Brandschutzschalter
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Ratgeber
Fast ein Drittel aller Brände in Deutschland wird durch Elektrizität verursacht, denn Elektroinstallationen bergen trotz moderner Technologie und der Verarbeitung hochwertiger Materialien immer ein gewisses Risiko in sich. Schutzkonzepte können dabei helfen, der Entstehung von Bränden in Elektroanlagen vorzubeugen. Welche Rolle Brandschutzschalter dabei spielen, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
Auch die zuverlässigste Elektroinstallation kommt irgendwann in die Jahre. Isolationen werden brüchig, Staub sammelt sich zwischen Leitungen und Kontakte lockern sich. Die Folge sind hohe Übergangswiderstände, einhergehend mit Erwärmung. Es kann zu einem Überschlag zwischen benachbarten Leitern oder zwischen loser Klemme und elektrischem Leiter kommen, der wiederum zur Entstehung von Lichtbögen führt. Diese verbreiten eine extreme Hitze, durch die sich umliegendes Material entzünden kann. Um der Entwicklung eines Brandes vorzubeugen, kann man spezielle Massnahmen zum Schutz ergreifen. Dazu zählt der Einbau von Brandschutzschaltern. Im Englischen werden Brandschutzschalter als Arc Fault Detection Device (kurz: AFDD) bezeichnet, was soviel wie "Lichtbogen-Fehler-Erkennungs-Gerät" oder "Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung" bedeutet.
Ein Brandschutzschalter hat die Funktion, Lichtbögen in Elektroinstallationen zu detektieren. Zu diesem Zweck wird er in einphasigen Wechselspannungssystemen eingesetzt.
Ein Brandschutzschalter wird derart in der Hausinstallation zwischengeschaltet, dass er ständig von der versorgenden Niederspannung durchflossen wird. Diese Spannung ist eine sinusförmige 230-Volt-Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hertz. Beim Auftreten eines Lichtbogens steigt die Stromstärke schlagartig an und Störwellen durchbrechen die Sinusform der Versorgungsspannung. Diesen Vorgang wertet ein Brandschutzschalter aus und schaltet die Elektroinstallation binnen Millisekunden ab, so dass kein Strom mehr hindurchfliesst. Zu diesem Zweck sind Brandschutzschalter mit einem Mikroprozessor ausgestattet, der zusammen mit einem Software-Algorithmus zirka 100 Parameter der Spannungsversorgung überwacht. Dazu gehört ein Anteil an höheren Frequenzen, die den normalen Nennstrom überlagern und die von der Elektronik im Brandschutzschalter erkannt werden. Treten Fehlerlichtbögen mit unauffälliger Stromstärke in seriellen oder parallelen Stromkreisen auf, wird die Elektroinstallation ebenfalls abgeschaltet.
Aufgrund seiner ausgeklügelten Technologie kann ein Brandschutzschalter beschädigte Leitungsisolationen, Bisse durch Nagetiere, gequetschte Leitungen und Kabelbrüche erkennen. Der Mikroprozessor berücksichtigt dabei verschiedene Anwendungsfälle, zum Beispiel:
- das Betätigen von Schaltern, die ebenfalls Impulse durch das Schalterprellen verursachen, aber dadurch das System nicht stromlos setzen
- Lichtbögen, die in dem elektrisch betriebenen Motor einer Bohrmaschine entstehen und kein Abschalten des Stromkreises erfordern.
Es gibt Brandschutzschalter mit verschiedenen Auslösecharakteristiken. Ausführungen mit Auslösecharakteristik B sind für Standardleitungen vorgesehen, während Brandschutzschalter mit Auslösecharakteristik C für höhere Einschaltströme geeignet sind.
Für den Schutz von Personen und Sachwerten vor potenziellen Gefahren von Elektroanlagen sind andere technische Massnahmen erforderlich. Dazu gehören Sicherungen oder Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (FI-Schalter). Einige Brandschutzschalter vereinen gleich mehrere dieser Sicherheitsfunktionen. Sie dienen nicht nur dem Brandschutz, sondern bieten auch Sicherheit bei Fehlerströmen und Kurzschlüssen .
Die exakten technischen Anforderungen an Fehlerlichtbogen-Abschalteinrichtungen regelt die Norm EN 62606:2013 mit der Bezeichnung „Allgemeine Anforderungen an Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen“.
