Bauphysik-Kalender 2021. Группа авторов

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ und Unterbauten (Wannen etc.), können brennbar sein und als Brandlast zur Ausbreitung eines Brandes beitragen. Bei PV-Modulen ist der Anteil an Kunststoffen unterschiedlich. Sogenannte Glas-Glas-Module sind beidseitig, d. h. auf der Vorder- und Rückseite von einer Glasscheibe ummantelt. Bei den Glas-Folienmodulen liegen die Solarzellen zwischen einer Glasscheibe auf der Vorderseite und einer Glasfolie auf der Rückseite. Bei letzterem ist der Anteil an Kunststoffen höher und somit müssen die Anforderungen an das Brandverhalten besonders beachtet werden.

      Es werden auch ultraleichte flexible Module verwendet, bei denen z. B. glasfaserverstärkte Kunststoffe verwendet werden. Besonders wenn die Statik von Dächern nicht für zusätzliche Lasten ausgelegt ist, können diese verwendet werden. Auch hier besteht das Risiko, dass diese Module abbrennen und eine erhebliche Brandlast darstellen.

11.2.3 Besondere Risiken für die Feuerwehr durch PV-Module

      Brände auf Dächern mit PV-Modulen können für die Feuerwehr besondere Risiken darstellen und das Löschen erschweren. Neben der Gefahr durch Stromschläge kann das Löschen von Dachbränden erschwert sein, wenn PV-Module den Zugang zu darunterliegenden Dächern behindern und das Entdecken von Brandherden hinter bzw. unter den Modulen erschweren.

11.3 Dächer mit PV-Modulen – Vorschriften und Zuständigkeiten

      11.3.1 In Dächer eingebaute PV-Module

      PV-Module, die Teil eines Daches sind (gebäudeintegrierte PV-Module), werden in Deutschland wie Bedachungen geprüft. Grundsätzlich müssen Dächer ausreichend widerstandsfähig gegen Feuer von außen und Wärmestrahlung sein (siehe Abschnitt Bedachungen). Die PV-Module werden hier wie Baustoffe behandelt – die Mindestanforderung ist, dass sie normalentflammbar sein müssen. Wenn diese Anforderungen erfüllt sind, dürfen die PV-Module bis an die Auskragungen von Brandwänden heran gebaut werden.

11.3.2 PV-Module auf Dächern

      Aufdach-PV-Module werden dem Bereich Elektrotechnik zugeordnet und nicht als Bauprodukte betrachtet. Für diese Module wurden national und international Vorschriften zum Brandverhalten entwickelt, die nicht aus der Normung für den Baubereich entstanden sind. Zusätzlich sind die allgemeinen baurechtlichen Anforderungen zu beachten, d. h. Brandwände dürfen nicht durch PV-Module überbaut werden und zwischen PV-Modulen und Brandwänden sollte immer ein Mindestabstand von 0,5 m eingehalten werden. Die EU hat mit der „Richtlinie 2014/35/EU des Europäischen Parlaments und des Rates vom 26. Februar 2014 zur Harmonisierung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die Bereitstellung elektrischer Betriebsmittel zur Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen auf dem Markt“ klargestellt, dass hier gesonderte Regelungen getroffen werden und diese Produkte nicht der BauPVO unterliegen.

      Gemäß dem Gesetz über Elektrizitäts- und Gasversorgung 2005, § 49 gilt in Deutschland:

       – Energieanlagen sind so zu errichten und zu betreiben, dass die technische Sicherheit gewährleistet ist. Dabei sind vorbehaltlich sonstiger Rechtvorschriften die allgemein anerkannten Regeln der Technik zu beachten.

       – Die Einhaltung der allgemein anerkannten Regeln der Technik wird vermutet, wenn bei Anlagen zur Erzeugung, Fortleitung und Abgabe von Elektrizität die technischen Regeln des Verbandes der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. (VDE-Bestimmungen) eingehalten worden sind.

      Bild 9. