Photovoltaik. PV-Anlagen im Feuerwehreinsatz (6.15) Hauptabteilung IV, Branddirektion Einsatzvorbereitung. Erstellt von

Transkript

1 Hauptabteilung IV, Branddirektion Einsatzvorbereitung Photovoltaik PV-Anlagen im Feuerwehreinsatz (6.15) Horst Thiem Brandamtsrat BF München Erstellt von Dipl.-Ing. Josef Huber Brandoberrat SFS Geretsried

2 Übersicht Gefahren für Einsatzkräfte Wie arbeitet die Feuerwehr? Abwehrender - Vorbeugender Brandschutz Forschungsprojekt Brandsicherheit Brandschutzgerechte Installation (Auszüge) Beispiele, Erfahrungen und Quellen

3 Sonnenenergie - Nutzungsformen Solarthermie: Wärme von der Sonne PV-Anlage: Strom von der Sonne netzgekoppelte PV-Anlagen (speisen in die Stromversorgungsnetze ein; Anzahl ca. 1,5 Mio. in BRD) netzferne PV-Anlagen arbeiten mit Akkumulatoren im Inselbetrieb; Anzahl < 1%

4 Aufbau einer PV-Anlage/Netzanschluss PV-Generator Spannung auf der DC Seite: derzeit bis 1000 Volt; Strom: mehrere Ampere Modulanschlussleitung (Gleichstromverkabelung) DC -Freischalter (Pflicht seit 2006) = ~ Wechselrichter AC - Verteilung Nach VDE 0100 Teil 410 gilt eine Berührungsspannung bei Gleichspannung größer 120 V als lebensgefährlich AC = Wechselspannung, DC = Gleichspannung Zählerschrank mit Einspeise- und Bezugszähler, Stromkreisverteilung und Hausanschluss

5 durch Atemgifte Angstreaktion Ausbreitung Atomare Strahlung Chemische Stoffe Erkrankkung/ Verletzung Explosion Elekrtizität Einsturz Gefahrenschema Feuerwehr Welche Gefahren sind erkannt? Gefahren für A A A A C E E E E Welche Gefahren müssen bekämpft werden? Menschen X X X X Tiere X X X X Umwelt X X Sachwerte X Vor welchen Gefahren müssen sich Einsatzkräfte schützen? Mannschaft X X X Gerät X

6 Gefahren für die Feuerwehreinsatzkräfte Beim Brandeinsatz: Gefahr durch Atemgifte Gefahr durch herabfallende Teile Gefahr der Ausbreitung Beim Brandeinsatz und Wasserschaden: Gefahr durch elektrischen Schlag

7 Verhalten bei elektrischer Gefährdung

8 Strahlrohrabstand (DIN CM) Strahlrohr Niederspannung(N) Hochspannung (H) DIN CM Sprühstrahl Vollstrahl AC 1,0 kv DC 1,5 kv 1 m 5 m AC 1,0 kv DC 1,5 kv 5 m 10 m Kurzzeichen N-1-5 H-5-10 Quelle: DIN VDE 0132 Brandbekämpfung an elektrischen Anlagen

9 Beschäumungsversuch - Überblick Abdecken oder Abdunkeln der Module mit Folien, auf Dächern, ist in der Regel nicht praktikabel, aber u.u. bei Freilandanlagen möglich und sinnvoll Einschäumen der PV-Module und Messen des Spannungsverlaufs Schwerschaum, Mittelschaum, CAFS Bestes Ergebnis mit CAFS: Spannungsreduzierung nur auf 47% maximale Zeitdauer bis Spannung wieder 100% erreicht: max. 5 Minuten Fazit: Ungeeignet zur Freischaltung von PV-Anlagen

10 Brandverlauf

11 Abwehrender Brandschutz an PV-Anlagen Die Summe aller Maßnahmen die der Bewältigung eines Schadensereignisses dienen! Einheitliche Lehrmeinung und Schulung Maßnahmen zur Brandbekämpfung Maßnahmen zur Technischen Hilfeleistung Hinzuziehen von Fachkräften im Bedarfsfall

12 Brandbekämpfung - Zugangsmöglichkeiten Abb: BSW

13 Taschenkarte und Fachschriften

14 Fachschriften zum Thema

15 VDE-AR-E Maßnahmen für den DC-Bereich einer PV-Anlage zum Einhalten der elektrischen Sicherheit im Falle einer Brandbekämpfung oder technischen Hilfeleistung

16 Maßnahmen zur Umsetzung des Schutzziels Organisatorische Maßnahmen Kennzeichnung der PV-Anlage Übersichtspläne Ergänzung vorhandener Fw-Pläne Technische Maßnahmen DC-Freischalter Abschalteinrichtungen am Modul Bauliche Maßnahmen Feuerwiderstandsfähige Verlegung der DC-Leitungen Verlegung der DC-Leitungen außerhalb des Gebäudes Wechselrichter außerhalb oder am Gebäudeeintritt

