in der neuen DIN VDE0100-420
Der Brandschutzschalter
Die seit Februar 2016 gültige Norm VDE0100-420 fordert für bestimmte Einsatzbereiche ein bisher noch wenig verbreitetes Gerät als 'anerkannte Regel der Technik': den Brandschutzschalter. Für den Elektroinstallateur bedeutet das neue rechtliche und technische Anforderungen - und neue Möglichkeiten.
Bild: Siemens AGJeder Elektroprofi kennt das Bild von verschmorten Kontakten, Steckdosen und Leitungen. Weniger bekannt dagegen: Hier waren Temperaturen von mehreren tausend Grad am Werk. Kaum verwunderlich also, dass Elektrizität eine der häufigsten Brandursachen ist. Allein in Deutschland ist rund ein Drittel aller Brände auf Elektrizität als Brandursache zurückzuführen. Ob beschädigte Kabelisolierungen, gequetschte Leitungen, abgeknickte Stecker, lose Kontaktstellen oder fehlerhafte Endgeräte - an den schadhaften Stellen besteht die Gefahr unerwünschter Fehlerlichtbögen. Diese wiederum können eine punktuelle Hitzentwicklung von bis zu 6.000°C verursachen und im Extremfall einen Brand auslösen.
Brandschutzschalter für einen präventiven Schutz
Abhilfe schafft ein Brandschutzschalter wie der 5SM6 von Siemens, der für einphasige Endstromkreise bis 16A ausgelegt ist. Eingebaut im Verteiler, ergänzt er die bestehenden Schutzschaltgeräte: Leitungsschutzschalter bieten Schutz bei Kurzschluss sowie vor Überlast und trennen je nach Fehlerimpedanz in den meisten Fällen bei parallelen Lichtbögen zwischen Außenleitern oder zwischen Außen- und Neutralleiter. Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen erfassen Fehlerströme und Fehlerlichtbögen gegen Erde und können in diesen Fällen, abhängig vom Bemessungsfehlerstrom, neben Fehlerschutz und zusätzlichem Schutz auch Brandschutz bieten. Serielle Fehlerlichtbögen können diese Schutzeinrichtungen jedoch nicht erkennen. Diese Schutzlücke schließt der Brandschutzschalter 5SM6 bereits seit 2012: Basierend auf einer seit Jahren in den USA bewährten Technologie analysiert er das Hochfrequenz(HF)-Rauschen des Stromes kontinuierlich in Höhe, Stabilität und Dauer sowie die dazwischen liegenden Unterbrechungen. Integrierte Filter in Verbindung mit intelligenter Software verarbeiten und bewerten diese Signale nach einer Vielzahl von Kriterien. Der Microcontroller wertet diese Daten aus und erkennt somit unerwünschte Fehlerlichtbögen. Brandgefahren von der elektrischen Leitung bis hin zum Endgerät können so frühzeitig erkannt und unterbunden werden. In umfangreichen Labor- und Feldversuchen getestet, kann der Brandschutzschalter betriebsmäßig vorhandene Lichtbögen, wie sie Bohrmaschinen oder Staubsauger erzeugen, zuverlässig von unerwünschten und gefährlichen Lichtbögen unterscheiden. Mittels einer ausgereiften Selbsttestfunktion überprüft der Brandschutzschalter fortlaufend seine eigene Funktionsfähigkeit: Eine Leuchtdiode zeigt den Betriebszustand an - und im Ernstfall die Ursache für die Abschaltung des Stromkreises. In Kombination mit Leitungsschutzschaltern vom Typ 5SY60 oder den Fehlerstrom-/Leitungsschutzschaltern (FI/LS-Schaltern) der Reihe 5SU1 aus dem Sentron-Portfolio von Siemens schaltet das Gerät den Stromkreis sicher ab. Das Ergebnis: perfekter und normenkonformer Rundumschutz für Personen, Anlagen und Güter und die zuverlässige Brandprävention.