Ein Brandschutzschalter wird im Hausinstallationsschrank verbaut – meist auf den bereits vorhandenen Hutschienen. Diese Schaltschränke sind dazu in der Regel ausreichend dimensioniert. Anderenfalls kann man auch einen FI-Schalter und eine Sicherung durch einen kombinierten Brandschutz-, FI- und Kurzschluss-Schutzschalter ersetzen. Es wird empfohlen, keinen ganzen Komplex wie eine komplette Wohnung abzusichern, sondern jeden Stromkreis, der zu gefährdeten Räumen führt.
Unser Praxistipp
Die Bewertung, ob eine besondere Gefährdung von Sachwerten durch eine Elektroinstallation besteht, kann von Fall zu Fall unterschiedlich ausfallen. In der Pflicht steht der Betreiber der elektrischen Anlage. Es empfiehlt sich, in diesem Bereich eng mit einem Sachversicherer zusammenzuarbeiten, um sich vor bösen Überraschungen im Schadenfall zu schützen. Das betrifft auch das sogenannte Betriebsunterbrechungsrisiko, aufgrund dessen Folgekosten durch Produktions- und Verkaufsausfall entstehen können.
In der Norm zur Herstellung von Brandschutzschaltern ist festgelegt, dass sich diese selbst überwachen. Das geschieht durch zyklische Selbsttests, so dass eine manuelle Überprüfung durch einen Elektroinstallateur nicht nötig ist. Die meisten AFDDs verfügen dennoch über eine Testtaste und eine „Ausgelöst“-Anzeige.
Brandschutzschalter haben eine begrenzte mechanische und elektrische Lebensdauer, die im Bereich von einigen Tausend bis zu mehreren Zehntausend Betätigungen beziehungsweise Auslösungen liegt.
Für den Einbau von Brandschutzschaltern gilt seit dem 19. Dezember 2017 die VDE-Norm DIN VDE 0100-420. Sie schreibt vor, dass Brandschutzschalter in Umgebungen mit besonderen Risiken zu installieren sind. Dazu zählen:
- Schlaf- oder Aufenthaltsräume in Kindertagesstätten, Seniorenheimen und genormten barrierefreien Wohnungen (nach DIN 18040-2)
- feuergefährdete Betriebsstätten, in denen brennbares Material hergestellt, bearbeitet oder gelagert wird. Staub gilt hier als zusätzlicher Risikofaktor. Zu solchen Einrichtungen gehören unter anderem Werkstätten für die Holzbearbeitung oder Papierfabriken.
- Gebäude aus brennbaren Baustoffen wie Scheunen und Holzhäuser
- Räume für Kulturgüter, die nach einer Zerstörung unwiederbringlich verloren beziehungsweise besonders wertvoll sind. Dazu gehören beispielsweise Museen, Archive, Kirchen, Galerien oder Baudenkmäler.
Zu berücksichtigen ist, dass eine Schutzeinrichtung gegen Fehlerlichtbögen nicht den bautechnischen Brandschutz für ein Gebäude ersetzen kann und darf. Ein AFDD beziehungsweise Brandschutzschalter schliesst vielmehr eine Sicherheitslücke in der Elektroinstallation.
Der Einsatz von Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen ist in Deutschland zurzeit nicht gesetzlich verpflichtend. Die DIN VDE 0100-420 wurde bisher nicht in die Landesbauordnungen als technische Baubestimmung eingeführt. Somit ist der Einbau keine gesetzliche Auflage oder Pflicht, sondern eine gegenwärtig freiwillig einzuhaltende Norm.
Es gibt Bereiche, in denen der Einbau von Brandschutzschaltern nicht gefordert ist. Dazu gehören Stromkreise, deren unvorhergesehene Unterbrechung eine Gefahr oder einen Schaden verursachen können, zum Beispiel in IT-Systemen oder Sicherheitsbeleuchtungssystemen.
Auch in bestimmten medizinischen Bereichen gibt es keine allgemeingültige Forderung, einen AFDD zu verbauen. Das betrifft Krankenhäuser, Laboratorien und Räumlichkeiten der medizinischen Versorgung in Alten- und Pflegeheimen.