Brandschutzschalter schützt vor dem Ausbruch eines Feuers

Fehlerlichtbogen detektieren, Stromkreis abschalten, Feuer vermeiden – nach diesem scheinbar einfachen Prinzip sorgen Brandschutzschalter für zusätzliche Sicherheit in der Elektroinstallation. Die Ende 2017 endgültig in Kraft getretene DIN VDE 0100-420:2016-02 definiert ihren Einsatz in besonders gefährdeten Bereichen als „anerkannte Regel der Technik“. Das bedeutet: Wenn dort kein Brandschutzschalter installiert ist, kann die verantwortliche Elektrofachkraft im Schadensfall in Haftung genommen werden.

Allein in Deutschland ist rund ein Drittel aller Brände auf Elektrizität zurückzuführen. Ob beschädigte Kabelisolierungen, gequetschte Leitungen, abgeknickte Stecker, lose Kontaktstellen oder fehlerhafte Endgeräte – an den schadhaften Stellen besteht die Gefahr unerwünschter Fehlerlichtbögen. Diese wiederum können eine punktuelle Hitzeentwicklung von bis zu 6.000°C verursachen und im Extremfall einen Brand auslösen.

Hier schützen Brandschutzschalter. Eingebaut im Verteiler, ergänzen sie die bestehenden Schutzgeräte perfekt: Leitungsschutzschalter bieten Schutz bei Kurzschluss sowie vor Überlast. Sie trennen bei parallelen Fehlerlichtbögen, allerdings wegen ihres hohen Auslösewertes nur sehr begrenzt, zwischen Außenleitern oder zwischen Außen- und Neutralleiter.

Brandschutzschalter schließen Schutzlücke
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen erfassen Fehlerströme und damit ggf. Fehlerlichtbögen gegen Erde und können in diesen Fällen, abhängig vom Bemessungsfehlerstrom, neben Fehlerschutz und zusätzlichem Schutz auch einen Brandschutz bieten. Serielle Fehlerlichtbögen können diese Schutzeinrichtungen jedoch nicht erkennen.

Diese Schutzlücke bei seriellen Fehlerlichtbögen konnte erst durch den Brandschutzschalter geschlossen werden. Als erster Anbieter brachte Siemens bereits 2012 eine entsprechende Schutzkomponente auf den Markt, das Modell 5SM6 aus dem Sentron-Portfolio. Die bisherigen Praxiserfahrungen hat das Unternehmen mittlerweile in eine dritte Produktgeneration einfließen lassen.

Basis des Brandschutzschalters ist die von Siemens patentierte Erkennungstechnologie SIARC: Der Brandschutzschalter analysiert das Hochfrequenz (HF)-Rauschen. Der integrierte Microcontroller erkennt unerwünschte Fehlerlichtbögen sofort. Harmlose Störquellen, wie sie zum Beispiel beim Betrieb von Bohrmaschinen oder Staubsaugern vorkommen, kann der Brandschutzschalter von gefährlichen Lichtbögen, die zum Brand führen können, unterscheiden. Eine Selbsttestfunktion überprüft kontinuierlich die Funktionsfähigkeit. Das Ergebnis: Zuverlässiger Rundumschutz für Personen, Anlagen und Güter sowie die zuverlässige Brandprävention.

Neue VDE-Norm fordert Brandschutzschalter
In den USA sind Brandschutzschalter, wo sie als AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter) bekannt sind, seit vielen Jahren vorgeschrieben. Auch die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) und das Europäische Komitee für elektrotechnische Normung (CENELEC) haben die Dringlichkeit erkannt: In den veröffentlichten Errichtungsbestimmungen IEC 60364-4-42/A1 (November 2014) bzw. HD 60364-4-42 /A1 (Januar 2015) wird die Installation von Brandschutzschaltern als anerkannter „Stand der Technik“ empfohlen. Diese Normen werden seitdem in den Ländern nach und nach in nationale Bestimmungen überführt.

So sind inzwischen auch in Deutschland Brandschutzschalter per Norm für bestimmte Anwendungsfälle gefordert. Die DIN VDE-Norm schreibt für bestimmte Bereiche den Einsatz des Brandschutzschalters für Neubauten wie auch für bestehende Gebäude, an denen wesentliche Veränderungen der Elektroinstallation durchgeführt werden, verbindlich vor. Zu den in der Norm genannten Bereichen gehören unter anderem holzverarbeitende Betriebe sowie Papier- und Textilfabriken, also Orte, an denen potenziell brennbare Materialien vorhanden sind. Auch in öffentlichen Gebäuden ist der Brandschutzschalter jetzt vorgeschrieben, wenn sich darin unersetzbare Güter befinden. Dazu zählen Museen, aber ggf. auch andere Orte wie Bahnhöfe oder Flughäfen. In Schlaf- und Aufenthaltsräumen von Kindertagesstätten und Seniorenheimen, wo eine Evakuierung schwierig ist, ist der Brandschutzschalter ebenfalls verpflichtend vorgeschrieben.

