb. 15: Der Montageplatz der beiden Installationsverteiler (Markierung) vor der Tür zum Schlafzimmer. Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 14

15 Der Brandschwerpunkt ist auf den Installationsort zweier Installationskleinverteiler im Flur der Wohnung begrenzt (Abb. 15). Im oberen Installationskleinverteiler befand sich die Elektrounterverteilung der Wohnung, im unteren Installationskleinverteiler waren IT- und Telekommunikationsgeräte untergebracht. Die Komponenten der Elektrounterverteilung sind stark zerstört. Die Kunststoffe der Gehäuse der Leitungsschutzschalter, des FI-Schutzschalters, weiterer Komponenten und der Leitungsisolation sind nicht erhalten. An den Kupferadern der von der Verteilung wegführenden Leitungen sind bei einer ersten Untersuchung vor Ort deutlich erkennbare Schmelzspuren vorhanden (Abb. 16). Diese Leitungen werden in einem Bündel mit weiteren Leitungen nach oben in den Installationsschacht in der Wand geführt. Abb. 16: Der obere Teil der Elektrounterverteilung. Die Kunststoffkomponenten, wie z. B. das Gehäuse des Verteilers und der Berührungsschutz sind verbrannt. Die Elektroleitungen mit den bereits vor Ort identifizierten Schmelzspuren sind hier mit Kabelbindern gekennzeichnet (innerhalb der ovalen Markierung). Die Schmelzspuren befinden sich weiter unten im Leitungsverlauf. Beispielhaft sind hier durch Kurzschlüsse getrennte Adern mit Pfeilen markiert Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 15

16 Abb. 17: Der untere Teil der Elektrounterverteilung. Ein zerstörter FI-Schutzschalter (Markierung 1) sowie eine Dreiphasenschiene mit Resten von Leitungsschutzschaltern (Pfeil 2). Die Reste der Elektrounterverteilung wurden im Labor des IFS untersucht. Dabei wurden an der Neutralleiter-Sammelklemme mehrere Auffälligkeiten festgestellt. Die flexible Ader, die vom Ausgang eines FI-Schutzschalters zu der Neutralleiter-Sammelklemme führt (Abb. 18), ist an der Anschlussseite an die Neutralleiter-Sammelklemme beschädigt. Dort sind Schmelzspuren vorhanden, die nur auf eine lokale starke Erhitzung der flexiblen Ader zurückzuführen sind (Abb. 19). An dem Ende hätte sich eine Aderendhülse befinden müssen, die jedoch nicht mehr vorhanden ist (Abb. 20). An der Neutralleiter-Sammelklemme, an der die flexible Ader des Neutralleiters des FI- Schutzschalters angeschlossen war, sind zwei Schraubklemmen erhalten: Eine davon ist ohne angeschlossene Ader zugedreht, die zweite Schraubklemme steht auffällig weit offen. (Abb. 21 und 22) Die an dieser Neutralleiter-Sammelklemme vorgefundene offene Schraubklemme wurde untersucht und mit drei weiteren Schraubklemmen verglichen. Zum Vergleich wurden die ohne angeschlossene Leitung zugedrehte Schraubklemme, eine weitere offen stehende Schraubklemme aus dem Brandschutt sowie die Schraubklemme, aus der das in Abbildung 20 dargestellte Aderende mit Aderendhülse entnommen wurde, herangezogen (Abb. 23). Es wurde festgestellt, dass die Unterseiten der festsitzenden Schraubklemmen (1 und 3 in Abb. 23) relativ eben sind, während die Unterseiten der vollständig aufgedrehten Schraubklemmen (2 und 4 in Abb. 23) Erhebungen und Vertiefungen aufweisen, die als Schmelzspuren interpretiert werden können (Abb. 24). Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 16

17 Abb. 18: Die Dreiphasenschiene mit Anschlüssen für 9 Leitungsschutzschalter (Markierung 1) und mit den Resten eines FI-Schutzschalters (Markierung 2). Die Ausgänge der drei Außenleiter des FI-Schutzschalters sind mit den drei Schienen der Phasenschiene verbunden. Die Ader des Neutralleiters, der ebenfalls an den FI-Schutzschalter angeschlossen ist, endet ohne erkennbare Aderendhülse (Pfeil 3 sowie Abbildungen 19 und 20). Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 17

18 Abb. 19: Die flexible Ader des Neutralleiters: An dem Ende, das mit der Neutralleiter- Sammelschiene verbunden war, sind Schmelzspuren aufgetreten. Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 18

19 Abb. 20: Vergleich zwischen dem Aderende ohne Aderendhülse aus der vorherigen Abbildung (links) mit einem Aderende mit Aderendhülse (rechts). Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 19

