Gefahren beim Löschen bei Gebäuden mit Photovoltaikanlage

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Gerade auf den großen Dachflächen in der Landwirschaft findet man viel PV Anlagen. Auch in diesem Bereich kann es zu einem Brand nicht nur aufgrund von Marder -und andere Tiere, oder eines Kurzschluss kommen.
Foto: PV
PV - Anlage auf einem Einfamilienhaus
Foto: Andreas Metzl
PV - Anlage nach Schneeentfernung
Foto: Andreas Metzl

Eine große Gefahr besteht beim Löschen eines Gebäudes, auf dem eine Photovoltaikanlage montiert ist. - STAND Nov. 2009 -

Es kann sein, dass die Feuerwehr ihr Häuschen "kontrolliert abbrennen" läßt, ohne größere Anstrengungen zu unternehmen, den Brand zu löschen. Sie können davon ausgehen, dass jeder Feuerwehrmann es für seine größte Pflicht hält, einen Brand zu löschen. Ist jedoch seine Gesundheit oder das eigene Leben in Gefahr, wird kein Löschangriff erfolgen.
Das Problem: eine Photovoltaikanlage erzeugt Hochspannung.


Diese Hochspannung in Kombination mit Wasser und davon ist beim Löschen mehr als genug vorhanden, löst nicht nur bei einem Feuerwehrmann mehr als nur Unbehagen aus, es ist schlicht und ergreifend lebensgefährlich.


Wenn der Brand aber in der Nacht ausbricht, also wenn kein Sonnenschein vorhanden ist, steht die Photovoltaikanlage nicht unter Spannung.

Scheint die Sonne auf die Solarzellen, auch bei bedecktem Himmel oder in der Dämmerung, produzieren sie Strom und die Anlage lässt sich bis zur DC-Freischaltstelle nicht spannungsfrei halten.
Bei Gleichstrom wird ein kritischer Wert bei ca. 120 Volt erreicht. Eine Photovoltaikanlage erreicht jedoch Spannungen bis zu 1.000 Volt.
Neben der "normalen" Brandursachen im oder am Gebäude, kommen technisch bedingte Brandursachen durch die PV - Anlage hinzu.


Als wahrscheinlichste Brandursache kommen bei Photovoltaikanlagen Lichtbögen in Frage. Wenn beispielsweise Stecker und Kontakte von Photovoltaikanlagen, die in vollem Betrieb sind, gezogen werden, kann sich hier schnell ein Lichtbogen bilden.
Ursache dafür ist der anliegende Gleichstrom. Während bei Wechselstrom ein Lichtbogen durch die dauernden Richtungswechsel des AC-Stromes gleich wieder abbricht, kann er sich bei Gleichstrom sehr lange halten. Bereits eine lockere Steckverbindung kann solch einen Lichtbogen auslösen.


Es entstehen immer weitere und größere Anlagen
BR 0210

Gefahren, die beim Löschen einer PV-Anlage entstehen können:

  • Ein Wasserstrahl, der zufällig auf ein Solarmodul gerichtet wird, kann einen Stromkreis schliessen und den "nassen" Feuerwehrmann unter Strom setzen.
  • Eine Abdeckung der Module ist nicht praktikabel.
  • Photovoltaikanlagen bilden oft einen "Deckel" auf dem Dach, der den Zugang zum Feuer und Brandherd verhindert.
  • Die Unterkonstruktion der Anlage aus Aluminium, welches nicht mit abbrennt.
  • Es können Teile der Anlage oder die gesamte Photovoltaikanlage vom Dach herunterstürzen.
  • Kunststoffe, die an der Rückseite der Module oder als Ummantelung der Solarkabel verbaut sind, brennen. Es kann Zyanidgas entstehen, das zu Blausäure-Vergiftungen führen kann.
  • Es gibt kaum genau spezifizierten Standorte für die Komponenten der PV-Anlage, wie Trennschalter oder Wechselrichter. Die Feuerwehr muss zuerst auf die Suche danach gehen.
  • Eine weitere Gefahr ist das Splittern der Module.


Kein erhöhtes Gefahrenpotential in Form von gefährlichen Gasen soll von Dünnschichtmodulen wie die von First-Solar ausgehen, auch wenn diese unter anderem aus einer Verbindung mit dem giftigen Schwermetall Cadmium hergestellt sind.


Versuche der Feuerwehr München, PV-Anlagen durch gezieltes Beschäumen zu verdunkeln und damit spannungsfrei zu bekommen schlugen fehl. Bereits nach weniger als fünf Minuten war die ehemalige Ausgangsspannung wieder erreicht. Der Schaum rutschte einfach von den Modulen.



Die Bilder wurden vom Fotografen Herrn Grotzke für den Beitrag: Geld & Leben - Bayerischer Rundfunk freigegeben.
Abgebildet ist hier eine brennede PV Anlage, ohne auf die Brandursache einzugehen.


§ 29 der Unfallverhütungsvorschrift Feuerwehren einhalten!