Bild: Siemens AGNeue VDE-Norm fordert Brandschutzschalter
In den USA sind Brandschutzschalter, wo sie als AFCI (Arc-Fault Circuit Interrupter) bekannt sind, seit vielen Jahren vorgeschrieben. Auch die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) und das Europäische Komitee für Normung (CENELEC) haben die Dringlichkeit erkannt: Mit der Veröffentlichung der Errichtungsbestimmung IEC60364-4-42 bzw. des HD 60364-4-42 wird die Installation von Brandschutzschaltern als anerkannter 'Stand der Technik' empfohlen. Diese Empfehlung wird seitdem in den EU-Staaten sukzessive in nationale Bestimmungen überführt. So sind in Deutschland seit Februar 2016 Brandschutzschalter per Norm für bestimmte Anwendungsfälle gefordert: Mit der Veröffentlichung der nationalen Norm DIN VDE0100-420:2016-02 wird die Installation des Brandschutzschalters für einphasige Endstromkreise bis 16A für definierte Anwendungsbereiche verpflichtend. Dazu gehören unter anderem holzverarbeitende Betriebe, Papier- und Textilfabriken, also dort, wo potenziell brennbare Materialien vorhanden sind. Auch in öffentlichen Gebäuden ist der Brandschutzschalter jetzt vorgeschrieben, wenn sich dort unersetzbare Güter befinden. Dazu zählen Museen, aber auch Bahnhöfe oder Flughäfen. In Schlaf- und Aufenthaltsräumen von Kindertagesstätten und Seniorenheimen, also dort wo eine Evakuierung schwierig ist, ist der Brandschutzschalter verpflichtend vorgeschrieben. Obwohl nicht explizit erwähnt, sollte generell bei der Planung an das Thema Evakuierbarkeit gedacht werden - diese kann beispielsweise auch Pflegeheime betreffen. Nicht verpflichtend vorgeschrieben ist der Schalter bei medizinisch genutzten Bereichen mit IT-Systemen, die nicht beim ersten Fehler abgeschaltet werden dürfen. Die neue VDE-Norm definiert den Einsatz des Brandschutzschalters für Neubauten wie auch für bestehende Gebäude an denen wesentliche Veränderungen der Elektroinstallation durchgeführt werden. Die DIN VDE0100-420:2016-02 ersetzt die Vorgängernorm von 2013, für die eine Übergangsfrist bis 18.12.2017 gilt. In allen Elektroinstallationen also, die nach Veröffentlichung der aktuellen Version im Februar 2016 projektiert werden, müssen Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen in den definierten Anwendungsbereichen eingesetzt werden. Dass der Elektrofachmann sich stets über die aktuelle Normenlage auf dem Laufenden hält, sollte selbstverständlich sein. Er muss jedoch nicht nur den Wortlaut kennen, sondern auch die Ziele und Absichten der Normengeber hinter dem eigentlichen Text bei der Planung berücksichtigen. Das bedeutet, dass der Einsatz des Brandschutzschalters durchaus auch in Bereichen sinnvoll sein kann, die in den Normen nicht explizit genannt sind. Beispiele sind etwa Verbraucher mit großen Stromstärken wie z.B. Waschmaschinen und Trockner oder Gebäudeteile mit hoher Brandlast wie historische Dachstühle oder auch Reetdächer.
Neue Geschäftschancen
Der Brandschutzschalter ist Bestandteil einer Schaltgerätekombination und muss deshalb zwingend von einer Elektrofachkraft installiert werden. Das Modell 5SM6 von Siemens ist daher auch in Kleinstmengen ab einem Stück im Elektrogroßhandel (EGH) erhältlich. Einfach und zeitsparend zu montieren, ist dieses Produkt bei Neuinstallationen ebenso einsetzbar wie bei bestehenden und älteren Anlagen. Dies ist ein entscheidender Pluspunkt, da das Risiko gefährlicher Fehlerlichtbögen bei älteren Elektroinstallationen besonders hoch ist. Ganz nebenbei sorgt die neue Normenlage also nicht nur für höhere Sicherheitsstandards, sondern eröffnet auch neue Geschäftschancen für Elektroinstallateure und -planer: Mit der entsprechenden Beratungskompetenz kann der Elektriker darstellen, an welchen Stellen Brandschutzschalter zwingend erforderlich sind und wo sie eine sinnvolle Ergänzung darstellen. Die Kosten für einen Brandschutzschalter liegen zwar über denen eines Leitungsschutzschalters. Die Gründe dafür sind jedoch nachvollziehbar: Anders als passive Sicherheitskomponenten wie etwa Rauchwarnmelder (RWM), die nur alarmieren, sind Brandschutzschalter permanent aktiv und schalten den betroffenen Stromkreis im Fehlerfall ab. Das muss über viele Jahre sicher gestellt sein. Schon nach einem Jahr entspricht dies 8.760 Betriebsstunden - also einer Betriebsdauer, die beispielsweise manches Auto während seiner gesamten Lebenszeit nicht erreicht. Zudem erfordert die spezifische Funktionalität eine ausgefeilte Elektronik. Und diese Elektronik muss jederzeit zuverlässig und schnell arbeiten. Die Ansprüche an Qualität und Verfügbarkeit sind entsprechend hoch. Angesichts von Vorteilen wie Normenkonformität und einem viel höheren Sicherheitsniveau fällt der Preisunterschied deshalb kaum ins Gewicht. Dies gilt umso mehr, als die Baukostensenkungskommission des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) feststellt, dass die 'Starkstromanlagen' aufgrund ihres geringen Anteils an den Gesamtbaukosten keine sonderlich große kostentreibende Wirkung haben. Siemens hat kürzlich das Angebot von Brandschutzschaltern aus der Reihe 5SM6 um eine Variante für Bemessungsströme bis 40A erweitert. Sie eignen sich besonders für Stromkreise mit größeren elektrischen Verbrauchern, beispielsweise bei Motoren, sowie für Anwendungen in europäischen Ländern mit Stromkreisen größer 16A, wie beispielsweise in Großbritannien, Belgien oder den Niederlanden.
