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Mehr InfosBachelorarbeit, 2012, 58 Seiten
Bachelorarbeit
Fachhochschule für öffentliche Verwaltung Nordrhein-Westfalen; Gelsenkirchen (Facility Management)
1,2
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
1 Einleitung
2 Grundlagen der Photovoltaik
2.1 Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?
2.2 Aufbau einer Photovoltaikanlage
2.3 Montagearten
2.3.1 Freifeldmontage
2.3.2 Dachmontage
2.4 Aufbau von Energiesystemen
2.4.1 Inselanlage
2.4.2 Netzgekoppelte Photovoltaikanlagen
2.4.2.1 Vorteile netzgekoppelter Photovoltaikanlagen
3 Gefahren von Steckverbindungen und Leitungen
3.1 Das Brandrisiko durch Lichtbögen
4 Beispiele
4.1 Großbrand eines Hallenkomplexes
4.2 Brand auf dem Dach einer Solartechnikfirma
4.3 Dachbrand einer Lagerhalle
4.4 Dachstuhlbrand auf ein Industriegebäude
4.5 Brand in einem Einfamilienhaus
5 Baurecht, Normen und Vorschriften
5.1 Anlagenspezifische Normen
5.1.1 Unterkonstruktion
5.1.2 Elektroinstallation
5.2 Inbetriebnahme
5.3 Anlagenübergabe, Einweisung, Kennzeichnung und Dokumentation
5.4 Instandhaltung
5.5 Verantwortung des Betreibers
6 Brandschutz
6.1 Grundsätze der brandschutzgerechten Planung und Errichtung
6.1.1 Baulicher Brandschutz
6.1.2 Abwehrender Brandschutz
6.1.3 Personenschutz
6.1.3.1 Organisatorische Maßnahmen
6.1.3.2 Bauliche Maßnahmen
6.1.3.3 Technische Maßnahmen
7 Experiment
7.1 Aufbau
7.2 Pulver
7.3 Schaum
7.4 Prevento Solar Sprühgel
7.5 Auswertung
8 Schlussbetrachtung
Literaturverzeichnis
Abbildung 1: Übersicht der verschiedenen Montagemöglichkeiten auf Dächern
Abbildung 2: Blockschema einer photovoltaischen Inselanlage mit Speicher
Abbildung 3: Prinzip der netzgekoppelten Photovoltaikanlage
Abbildung 4: Löscharbeiten aus der Teleskopmastbühne
Abbildung 5: Dachbrand einer Solartechnikfirma
Abbildung 6: Folgen eines Lichtbogens
Abbildung 7: Dachstuhlbrand eines Industriegebäudes
Abbildung 8: Checkliste für Wartung und Instandhaltung
Abbildung 9: Mechanismen der Branderweiterung auf der Dachoberseite
Abbildung 10: Ausbildung von Brandwänden im Dachbereich
Abbildung 11: Hinweisschild für die Feuerwehr
Abbildung 12: Übersichtsplan für Einsatzkräfte
Abbildung 13: Checkliste für die Feuerwehr
Abbildung 14: Unterkonstruktion des Moduls, Aufstellwinkel von 25° und 35°
Abbildung 15: Messergebnisse nach Auftragen des Pulvers
Abbildung 16: Auftragen des Pulverlöschers
Abbildung 17: Messergebnisse nach Auftragen des Schaums
Abbildung 18: Auftragen des Schaumlöschers
Abbildung 19: Messergebnisse nach Auftragen des Gels
Abbildung 20: Auftragen des Sprühgels
Abbildung 21: Moleküle einer Flüssigkeit im Inneren und an der Oberfläche
Tabelle 1: Steckverbindungen für Photovoltaikanlagen im Test
Tabelle 2: Moduldaten
Photovoltaikanlagen erzeugen Strom. Dies tun sie fortlaufend. Die meisten Menschen verbinden mit Photovoltaikanlagen eine moderne Art der Stromerzeugung. Aber genau diese Art der Stromerzeugung birgt in sich viele Risiken, die viele nicht kennen. Die spezielle Problematik wird besonders bei Brandfällen deutlich. In solchen Fällen muss das betroffene Gebäude vom Versorgungsnetz getrennt werden, um einen sicheren Einsatz der Feuerwehr zu gewährleisten. Wenn eine Photovoltaikanlage am Gebäude installiert ist, ist davon auszugehen dass diese weiterhin Strom produziert. Die Berührung mit beschädigten stromführenden Leitungen kann sich als lebensbedrohlich für die Einsatzkräfte herausstellen.