Bei Einsätzen in elektrischen Anlagen und in deren Nähe sind Maßnahmen zu treffen, die verhindern, dass Feuerwehrangehörige durch elektrischen Strom gefährdet werden.

Diese Forderung schließt ein, dass:

  • geeignete Werkzeuge und Hilfsmittel benutzt werden, z.B.
  • isolierte Werkzeuge
  • Erdungsstangen
  • Kurzschließeinrichtungen
  • isolierende Abdeckungen
  • isolierende Schutzbekleidung


  • DIN VDE 0132 „Brandbekämpfung im Bereich elektrischer Anlagen“ beachtet wird (Sicherheitsabstände!)
  • Unterweisungen durchgeführt werden.


Wie kann der Brandschutz verbessert werden?

Anlagenbetreiber:

  • Gefahrenkennzeichnung für Kabelverläufe und Bauteile in Häusern mit Photovoltaikanlagen. Am Zählerkasten einen deutlich sichtbaren Hinweis auf das Vorhandensein einer PV-Anlage anbringen.
  • Meldung der Photovoltaikanlage bei der Feuerwehr vor Ort. (Fraglich ist, ob diese Meldung im Brandfall tatsächlich vorab dem Einsatzleiter mitgeteilt wird oder werden kann.)


Alternativ könnte die Meldung von Standorten von Fotovoltaikanlagen an die Feuerwehren zentral geregelt werden, da seit dem Jahr 2009 alle neu installierten Anlagen an die Bundesnetzagentur gemeldet werden müssen.


  • Einsatz von Geräten wie SolarMagic Power Optimizer, EHW Smart Power Box oder Solaredge Powerbox.


Diese Geräte sind primär dafür gedacht, das mpp-Tracking der Photovoltaikanlage im Falle von Verschattungen zu optimieren. Ein positiver Nebeneffekt wäre, dass bei einem Brandfall über ein Signal an diese Boxen das Modul deaktiviert werden könnte. Bei ersten Tests dieser Geräte durch die Fachzeitschrift Photon haben gezeigt, dass eine Verbesserung der Einspeiseleistung nur bei langen Strings und bei Verschattungen durch Gauben eintritt. Bei kurzen Strings kann die Box sogar zu geringeren Einspeiseleistungen führen. Zudem stellt sich erneut das Problem, dass zusätzliche Bauteile auch eine Erhöhung der Ausfallwahrscheinlichkeit der PV-Anlage nach sich ziehen.


Feuerwehr:

Unterweisen Sie die Mitarbeiter der Feuerwehr in der Technik der Photovoltaikanlagen! Gehen Sie vor Ort und lassen Sie sich von einem Installateur alle Anlagenbestandteile detailliert erklären. Führen Sie spezielle Übungen an Gebäuden mit PV-Anlagen durch.


Modulhersteller - Wechselrichterhersteller:


  • Modulstrings unter einer Spannung von 120 Volt (Gleichspannung) halten ist technisch zwar machbar, indem die Modulstränge so kurz gehalten würden, dass diese Spannung nicht überschritten wird. In der Praxis ist das aber nicht sinnvoll, da sich der Wirkungsgrad einer Anlage mit abnehmender Systemspannung verringert. Amorphe Module arbeiten mit noch größeren Spannungen als kristalline Module, hier wäre es technisch fast nicht zu realisieren.


  • Einsatz von Modulwechselrichtern. Dadurch werden die Spannungen ebenfalls niedrig gehalten. Vor- und Nachteile siehe im Kapitel Wechselrichterarten unter dem Stichwort "Modulwechselrichter"


  • Modifizierte Modulanschlussdosen sind technisch machbar und auch bezahlbar. Denkbar wäre folgende Lösung:


Der Wechselrichter sendet im störungsfreien Betrieb und solange der Trennschalter nicht betätigt wurde ein Signal an das Modul, dieses nicht kurz zu schliessen. Sobald dieses Signal nicht mehr vorhanden ist, wird jedes Modul der Anlage sofort deaktiviert. Dies hätte nicht nur im Brandfall enorme Vorteile, sondern auch bei allen anfallenden Wartungs- und Reparaturarbeiten an den Modulen oder der Fotovoltaikanlage. Diese Technik ist bereits vorhanden, wird aber nicht eingesetzt, da jedes zusätzliche Bauteil im oder am Modul auch die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalles erhöht. Zusätzlich muss noch bedacht werden, dass die Anschlussdose eines Moduls sämtlichen Witterungseinflüssen ausgesetzt ist, und daher störungsanfällig ist.


Quelle:


Weitere Empfehlungen zum Thema PV - Anlagen:



Siehe auch:

und einen Rauchmelder, Rauchwarnmelder oder ähnlich


Brandschutz an PV-Anlagen Stand 7 2011
PV Anlagen Technishcer Leitfaden VDS
Brandvorbeugung - Bundesverband Solarwirtschaft


Handlungsempfehlungen Photovoltaikanlagen Checkliste



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