Brandschutzschalter für die U-Bahnhöfe der Stadt Nürnberg

Brandschutzschalter erkennen serielle und parallele Fehlerlichtbögen und ­schalten im Bedarfsfall den Stromkreis eigenständig ab. Damit schließen sie eine wichtige Schutzlücke im Bereich der Elektroinstallation. Bislang gelten sie als „anerkannte Regel der Technik“, was ihren Einsatz empfiehlt. Nach Ablauf der Übergangsfrist am 18.12.2017 wird die Installation von Brandschutzschaltern in besonders gefährdeten Anwendungsbereichen sogar verpflichtend.
Um für ihre Fahrgäste schon jetzt maximale Sicherheit zu gewährleisten, werden bei der Stadt Nürnberg, der Eigentümerin des Nahverkehrsnetzes, die Brandschutzschalter der Sentron-Reihe 5SM6 von Siemens eingebaut. Ein Beitrag von Dipl.-Ing. Uwe Scherer von Siemens Energy Management ­Bayern.

Bei der VAG Verkehrs-Aktiengesellschaft Nürnberg dreht sich alles um den Passagier. Neben Bussen und Straßenbahnen stellt der Nahverkehrs-Dienstleister den Betrieb von drei U-Bahn-Stammlinien sowie zwei Verstärkerlinien sicher. Das Streckennetz der U-Bahnen ist rund 41 Kilometer lang und wird an einem durchschnittlichen Werktag von rund 335.000 Fahrgästen genutzt, an Spitzentagen von bis zu 400.000 Fahrgästen. Das bringt nicht nur logistische Herausforderungen mit sich. Als Betreiber des Öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPVN)ist die VAG auch für die Sicherheit der Passagiere verantwortlich.

Seit 1972 verkehrt ab Nürnberg-Langwasser Süd die Linie U1. Auf ihrer Strecke liegen wichtige Knotenpunkte wie die Messe, der Hauptbahnhof oder der Plärrer. Wenngleich auf den Schienen mit der deutschlandweit ersten dauerhaft betriebenen fahrerlosen U-Bahnlinie High-Tech im Einsatz ist, sind die Bahnhöfe der ersten Generation mittlerweile technisch und optisch etwas in die Jahre gekommen. Nach und nach sollen sie daher auf der Strecke der U1 revitalisiert werden. In den Jahren 2011 bis 2015 wurden die elektrischen Anlagen der Stationen Langwasser Süd bis Bauernfeindstraße erneuert, der Bahnhof Scharfreiterring erhielt 2015 eine optische Aufwertung. Bei der Gelegenheit kam es den technischen Planern des U-Bahnbauamtes der Stadt Nürnberg und der VAG aber nicht nur darauf an, den Bahnhof Scharfreiterring optisch schöner zu gestalten. Sie wollten auch die Elektroinstallation der umliegenden Bahnhöfe auf den neuesten Sicherheitsstand bringen. Dabei wurden die Brandschutzschalter 5SM6 der Sentron-Reihe von Siemens verwendet.

Bestmöglicher Schutz der Fahrgäste
Alle Beteiligten legen größten Wert auf den Brandschutz der Streckeneinrichtungen und eine möglichst geringe Brandlast der verwendeten Materialien. Dahinter steckt das erklärte Ziel, bestmöglichen Schutz für Personen und Infrastruktur zu bieten. Es geht also nicht nur darum, Mensch und Material im Falle eines Brandes so schnell wie möglich in Sicherheit zu bringen. Der Fokus liegt bereits auf der Brandprävention. Nicht zuletzt die automatischen U-Bahn-Linien begründen den Ruf der Stadt Nürnberg und der VAG als innovative Personenbeförderer. Die technischen Planer hatten daher von Anfang Interesse für den Brandschutzschalter 5SM6 von Siemens. Denn das Gerät vereint Innovation und Sicherheit auf hohem Niveau.