Im Rahmen dieser Arbeit werden zunächst die Risiken herausgearbeitet, die von einer Photovoltaikanlage ausgehen. Im weiteren Verlauf werden die gesetzlichen Richtlinien aus brandschutztechnischer Sicht beleuchtet, um eine Übersicht der rechtlichen Grundlagen zu erhalten. Mithilfe dieses Hintergrundwissens werden dann in weiteren Schritten verschiedene Lösungsansätze ermittelt, die dazu verhelfen sollen einen sicheren Feuerwehreinsatz zu garantieren.
Eine Solarzelle ist das kleinste Bauelement einer Solarstromanlage. Diese dunkelblauen bis schwarzen eingesetzten Solarzellen bestehen aus Silizium, das am häufigsten auftretende Element nach Sauerstoff. In dieser Siliziumscheibe werden durch die gezielte Dotierung, Verunreinigung mit bestimmten Fremdatomen, zwei übereinander liegende Schichten mit verschiedenen Ladungskonzentrationen kreiert. Bei Lichteinfall entsteht dadurch ein elektrisches Feld zwischen den beiden Schichten. Die dem Licht zugewandte Seite der Zelle ist negativ (n)-dotiert und die Zellrückseite ebenso durch Fremdatome positiv (p)-dotiert. [1]
Das Licht setzt einzelne Elektronen frei, und somit entsteht in der oberen Siliziumschicht ein Elektronenüberschuss und in der unteren ein Elektronenmangel. Dieser Elektronenüberschuss und -mangel kann ausgeglichen werden, indem man zwischen den beiden Schichten einen Verbraucher anschließt. So hat man einen Stromkreis gebildet, der von Verbrauchern, z.B. von einer Glühbirne, in nutzbare Energie umgesetzt werden kann. Dementsprechend sind die Menge und die Stärke des erzeugten Stromes von dem Lichteinfall auf die Zelle abhängig und dies in einem linearen Verhältnis.
Schlussfolgernd kann man sagen, dass die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie ohne mechanisch bewegte Teile stattfindet und sich somit einige entscheidende Vorteile herauskristallisieren. Das Entfallen von Verschleiß- und Reibungsverlusten sowie von Treibstoffen gehört zu den Gründen, warum die Photovoltaik als umweltfreundliche Methode zur Stromerzeugung angesehen wird. Darüber hinaus erzeugt die Anlage weder Schmutz, Lärm, Gestank noch umweltschädliche Abgase.
Diesen vermeintlichen Vorteil der automatischen Stromerzeugung, des nicht abschaltbaren Stromes bei Lichteinfall, sehe ich in brandschutztechnischer Hinsicht als gewaltigen Nachteil und Risikofaktor.
Es gibt mehrere Möglichkeiten für den Aufbau solcher Photovoltaiksysteme. Diese lassen sich in verschiedene Kategorien aufteilen, um den Nutzungszweck dieser Anlagen zu beschreiben.
Zum einen gibt es die Solargeneratoren, die sich im Aufbau und der Montageart unterscheiden, zum anderen gibt es die sogenannten Inselanlagen.
Kommen wir zuerst auf die verschiedenen Montagearten dieser Systeme zu sprechen, die unterschiedliche technische Eigenschaften aufzeigen.
Die Montage solcher Photovoltaikanlagen findet meist auf Gebäudeoberflächen statt aus zwei plausiblen Gründen. Erstens ist die Beschattungsfreiheit auf höher gelegenen Liegenschaften gewährt, und zweitens sind die primären Nutzer der Stromerträge unmittelbar vor Ort.
Des Weiteren gibt es auch speziell konstruierte Tragestrukturen, die auf freiem Gelände wie Land oder Wüstenflächen aufgestellt werden.
Diese Art der Stromgewinnung ist sehr effizient, da ausgewählte Orte genutzt werden, die hohe Ertragspotenziale aufweisen. Meist sind es höher gelegene Orte mit hohen Sonnenstunden im Sommer und einer relativ hohen Winterenergieproduktion. Bei dieser Art von Montage werden speziell konzipierte Trägerplattformen benutzt, die meist aus metallischen Komponenten bestehen. Die Zugänglichkeit zu den einzelnen Modulen ist durch die Freifeldkonstruktion gegeben und ist vorteilhaft für Wartungs- und Sicherheitsmaßnahmen.
Aus brandschutztechnischer Hinsicht ist diese Art von Montage nahezu risikofrei. Bei einem Brand, der nur durch die Anlage selbst zustande kommen kann, sind die einzelnen Module räumlich abgetrennt, sodass eine Brandverbreitung fast unmöglich ist. Die möglichen Ursachen für solche Brände bei Freifeldanlagen könnten technische Defizite und schlecht ausgeführte Montagearbeiten sein. Diese Mängel können zu Lichtbögen führen und somit einen Brand auslösen. Die Auswirkungen von Naturgewalten sowie Verschmutzung von Teilmodulen können in einigen Solarzellen eine Überspannung verursachen, die einen Brand zur Folge haben könnte.
Ein Ausbrennen der gesamten Photovoltaikanlage ist aus den oben genannten Gründen auszuschließen.
Trotz alledem sollten auch in diesem Fall einige Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden. Eine regelmäßige, von Fachleuten durchgeführte Wartung ist zu empfehlen. Nicht nur eine reine Sichtkontrolle sollte von den Fachleuten getätigt werden, auch die Verwendung von Wärmebildkameras als Standardwartungsgeräte ist erforderlich. Potenzielle Brandherde sind mit bloßem Auge nicht erkennbar. Da die Leitungen zu den Steckverbindungen meist an der Unterkonstruktion verlaufen, sollten diese nicht freischwingend herunterhängen, damit äußere Einflüsse wie Wind die Leitungen, besonders die Isolierung, nicht beschädigen. Die Folge könnte dann ein Brand sein.
Dächer besitzen für die Montage von Photovoltaikanlagen ausgezeichnete Eigenschaften. Aufgrund ihrer Lage als oberer Gebäudeabschluss bieten Dächer zum Großteil Schattenfreiheit, welche der Energieproduktion entgegenkommt.
Wie man in Abbildung 1 sieht, gibt es mehrere Möglichkeiten, auf verschiedenen Dächern die Photovoltaikanlagen anzubringen. Zum einen unterscheidet man zwischen Schräg- oder Flachdach als gebäudespezifischen Bauarten. Zum anderen differenziert man die Varianten des Anbringens der Anlagen in drei Formen: Aufdach- oder Indachmontage sowie Integration der Module in das Gebäude.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1:Übersicht der verschiedenen Montagemöglichkeiten auf Dächern [1*]
Jede dieser Varianten der Montage weist Vor- und Nachteile auf. Aus der Sicht der Sicherheit und des Brandschutzes sind bei einigen Konstruktionen erhebliche Mängel festzustellen, die im Weiteren an einigen Beispielen zeigen werde.
Die Verwendung der erzeugten Energie einer Photovoltaikanlage ist unterschiedlich und muss je nach Bedarf direkt benutzt oder gespeichert werden. Diese photovoltaischen Energiesysteme werden in Inselanlagen und netzgekoppelten Anlagen jeweils mit und ohne Speicher unterschieden.
Bei der Inselanlage gibt es die Möglichkeit, dauerhaft Strom zu erzeugen. Der Strom muss daher gespeichert werden, um auch an lichtarmen Tagen Erträge zu erzielen. Hierzu benutzt man meist Akkumulatoren, die erfahrungsgemäß gute und lange Speicherzustände ermöglichen.