17 Vorbeugender Brandschutz an PV-Anlagen Die Summe aller Maßnahmen um der Entstehung und Ausbreitung eines Brandes vorzubeugen! Einhaltung der Bau- und Installationsvorschriften sorgfältige Planung hochwertiges Material und Komponenten fachgerechte Ausführung und Abnahme Wartung der Anlagen

18 Geschlossene Dachfläche

19 Forschungsprojekt PV Brandsicherheit Bewertung des Brandrisikos und Erstellung von Sicherheitskonzepten zur Risikominimierung Projektziel: Optimierung der Sicherheit in Bezug auf das Lichtbogenrisiko und allgemeine Brandgefahren Homepage: Onlineeingabe von Schadenfällen jeglicher Art an PV-Anlagen; bisher 390 bekannte Schadenfälle Stand: Dez

20 Forschungsprojekt PV Brandsicherheit Arbeitspaket 5 Versuchsziel: Gefahrenanalyse und Ableitung von Maßnahmen zur Simulation der Stromwirkungen im Einsatzfall Gefährdungsminimierung von Einsatzkräften Vergleich mit bestehenden Vorgaben, Einschätzung möglicher Gefahren Inhalte: Ableitung von Verhaltensregeln für die Feuerwehr Kennzeichnung, Leitfähigkeit von Löschmitteln, Kunstlichteinstrahlung, Konzept zum Herstellen eines elektrischen sicheren Anlagenzustandes, Handlungsanweisungen, Schadstofffreisetzung

21 PV Brandsicherheit, Überflutung Knallgasbildung: Gefahr der Knallgasbildung durch Elektrolyse bei Überflutung; in schlecht belüfteten Räumen Explosionsgefahr Gefahrenbeseitigung: - wenn keine Abschaltung oberhalb der Überflutung möglich ist, Fachkräfte zum Abklemmen der Anlage hinzuziehen - Ex-Messung durchführen; Funken und Zündquellen vermeiden; Belüftung sicherstellen Quelle:

22 PV Brandsicherheit, Brandfälle Zusammenfassung der Umfrage, Stand Dez ca. 400 bekannte Fälle etwa 220 Fälle mit externer Brandursache etwa 180 Fälle mit Brandursache in der PV-Anlage von diesen Fällen mit Brandursache in der PV-Anlage sind ca. 105 auf die Anlage/Teile davon begrenzt führten ca. 165 zu Gebäudeschäden führten ca. 10 Fälle zu einem Totalschaden des Gebäudes Quelle:

23 PV Brandsicherheit, Kunstlicht Zielsetzung: Kann Kunstlicht eine Gefahr bewirken? Definition einer Abstandsformel, über die im Brandeinsatz mit beteiligter PV-Anlage der Mindestabstand zwischen Scheinwerfer und PV-Anlage bestimmt werden kann. Anforderungen: -Allgemeingültige Anwendbarkeit (unabhängig von der vorhandenen Scheinwerfer- und Zelltechnologie) -Anwendung auch unter hoher psychischer und physischer Belastung möglich Quelle:

24 PV Brandsicherheit, Kunstlicht Schlußfolgerung : Kunstlicht kann in der Lage sein Spannungen und Ströme in einer PV-Anlage zu erzeugen welche als gefährlich zu beurteilen sind! Exakte Versuchsbeschreibung: Quelle:

25 PV Brandsicherheit, Kunstlicht Empfehlung für den Einsatz Abstandsformel: Als Grundabstand für [W] Leistung gilt 10 [m] Wenn die Scheinwerferleistung erhöht wird gilt: Grundabstand + 1,5 [m] je [W] eingesetzter Leistung Anwendbar auch unter hoher psychischer und physischer Belastung Allgemeingültig für jede Scheinwerfertechnologie anwendbar Quelle:

26 Aufgabe der Brandwand Queööe: BSW

27 Baulicher Brandschutz gemäß MBO? Bild: OBO Bettermann Bauliche Maßnahmen Kein Überbau von Brandwänden durch Module oder Leitungen Abstand zur Brandwand und der PV-Konstruktion bei dachparallelen Anlagen 1,25 Meter Bild: Erbe, VGH

28 BGV A 3 Unfallverhütungsvorschrift

29 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Hinweis: Die Autoren übernehmen keine Haftung für die inhaltliche Richtigkeit der Präsentation. Die dargestellten Erkenntnisse müssen vor einer Anwendung im Einsatzfall individuell überprüft werden.

30 Informationen Präsentation: Photovoltaikanlagen Informationsschrift: Einsatz an Photovoltaikanlagen Planung, Errichtung, Instandhaltung... Taschenkarte: Handlungsempfehlungen PV-Anlagen unter im Bereich Service und Angebote oder auf der Homepage: sonstige Quellen: des Deutschen Feuerwehrverbandes, des Bundesverbandes Solarwirtschaft und DIN VDE 0132: zu beziehen beim Beuth Verlag Berlin GUV-I 8677: Hinweis: Die Autoren übernehmen keine Haftung für die inhaltliche Richtigkeit der Präsentation. Die dargestellten Erkenntnisse müssen vor einer Anwendung im Einsatzfall individuell überprüft werden.