20 Abb. 21: Die Neutralleiter-Sammelschiene. Die linke Schraubklemme (1) ist ohne angeschlossene Ader zugedreht. Die rechte Schraubklemme (2) steht auffällig weit offen. Abb. 22: Dieselbe Sammelschiene in der Detailaufnahme: Oben befinden sich Federkraftklemmen zum Anschluss von Installationsadern, unten Zungen zum Anschluss von Schraubklemmen. Die unbelegte Schraubklemme wurde an der Sammelschiene belassen. Auf der durch den Pfeil markierten Zunge befand sich die weit geöffnete Schraubklemme (vorherige Abbildung 2 ). Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 20

21 Abb. 23: Schraubklemmen im Vergleich: 1 die an dieser Sammelklemme ohne angeschlossene Leitung zugedrehte Schraubklemme 2 eine geöffnete Schraubklemme aus dem Brandschutt 3 die Schraubklemme, mit der das in der vergleichenden Abbildung 18 dargestellte Aderende mit Aderendhülse befestigt war 4 die von dieser Sammelklemme entfernte, geöffnete Schraubklemme Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 21

22 Abb. 24: Vergleich der Unterseiten der Schraubklemmen Die Erklärung für dieses Spurenbild liefert die Montageanleitung der Sammelklemme: Abb. 25: Montageanleitung einer PEN-Sammelklemme, Quelle: Hager In der mittleren Darstellung in Abbildung 25 wird vor einem falschen Anschluss des Aderendes gewarnt. Dort wurde das Aderende nicht in die Schraubklemme gesteckt und durch Zudrehen befestigt, sondern es wurde unter die Schraubklemme geschoben und durch maximales Aufdrehen der Klemme zwischen dem Klemmenboden und dem Kunststoffgehäuse der Sammelklemme fixiert. Fazit: Infolge des fehlerhaften Anschlusses und des damit verbundenden Kontaktfehlers erwärmte sich die Kontaktstelle, was letztendlich zur Ausbildung eines Lichtbogens und zur Zündung des Brandes führte. Ein Installationsfehler. Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 22

23 Brand einer Unterverteilung in Heilbronn An einem Sonntagmorgen im Juni 2016 wachte ein Gebäudeeigentümer in Heilbronn gegen 05:15 Uhr durch einen Knall auf. Zunächst habe er die Wohnungstür kontrolliert, da er einen Einbruch befürchtete. Dabei bemerkte er im Dachgeschoss einen Lichtschein, der durch den Spalt zwischen der Tür eines Abstellraumes und dem Fußboden drang. Er habe die Tür geöffnet und festgestellt, dass eine in dem Raum installierte elektrische Unterverteilung brenne. Daraufhin habe er die Feuerwehr angerufen. Der Brand blieb auf den Installationsort der elektrischen Unterverteilung begrenzt. Die Elektrounterverteilung sei vor etwa 3 Jahren im Zuge der Renovierung des Gebäudes durch eine Fachfirma installiert worden. Belege dafür konnten nicht vorlegt werden. An den Namen der Fachfirma konnte sich der Gebäudeeigentümer nicht erinnern. Am Abend vor dem Brand gab es schwere Gewitter mit Hagel und Starkregen bis zu 60 l/m² in Heilbronn. In einer Entfernung von bis zu 500 Metern zum brandbetroffenen Gebäude wurden am Vorabend in der Zeit zwischen 19:40 Uhr und 20:30 Uhr durch VdS Meteo-Info 26 Blitzereignisse registriert, davon zwei Wolke-Erde-Blitze in einem Abstand von 400 bzw. 500 Metern zum Schadenort. Durch diese Blitzereignisse können jedoch keine Beschädigungen an einer Dreiphasenschiene hervorgerufen werden. Die elektrische Unterverteilung ist durch den Brand nahezu vollständig zerstört worden. Sie war in einen stillgelegten Schornstein eingebaut (Abb. 26). Der Schornsteinschacht diente dabei als Kabelkanal (Abb. 28). Der Schornstein ist oben nicht verschlossen, sondern lediglich mit einer sogenannten Napoleonhaube (Abb. 27) versehen. Beim Blick in den Schornsteinkanal durch eine Revisionsöffnung im Dachspitz ist ein sehr deutlicher Lichtschein zu erkennen (Abb. 29). Allein die Art und Weise der Leitungsverlegung im Dachspitz lässt Zweifel an der Behauptung zu, dass hier eine Fachfirma zu Werke ging. Die Reste der Unterverteilung wurden asserviert und im Elektrolabor des IFS in Stuttgart untersucht. An sämtlichen freigebrannten Kupferadern sind keine stromflussbedingten Schmelzspuren vorhanden. Die einzigen Lichtbogenspuren befinden sich an den vier rechten Gabeln der Dreiphasenschiene, die zur Aufnahme der Schraubkontakte der Leitungsschutzschalter dienen (Abb. 30). Darüberhinaus wurde festgestellt, dass die Zuleitung zu der elektrischen Unterverteilung lediglich vieradrig war. Drei Adern der Zuleitung waren mit je einer Schiene der Dreiphasenschiene verbunden. Die vierte Ader muss daher ein PEN-Leiter, ein kombinierter Schutz- und Neutralleiter gewesen sein. Es handelt sich daher um ein TN-C-Netz. Dieses System hätte in Deutschland bei der Neuerrichtung der Elektroinstallation eines Gebäudes nicht übernommen werden dürfen. In der Unterverteilung war zudem ein FI-Schutzschalter verbaut. Die Verwendung von FI-Schutzschaltern in TN-C-Netzen ist in Deutschland untersagt. Diese Normenverstöße stellen eine potentielle Stromschlaggefahr für die Hausbewohner dar, waren allerdings nicht brandursächlich. Fazit: Brandursächlich war das eindringende Wasser. Während des Unwetters ist Regenwasser durch die Schornsteinöffnung eingedrungen und entlang der Elektroleitungen in die Unterverteilung gelangt. Dort hat es sich im oben offenen Kunststoffgehäuse der Dreiphasenschiene gesammelt und die brandursächlichen Lichtbögen verursacht. Der Einbau einer ungeeigneten Unterverteilung in den nach oben offenen Schornsteinschacht war in diesem Fall einer von mehreren Installationsfehlern an der elektrischen Gebäudeinstallation. Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 23

