Erschienen am: 17.09.2018, Ausgabe SPS-MAGAZIN 9 2018

Ende der Übergangsfrist: aktualisierte DIN VDE0100-420 in Kraft

Seit Dezember 2017 normativ vorgeschrieben

Zum 18. Dezember 2017 ist die Übergangsfrist der aktualisierten Fassung der DIN VDE0100-420:2016-2 ausgelaufen. Seit diesem Zeitpunkt sind damit normenseitig in verschiedenen Niederspannungsanlagen sogenannte Brandschutzschalter (AFDD) zur Verhinderung von Bränden durch Fehlerlichtbögen zu installieren. Welche Anlagen und Anwendungsbereiche im Einzelnen von dieser Norm betroffen sind und welche normativen Anforderungen zulässige Brandschutzschalter erfüllen müssen, beschreibt der folgende Beitrag. Dabei ist die seit Februar 2018 gültige Berichtigung der DIN VDE0100-420:2016-2 bereits berücksichtigt.


Bei der DIN VDE0100-420 (IEC60364-4-42 (HD60364-4-42)) handelt es sich um eine Installationsnorm zur Errichtung von Niederspannungsanlagen. Sie beschreibt in Teil 4-42 geeignete Schutzmaßnahmen, die gegen thermische Auswirkungen aufgrund von Fehlerlichtbögen zu ergreifen sind. Zum Hintergrund: Auslöser von Fehlerlichtbögen können schadhafte Leitungen, Isolationsfehler oder lose Kontaktstellen sein, die durch mechanische bzw. thermische Belastungen, Alterung oder Verschmutzungen auftreten können. Typische Fälle sind angebohrte Leitungen, unzulässige Biegeradien von Leitungen, Vibrationen, durch Möbel unachtsam abgeklemmte Kabel oder auch Nagetierverbisse. Beim Schutz vor den Auswirkungen von Fehlerlichtbögen bezieht sich die Norm ausdrücklich auf Endstromkreise von einphasigen Wechselspannungssystemen mit Betriebsströmen bis 16A, nicht jedoch auf dreiphasige Wechselspannungssysteme (Drehstromkreise). Anzuwenden ist die Norm ausschließlich bei Neuanlagen bzw. bei Bestandsanlagen, die umfassend geändert oder erweitert werden. Das heißt: Altanlagen müssen auch nach dem Ende der Übergangsfrist nicht zwingend mit Brandschutzschaltern an die neue Normenlage angepasst werden.

Anwendungsbereiche der Norm

Die Norm unterscheidet Bereiche, in denen eine Ausstattung mit Brandschutzschaltern vorgeschrieben ist und solche, in denen lediglich eine Empfehlung für den Einbau besteht. Vorgeschrieben ist der Einbau von Brandschutzschaltern u.a. in Endstromkreisen von Schlaf- und Aufenthaltsräumen in Kindertagesstätten, Seniorenheimen oder auch barrierefreien Wohnungen nach DIN 18040-2. Darüber hinaus besteht Einbaupflicht in Räumen oder Orten mit einem Feuerrisiko durch verarbeitete oder gelagerte Materialien. Dazu zählen Papierfabriken, Druckereien, Schreinereien, Sägewerke und Scheunen. Gleiches gilt für Gebäude, die überwiegend aus brennbaren Baustoffen bestehen wie z.B. Holzhäuser und Gebäude in Leichtbauweise (Fertighäuser). Aber auch für Einrichtungen mit unersetzbaren Gütern von hohem Wert wie Museen, Nationaldenkmäler oder Rechenzentren gilt die Einbaupflicht sowie außerdem für öffentliche Gebäude wie Bahnhöfe oder Flughäfen. In diesem Zusammenhang wichtig: Die Einstufung des Gebäudes oder des Ortes entsprechend dem im Anwendungsbereich der Norm genannten Typen liegt in der Verantwortung des Bauherren/Eigentümers der elektrischen Anlage. Dieser sollte zur Bewertung gegebenenfalls eine fachkundige Person hinzuziehen, die dafür nach dem Baurecht geeignet ist. Lediglich empfohlen hingegen ist der Einsatz in Endstromkreisen von Räumen mit Schlafgelegenheiten, in Endstromkreisen mit hohen Anschlussleistungen (z.B. Waschmaschinen) sowie in Räumen und Orten mit Feuer verbreitenden Strukturen bzw. in Gebäuden, bei denen die Form und Ausdehnung die Ausbreitung von Feuer erleichtert - beispielsweise durch den Kamineffekt bei Hochhäusern. Daneben empfiehlt die Norm den Einsatz von Brandschutzschaltern für anlagentechnische Einrichtungen wie Zwangsbelüftungen sowie in Endstromkreisen von Verbrauchern mit hoher Anschlussleistung wie Waschmaschinen, Trocknern und Geschirrspülern. Nicht im Anwendungsbereich der Norm befinden sich medizinisch genutzte Räume. Dementsprechend müssen beispielsweise die Endstromkreise in Behandlungszimmern von Arzt- und Zahnarztpraxen oder auch in Senioren- und Pflegeheimen sowie in Krankenhäusern nicht mit AFDDs ausgestattet werden. Zudem kann auf AFDDs verzichtet werden, wenn eine Unterbrechung der Versorgung eine Gefahr oder einen Schaden verursachen würde. Das gilt beispielsweise bei IT-Systemen oder bei elektrischen Anlagen für Sicherheitszwecke wie Sicherheitsbeleuchtungen.