Fazit
Allein in Deutschland ist rund ein Drittel aller Brände auf Elektrizität als Brandursache zurückzuführen. Seit 2012 schließt der Siemens Brandschutzschalter 5SM6 diese Schutzlücke. Jetzt schreibt ihn auch die DIN VDE0100-420 für bestimmte Einsatzbereiche als 'anerkannte Regel der Technik' vor.
Brandschutzschalter für einen präventiven Schutz
Abhilfe schafft ein Brandschutzschalter wie der 5SM6 von Siemens, der für einphasige Endstromkreise bis 16A ausgelegt ist. Eingebaut im Verteiler, ergänzt er die bestehenden Schutzschaltgeräte: Leitungsschutzschalter bieten Schutz bei Kurzschluss sowie vor Überlast und trennen je nach Fehlerimpedanz in den meisten Fällen bei parallelen Lichtbögen zwischen Außenleitern oder zwischen Außen- und Neutralleiter. Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen erfassen Fehlerströme und Fehlerlichtbögen gegen Erde und können in diesen Fällen, abhängig vom Bemessungsfehlerstrom, neben Fehlerschutz und zusätzlichem Schutz auch Brandschutz bieten. Serielle Fehlerlichtbögen können diese Schutzeinrichtungen jedoch nicht erkennen. Diese Schutzlücke schließt der Brandschutzschalter 5SM6 bereits seit 2012: Basierend auf einer seit Jahren in den USA bewährten Technologie analysiert er das Hochfrequenz(HF)-Rauschen des Stromes kontinuierlich in Höhe, Stabilität und Dauer sowie die dazwischen liegenden Unterbrechungen. Integrierte Filter in Verbindung mit intelligenter Software verarbeiten und bewerten diese Signale nach einer Vielzahl von Kriterien. Der Microcontroller wertet diese Daten aus und erkennt somit unerwünschte Fehlerlichtbögen. Brandgefahren von der elektrischen Leitung bis hin zum Endgerät können so frühzeitig erkannt und unterbunden werden. In umfangreichen Labor- und Feldversuchen getestet, kann der Brandschutzschalter betriebsmäßig vorhandene Lichtbögen, wie sie Bohrmaschinen oder Staubsauger erzeugen, zuverlässig von unerwünschten und gefährlichen Lichtbögen unterscheiden. Mittels einer ausgereiften Selbsttestfunktion überprüft der Brandschutzschalter fortlaufend seine eigene Funktionsfähigkeit: Eine Leuchtdiode zeigt den Betriebszustand an - und im Ernstfall die Ursache für die Abschaltung des Stromkreises. In Kombination mit Leitungsschutzschaltern vom Typ 5SY60 oder den Fehlerstrom-/Leitungsschutzschaltern (FI/LS-Schaltern) der Reihe 5SU1 aus dem Sentron-Portfolio von Siemens schaltet das Gerät den Stromkreis sicher ab. Das Ergebnis: perfekter und normenkonformer Rundumschutz für Personen, Anlagen und Güter und die zuverlässige Brandprävention.
Siemens AG
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 6 2016 - 04.10.16.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de