Die Abbildung 2 veranschaulicht das Schema einer Inselanlage, die einen Akkumulator als Energiespeicher verwendet.
Der Energiefluss verläuft von links, wo sich an erster Stelle der Solargenerator (1) befindet, nach rechts. Des Weiteren hat der Laderegler (2) die Aufgabe, die Überladung des Akkumulators zu verhindern, da sonst ein Verfall der Stoffe in dessen Innerem die Folge wäre und ein Knallgas entstünde, das gewisse Gefahren darstellt. Durch regelmäßige Wartung und Nachfüllen von destilliertem Wasser werden diese Gefahren minimiert.
Das Speichern an sich findet im Akkumulator (3) statt, der mit der Anlage eine einheitliche Spannung besitzt, für gewöhnlich 12 V bis 48 V.
Der Entladeregler (4) sorgt dafür, dass der Akkumulator schadensfrei bleibt, indem er bei geringfügiger Akkuspannung die Verbraucher abschaltet.
Die Endverbraucher (7a, 7b, 7c) werden oft mit verschiedenen Spannungen angeschlossen und müssen somit anders verschaltet werden. Einige Verbraucher (7a), wie z. B. Licht, Fernseher usw., können unter der Systemspannung von 24 V betrieben werden.
Bei anderen Endverbrauchern (7b), wie z. B. Funk, Radio usw., muss ein Gleichspannungswandler (5) vorgeschaltet werden, der meistens auf die gewünschte Spannung reduziert.
Sehr viele Geräte (7c) benötigen andererseits eine Wechselspannung von 230 V. Deshalb ist ein Wechselrichter (6) notwendig.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2:Blockschema einer photovoltaischen Inselanlage mit Speicher [2*]
Legende: 1 Solargenerator,
2 Laderegler,
3 Akkumulator,
4 Entladegerät
5 Gleichspannungswandler,
6 Wechselrichter,
7 Verbraucher
(8 Hilfsgenerator in Hybridanlagen)
Das Einsetzen von Wechselrichtern ist nicht effizient, da es Leerlaufverluste bei der Transformation gibt, die den Wirkungsgrad der Anlage dementsprechend verschlechtern. Deshalb greifen viele Betreiber auf das Umbauen von Geräten im Gleichspannungsbetrieb zurück, damit der Energieverbrauch dieser Geräte sinkt.
Hier sehe ich aus brandschutztechnischer Hinsicht einige Probleme, die auftreten könnten, wenn immer mehr Gleichspannungsleitungen im Haus verlaufen. Die Lichtbogenproblematik beschränkt sich dann nicht nur auf den Bereich von der Photovoltaikanlage bis zum Wechselrichter, sondern erstreckt sich bis hin zu den Endverbrauchern. Demzufolge ist das Risiko groß, dass Betreiber für sich und in der Umgebung lebende Menschen eine lebensgefährliche Situation schaffen. Wenn keine überdurchschnittlichen Sicherheitsmaßnahmen getätigt werden, ist von so einer Art Vernetzung abzuraten.
Wie der Name schon verdeutlicht, sind netzgekoppelte Photovoltaikanlagen Stromerzeuger, die mit dem öffentlichen Netz verbunden sind und dort Strom einspeisen. Diese Einspeisung in das öffentliche Netz erfolgt dann, wenn der eigene Stromverbrauch gedeckt ist und ein Überschuss entsteht.
Abbildung 3 beschreibt die klassische Schaltung einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage auf dem Dach eines Gebäudes.