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Zulässige Brandschutzschalter nach VDE0665-10:2014-8

In der Produktnorm VDE0665-10:2014-8 (IEC/EN62606) sind die allgemeinen Anforderungen an Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen beschrieben, mit denen sich der in der DIN VDE0100-420 geforderte Schutz erzielen lässt. Bei diesen Geräten unterscheidet die Produktnorm zwei zulässige Ausführungen. Dies sind zum einen kompakte Einrichtungen, die aus einer Fehlerlichtbogen-Erfassungseinheit und einer Ausschaltvorrichtung oder einer Überstrom- und/oder Fehlerstrom-Schutzeinrichtung bestehen. Zum anderen sind auch separate Fehlerlichtbogen-Erfassungseinheiten zulässig, die nachträglich mit einer auslösenden Schutzeinrichtung zusammengebaut werden. Die Kompaktbauweise besitzt jedoch den Vorteil einer deutlich schnelleren und komfortableren Montage. Solche Geräte bietet beispielsweise Hager an. Die Einheit zur Fehlerlichtbogenerkennung dieser Geräte verfügt über keinen physikalischen Auslöser wie LS- oder FI-Schalter, sondern über eine mikroprozessorgesteuerter Messtechnik. Der auf gängige Verbraucher abgestimmte Software-Algorithmus überwacht permanent die Sinuswellen von Strom und Spannung sowie über 120 daraus generierte Parameter einschließlich deren Wechselwirkung. Detektieren die Schalter einen Fehlerlichtbogen, schalten sie den Stromkreis sofort ab. Dabei bieten die Geräte dieses Herstellers sowohl seriellen als auch parallelen Fehlerlichtbogenschutz. Serielle Fehlerlichtbögen entstehen, wenn ein defekter Leiter oder eine lose Kontaktstelle in Reihe mit dem Verbraucher im Stromkreis liegt; parallele Fehlerlichtbögen hingegen treten zwischen Außenleiter und Neutralleiter sowie zwischen Außenleiter und Schutzleiter auf. Der Fehlerlichtbogen entsteht hier also durch einen Überschlag zwischen zwei Leitern. Neben der Erkennung von seriellen und parallelen Fehlerlichtbögen sind die Geräte zudem in der Lage, Fehlerlichtbögen von unbedenklichen Betriebslichtbögen wie dem Bürstenfeuer von Bohrmaschinen zu unterscheiden, so dass Fehlauslösungen vermieden werden. Für zusätzliche Sicherheit sorgt die integrierte Überspannungsschutzfunktion, die bei Spannungswerten <275V auslöst, während die elektronische Differenzstrom-Messung (In = 300mA) einen erweiterten vorbeugenden Brandschutz in Stromkreisen ohne FI-Schutz bietet. Auch wenn diese erweiterten Schutzfunktionen zwar keinen Ersatz für entsprechende FI-Schalter darstellen, so erhöhen sie dennoch die Sicherheit in den angeschlossenen Stromkreisen.

AFDD-Sortiment für Wohn- und Zweckbau

Insgesamt umfasst das Hager-Lösungsangebot 24 Geräte mit den Stromstärken 6, 10, 13, 16, 20 und 25A wahlweise mit einem Abschaltvermögen von 6 oder 10kA sowie mit den Auslösecharakteristiken B oder C. Alle AFDDs mit 6kA-Abschaltvermögen sind mit der wartungsfreien quickconnect-Stecktechnik ausgestattet. Diese spart im Vergleich zu herkömmlichen Schraubklemmen bis zu 40 Prozent Montagezeit. Die 10kA-Geräte hingegen verfügen über die im Zweckbau gängigere Schraubtechnik. Diese Varianten erlauben eine nähere Platzierung an Quellen mit höheren Einspeiseleistungen; zudem können die 10kA-Geräte auch im oberen Anschlussraum der Technikzentrale eingesetzt werden. Die Geräte mit der Auslösecharakteristik C tolerieren höhere Anlaufströme und lösen selbst bei Stromspitzen bis 5x In nicht aus. Damit empfehlen sie sich ebenso für den Einsatz in Gewerbebetrieben wie zur Absicherung von Stromkreisen mit größeren Leuchtengruppen. Für die Einspeisung mehrerer aneinandergereihter AFDD-Schalter empfehlen sich die praktischen Phasenschienen aus dem Zubehörprogramm dieses Herstellers. Auf diese werden die Schutzgeräte einfach aufgesteckt.

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Fazit

Die aktualisierte Fassung der Norm DIN VDE0100-420 verlangt für Niederspannungsanlagen erstmalig den Einsatz von "besonderen Maßnahmen zum Schutz gegen die Auswirkungen von Lichtbögen in Endstromkreisen". Im Kern geht es darum, Brände zu verhindern, die durch Fehlerlichtbögen ausgelöst werden können. Da sich mit dem Einbau von Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen die Sicherheit von Niederspannungsanlagen erhöht, schließt die Norm eine bislang bestehende Sicherheitslücke. Daher ist die aktualisierte Normenfassung zu begrüßen und die Umsetzung daher grundsätzlich zu empfehlen. n

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