Bis vor wenigen Jahren war es nicht möglich, gefährliche Fehlerlichtbögen an Stromleitungen zuverlässig zu identifizieren. Gewöhnliche Sicherungen sowie Fehlerstrom- und Leitungsschutzschalter (FI/LS-Schalter) waren daher die wichtigsten Sicherheitskomponenten der Elektroinstallation. Durch Brandschutzschalter ist es nun möglich, diese Sicherheitslücke zuverlässig zu schließen. Dahinter steckt die Siemens-Technologie SIARC: Der Brandschutzschalter analysiert permanent die Stromwerte und das Hochfrequenz (HF)-Rauschen. Der integrierte Microcontroller erkennt unerwünschte Fehlerlichtbögen sofort. Entscheidend ist aber, dass er harmlose Störquellen, wie sie zum Beispiel beim Betrieb von Bohrmaschinen oder Staubsaugern entstehen, von gefährlichen Lichtbögen unterscheiden kann. Fehlerlichtbögen entstehen in aller Regel durch beschädigte Leitungen, die unter anderem durch eingeklemmte, überhitzte oder zu stark gebogene Kabel verursacht werden. Im Außenbereichen sind für solche Leitungsschäden oft auch nagende Tiere verantwortlich. Tritt so ein unerwünschter Fehlerlichtbogen auf, schaltet der Brandschutzschalter den Stromkreis sicher ab. Es ist nicht nötig, den Brandschutzschalter zu warten. Die Selbsttestfunktion überprüft kontinuierlich und eigenständig seine Funktionsfähigkeit. Damit bietet er in Verbindung mit einem kombinierten Fehlerstrom- Leitungsschutzschalter den perfekten Rundumschutz für Personen, Anlagen und Güter.

Neue VDE-Norm fordert Brand­schutzschalter
In Nordamerika sind Schutzeinrichtungen für Fehlerlichtbögen seit vielen Jahren vorgeschrieben. Mit dem Brandschutzschalter führte Siemens als erster Hersteller diese Technologie in den IEC-Markt ein. Mittlerweile hat sich auch in Europa die Normenlage geändert. Gemäß IEC 60364-4-42 empfiehlt es sich seit 2014 dringend, Brandschutzschalter einzubauen. Hinzu kommt die Norm DIN VDE 0100-420. Seit ihrer Veröffentlichung im Februar 2016 gilt der Brandschutzschalter in besonders gefährdeten Bereichen als „anerkannte Regel der Technik“. Als besonders gefährdete Bereiche stuft die Norm zum Beispiel Produktionsbetriebe der Holz-, Papier- und Textilindustrie, Lagerräume mit brennbaren Materialien, Labore, Flughäfen und Bahnhöfe, Museen, Kindertagesstätten, Seniorenresidenzen oder auch Rechenzentren ein. Kommt es in diesen Bereichen zu einem Schaden und war kein Brandschutzschalter im Einsatz, so kann durch den Status als „anerkannte Regel der Technik“ die verantwortliche Elektrofachkraft in Haftung genommen werden. Nach Ablauf der Übergangsfrist am 18.12.2017 müssen Brandschutzschalter dann in vielen Einsatzorten verpflichtend eingebaut werden. Aber: Strafrecht kennt keine Übergangsfrist. Es ist also schon jetzt sinnvoll, die neue Technologie zu nutzen. Dafür sprechen auch die Statistiken. Denn deutschlandweit entstehen mehr als ein Drittel der Brände durch Fehler in der Elektroinstallation.

Gute Zusammenarbeit
Noch in der Planungsphase erhielt die Stadt ein Versuchsexemplar des Schalters, das zunächst auf der Strecke der U2 getestet wurde. Dann war schnell klar, dass Brandschutzschalter Bestandteil der Ausschreibung für die Erneuerung der elektrischen Anlagen der Bahnhöfe werden. In drei U-Bahnstationen der Linie U1 befinden sich insgesamt zwölf Brandschutzschalter, die je einen eigenen Stromkreis überwachen. Bislang musste jedoch keiner der Schalter einen Stromkreis abschalten.