Die einstrahlende Sonnenenergie nimmt der Solargenerator (1) auf und gibt diese durch Umwandlung in Gleichstrom an den Generatorschlusskasten (2) weiter. Die Gleichstromhauptleitung (3) leitet den Gleichstrom an den Wechselrichter (4), wo die Umwandlung zu Wechselstrom stattfindet. Die Hauptverteilung sollte mehrere Zähler beinhalten. Die erzeugte Energie wird in einem Produktionszähler (6) festgehalten und der Energieaustausch mit dem Elektrizitätswerk durch einen Energiezähler (7) verrechnet. Der Energieüberschuss wird erst dann ins Netz eingespeist, wenn die Verbraucher (8) mit dem nötigen Strom versorgt sind.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3:Prinzip der netzgekoppelten Photovoltaikanlage [3*]
Netzgekoppelte Solarstromanlagen arbeiten vollautomatisch. [2] Der wichtigste Vorteil gegenüber Inselanlagen ist die Tatsache, dass die Speicherung der Energie bei dieser Art der Anlage entfällt. Der Überschuss an Energie, die die Akkumulatoren nicht mehr speichern können, und die Speicherverluste können hierbei vollständig weitergegeben werden.
Durch das Wegfallen dieses Elementes verringert sich der Wartungsaufwand enorm. Aus brandschutztechnischer Hinsicht wird das Risiko von Lichtbögen reduziert, da weniger Gleichstromleitungen verlegt werden. Zwar besteht immer noch die Gefahr von Brandentstehung durch die Photovoltaikanlage, aber je weniger „Risikoleitungen“ im Gebäude verlegt werden, desto geringer schätzt man die Gefährdung der Menschen in der unmittelbaren Umgebung ein.
Wenn man von Sicherheit von Photovoltaikanlagen spricht, dann sollte man nicht den Fehler machen, die Steckverbindungen außer Acht zu lassen. Die Hersteller garantieren, je nach Modell und Größe, zuverlässig mehrere Kilowatt an Leistung über einen Zeitraum von mehr als 20 Jahren. Trotzdem wird diesen Anlagekomponenten nicht die Aufmerksamkeit geschenkt, die ein langfristig sicheres Betreiben gewährleistet. Es bestehen oft Mängel in der Herstellung oder Montage dieser Steckverbindungen, die in der Nutzungsphase der Photovoltaikanlage zu bedrohlichen Situationen führen.
Anlässlich dieser Anforderungen hat das „PHOTON“ 40 Solarstecker in ihrem Labor auf Übergangswiderstand/Thermografie, Kräftemessungen, Fingersicherheit und Isolation/Wasserdichtigkeit untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dokumentiert.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 1:Steckverbindungen für Photovoltaikanlagen im Test [4*]
In diesem Test wurden Teiluntersuchungen durchgeführt und Teilbewertungen in Form von Noten von 1 (sehr gut) bis 6 (ungenügend) vergeben. Diese Teilnoten ergeben bei bestimmten Gewichtungen der Teiluntersuchungen die Gesamtnote, die den einzelnen Steckverbindungen zugeordnet wurde.
Im Bereich Übergangswiderstand und Thermografie wurden die wesentlichen elektrischen Eigenschaften wie Verlustleistung, Übergangswiderstand und Temperaturanstieg der Stecker untersucht.
Bei der Teilprüfung „Kräftemessung“ wurde darauf geachtet, ob die Stecker eine Verriegelung aufweisen, wenn diese verbunden werden, und ob sich durch eine unbeabsichtigte Belastung die Steckverbindungen voneinander lösen. Je geringer die Belastung war, unter der diese Stecker sich voneinander lösten, desto schlechter fiel die Teilbewertung für diesen Bereich aus. Aus der Tabelle ist zu entnehmen, dass diese Teilbewertung eine größere Gewichtung für die Gesamtbewertung hat als die anderen Teiluntersuchungen.
„Fingersicherheit“ in diesem Test bedeutet das Prüfen von freistehenden leitenden Verbindungen auf Zugfestigkeit bei einer auf die Steckverbindung wirkenden Zugkraft von zehn Newton. Wenn dieses Kriterium nicht erfüllt wurde, dann galt dieser Mangel als ausschlaggebend für die daraus folgende ungenügende Gesamtnote.