Dass sich Sicherheits- und Elektroplaner stets über die aktuelle Normenlage auf dem Laufenden halten, sollte selbstverständlich sein. Sie müssen jedoch nicht nur den Wortlaut kennen, sondern unter Umständen auch die Ziele und Absichten der Normengeber bei der Planung berücksichtigen. Das bedeutet, dass der Einsatz des Brandschutzschalters durchaus auch in Bereichen sinnvoll sein kann, die in der Norm nicht explizit genannt sind. Beispiele können Verbraucher mit großen Stromstärken wie zum Beispiel Waschmaschinen und Trockner sein oder Gebäudeteile mit hoher Brandlast wie historische Dachstühle und Reetdachhäuser.

Bewährt in vielen Projekten
Inzwischen wurden zahlreiche Projekte mit Brandschutzschaltern realisiert. Nicht jedes davon ist so umfangreich wie im Carolus-Magnus-Gymnasium in Übach-Palenberg bei Aachen: Im Sommer 2016 wurden in dem rund fünfzig Jahre alten Bestandsbau nicht nur Verteilungen und Zuleitungen komplett erneuert, sondern auch alle herkömmlichen Leitungsschutzschalter durch rund 320 Siemens-Brandschutzschalter in Kombination mit Leitungsschutzschaltern ersetzt.

Unersetzliche historische Werte schützt ein Brandschutzschalter beispielsweise in der St.-Petri-Kirche im Sauerländischen Arnsberg-Hüsten vor elektrisch verursachten Schwelbränden. Im Zuge einer umfassenden Dachsanierung wurde das im 19. Jahrhundert neu errichtete, rund 40 Meter lange Kirchenschiff nicht nur mit neuen Schieferplatten eingedeckt. Auch die Beleuchtung und die Elektroinstallation im Dachstuhl wurden komplett erneuert. Angesichts der baulichen Situation muss die Gefährdung durch einen Schwelbrand zuverlässig ausgeschlossen werden. Denn der Stromkreis für die neuen Leuchtstofflampen verläuft direkt unter dem 150 Jahre alten, hölzernen Dachgebälk.

Fazit
Allein in Deutschland ist rund ein Drittel aller Brände auf Elektrizität als Brandursache zurückzuführen. Viele davon sind durch serielle Fehlerlichtbögen verursacht. Seit 2012 schließen Brandschutzschalter wie der 5SM6 von Siemens diese Schutzlücke. Inzwischen schreibt auch die DIN VDE 0100-420, deren Übergangsfrist am 19. Dezember 2017 endete, Brandschutzschalter für bestimmte Einsatzbereiche als „anerkannte Regel der Technik“ vor.

Schmalster Brandschutzschalter mit integriertem Leitungsschutz
Bereits auf der Light+Building 2018 hatte Siemens den weltweit ersten Brandschutzschalter (AFDD) mit integriertem Leitungsschutz in einer Teilungseinheit (TE) vorgestellt. Das intelligente Gerät erkennt jetzt zugleich Fehlerlichtbögen in den elektrischen Leitungen und schützt bei Überlast und Kurzschluss. Bei kritischen Werten unterbricht der Schalter den Stromkreis und vermeidet somit präventiv Brände. Aufgrund seiner schmalen Bauform lässt sich der Brandschutzschalter vom Typ 5SV6 besonders platzsparend einbauen: Bei neuen Elektroinstallationen spart dies 50 Prozent Platz, verglichen mit der Installation von zwei separaten Geräten. In Bestandsgebäuden kann der Brandschutzschalter sehr einfach und ohne zusätzlichen Platzbedarf nachgerüstet werden. Gemäß DIN VDE 0100-420 ist der Einsatz von Brandschutzschaltern mittlerweile in vielen Anwendungsbereichen Pflicht. Mit dem Brandschutzschalter 5SV6 bringt Siemens als erster Hersteller bereits die dritte Produktgeneration für den präventiven Brandschutz auf den IEC-Markt. Anders als Leitungsschutz- und FI-Schutzschalter erkennt das Gerät nicht nur parallele, sondern auch serielle Fehlerlichtbögen. Serielle Fehlerlichtbögen sind einer der häufigsten elektrisch bedingten Brandursachen. Sie können unter anderem bei beschädigten Kabelisolierungen, gequetschten Leitungen, abgeknickten Steckern oder losen Kontaktstellen in der Elektroinstallation entstehen. Die Folge ist eine starke Erhitzung, die schließlich zum Kabelbrand und in Folge dessen Brand des Gebäudes führen kann.