24 Laut DIN VDE 0100 Teil 737 müssen elektrischen Betriebsmittel unter Berücksichtigung der äußeren Einflüsse so ausgewählt und errichtet werden, dass ihr ordnungsgemäßer Betrieb sichergestellt ist. In diesem Fall hätte der Schaltkasten der Unterverteilung gegen eindringendes Wasser geschützt sein müssen. Alternativ hätte auch der Schornstein verschlossen werden können. Abb. 26: Die Reste der Unterverteilung im Schornsteinschacht Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 24

25 Abb. 27: Das brandbetroffene Gebäude: Der stillgelegte Schornstein ist mit einer Napoleonhaube abgedeckt. Abb. 28: Abenteuerliche Leitungsverlegung im Dachspitz Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 25

26 Abb.: 29: Blick in den Schornsteinschacht Abb. 30: Vielfache Kupferschmelzspuren an der Kammschiene Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 26

27 Zusammenfassung In den beschriebenen Schadenfällen wurden nicht an den Leiterquerschnitt angepasste Klemmen, nicht angezogene Schrauben, falsch eingeführte Aderenden sowie nicht an die Umgebungsbedingungen angepasste Betriebsmittel als Beispiele für Installationsfehler gezeigt. In meiner Praxis als Brandursachenermittler im IFS bin ich auf weitere Installationsfehler als Brandursache gestoßen, wie z. B. der Anschluss von flexiblen Leitungen ohne Aderendhülsen in dafür ungeeigneten Klemmen, die Beschädigung der Isolation von Elektroleitungen beim Einbau oder der Bruch von starren Adern von Elektroleitungen durch einen zu geringen Biegeradius oder durch zu häufiges Biegen. Ein Weg, diese Installationsfehler zu vermeiden oder ihre Häufigkeit zumindest sehr gering zu halten, stellt die konsequente Anwendung und Umsetzung der DIN VDE Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 6: Prüfungen dar. Daher möchte ich diesen Beitrag mit einigen Zitat aus dieser Norm beenden: Jede Anlage muss soweit sinnvoll durchführbar während der Errichtung und nach Fertigstellung geprüft werden, bevor sie vom Benutzer in Betrieb genommen wird. Die Erstprüfung muss von einer Elektrofachkraft vorgenommen werden, die zur Durchführung von Prüfungen befähigt ist. Die Prüfung besteht aus dem Besichtigen, Erproben und Messen sowie dem Erstellen eines Prüfberichts. Besichtigen Untersuchung einer elektrischen Anlage mit allen Sinnen, um die richtige Auswahl und die ordnungsgemäße Errichtung der elektrischen Betriebsmittel nachzuweisen Erproben und Messen Durchführung von Maßnahmen, mit denen die ordnungsgemäße Funktion einer elektrischen Anlage nachgewiesen wird Brände durch Installationsfehler an elektrischen Anlagen, Jens Dornbrach, IFS Standort Südwest - Büro Stuttgart 27