Unter „ Isolation/Wasserdichtigkeit“ wurde geprüft, ob der Isolationswiderstand in den Steckverbindungen, auch unter Wasser, genügend ist.
Der Test des PHOTON - Labors zeigt, dass es immer noch viele Mängel gibt, aus denen Gefahren resultieren können, insbesondere für Menschen.
Natürlich können die Hersteller solchen Gefahren von vornherein entgegenwirken, indem sie die Sicherheitsstandards für die Steckverbindungen erhöhen. Eine gut isolierte Steckverbindung mit einer Verriegelung ohne frei zugängliche, leitende Elemente verringert die Gefahr eines Lichtbogens.
Ein Lichtbogen kann zwischen elektrischen Leitern, die unter Spannung stehen, oder auch in einem defekten Stecker oder in einer defekten Klemme entstehen.
Bei der ersten Variante stehen die elektrischen Leiter, wie schon oben beschrieben, unter Spannung und erzeugen somit ein elektrisches Feld, welches größer wird, wenn der Abstand der Leiter sich verringert. Wenn dieser Vorgang sich verstärkt und das elektrische Feld zunimmt, kommt es zur Ionisierung der Luft zwischen den Leitern, es erfolgt ein Durchschlag und es bildet sich ein sehr heißer Lichtbogen, der zu Bränden führen kann. [3]
So ein Lichtbogen kann zwar in allen elektrischen Anlagen mit Leitern entstehen, aber die Gefahr, dass so ein Lichtbogen auch zu einem Brand führt, ist bei einer Photovoltaikanlage höher als bei anderen elektrischen Anlagen. Bei Anlagen, die nur mit Wechselstrom arbeiten, ist die Gefahr der Brandentstehung gering, da die umgesetzte Leistung hundertmal pro Sekunde einen Nulldurchgang hat und die Wahrscheinlichkeit, dass der Lichtbogen sich zu einem Brand erweitert, sehr gering ist. Im Gegensatz dazu fehlt bei dem Gleichstrom dieser Nulldurchgang, was zu einer konstanten Lichtbogenbildung führt und somit die Gefahr der Brandübertragung steigert.
Wegen der Stromquellencharakteristik einer PV-Anlage ist ein Lichtbogen in einer solchen Anlage noch gefährlicher als in einer normalen Gleichstromanlage. Da bei PV-Anlagen der Betriebsstrom der Anlage nur unwesentlich kleiner als der Kurzschlussstrom ist, kann eine solche Anlage nicht durch Sicherungen gegen Kurzschlüsse abgesichert werden! [4] Trotz alledem kann die Sicherheit gewährleistet werden, indem man eine erd- und kurzschlusssichere Leitungsverlegung vornimmt. Eine Anforderung dabei ist die gesonderte Leitungsführung von Plus- und Minuspol und eine zweifache Isolierung der Leitungen.
Des Weiteren können Lichtbögen auch entstehen, wenn keine zu dem Gleichstrom entsprechenden Materialien verwendet werden. Schon bei Gleichspannungen im niedrigen Voltbereich von 24 bis 48 Volt sind Klemmen und Schalter, die für eine Wechselspannung von 250 V geeignet sind, fahrlässig und gefährlich.
Wie wir im weiteren Verlauf an Beispielen sehen werden, ist die Entstehung von Lichtbögen an den Photovoltaikanlagen der Grund für große Brände.
Diesem Risiko muss man als Hersteller und Betreiber entgegenwirken, um Personen -und Sachschäden zu minimieren. Dieses Problem hat man schon Mitte der 90er Jahre erforscht und ein Gerät entwickelt, das im Rahmen eines EU-Projektes ausgedehnten Feldversuchen an verschiedenen PV-Anlagen in Europa unterzogen wurde. [5] Dieses Gerät war in der Lage, Lichtbögen bis zu hundert Meter Entfernung zu erkennen und einen Alarm auszulösen. Da damals die Gefahren von Lichtbögen unterschätzt wurden, ist die Produktion dieses Apparates bedauerlicherweise eingestellt worden. Mit den Unfällen und Schäden kam dann auch die Einsicht, solche Geräte einzusetzen und diese mit in die Photovoltaikanlage zu integrieren. Zusätzlich wurden Photovoltaikanlagen als elektrische Geräte gesehen und in die Norm DIN EN 61000-6-3 miteinbezogen, um Grenzwerte für Störspannungen festzulegen. Diese Norm enthält Anforderungen zur Störaussendung im Frequenzbereich 0 Hz bis 400 GHz von elektrischen und elektronischen Geräten, die für eine Benutzung im Wohnbereich, in Geschäfts- und Gewerbebereichen sowie in Kleinbetrieben vorgesehen sind, soweit für diese Geräte keine spezifischen Produkt- oder Produktfamiliennormen zur Störaussendung bestehen. Hierfür legt sie anschlussbezogen die entsprechenden Grenzwerte der Störaussendung sowie - durch Verweise auf als Grundnormen verwendete Normen - die zugehörigen Messverfahren fest. Die Festlegungen gelten für das Gehäuse sowie Wechsel- und Gleichstrom-Netzanschlüsse und Telekommunikations- bzw. Netzwerkanschlüsse des zu prüfenden Geräts, sofern der entsprechende Anschluss vorhanden ist. [6]
Dies bedeutet, dass die Detektion von Lichtbögen mit in die Anlage eingebaut werden soll, um Überspannungen rechtzeitig festzustellen und diese zu beheben.
Zum einen kann man solche Geräte direkt an den Wechselrichter montieren, um eine automatische Kontrolle zu gewährleisten. Zum anderen kann man, wenn Anlagen nicht mehr erweiterungsfähig sind, eine Wärmebildkamera benutzen, um gefährliche Stellen zu identifizieren. Die letztere Möglichkeit ist natürlich viel zeitaufwendiger und macht regelmäßige detaillierte Wartungen erforderlich.
In erster Linie dienen diese Geräte der Sicherheit der Anlagekomponenten, vor allem der DC-Verkabelung, und dazu, letztlich eine Brandausdehnung auf andere Gebäudesegmente zu verhindern.
Im folgenden Beispiel wird ein Großbrand in einem Hallenkomplex des ehemaligen Klinkerwerks in Thaden unter verschiedenen Gesichtspunkten betrachtet. Hierzu erfolgt zunächst eine kurze Situationsbeschreibung.
Bei ihrem Einsatz in Thaden bei Hanerau-Hademarschen fanden die Einsatzleute der Feuerwehr eine brennende Dachfläche von rund 30 mal 30 Metern vor. Diese lag in der Mitte des insgesamt 8000 Quadratmeter großen Hallenkomplexes. Da auf dem Dach des Hallenkomplexes eine Photovoltaikanlage installiert war, konnten die regulären Löschmaßnahmen der Feuerwehr nicht eingeleitet werden. Erschwerend kam in diesem Fall hinzu, dass unmittelbar unter der Brandfläche ein Zwischenboden eingelassen war, in dem die Elektrik der Photovoltaikanlage und der Haupttransformator der Anlage installiert waren.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 4:Löscharbeiten aus der Teleskopmastbühne [5*]
Aufgrund der schwierigen Verortungslage konnte die Feuerwehr nicht feststellen, welche Bestandteile der Anlage explizit vom Brand betroffen waren. Zudem war es den Einsatzleuten nicht möglich, von den Gebäudeseiten an den Brandherd heranzukommen. Hierzu benötigten sie den Einsatz einer Teleskopmastbühne. Mit dem 42 Meter langen Teleskoparm konnten die Einsatzleute die nicht zugänglichen Stellen des Daches erreichen. Darüber hinaus war nicht festzustellen, ob und an welcher Stelle noch Spannung auf den unversehrten Kollektoren herrschte, somit war der Einsatz von Wasser ausgeschlossen. Aufgrund der Einsturzgefahr des Hallenkomplexes war ebenfalls der Einsatz im Inneren des Komplexes nicht möglich.
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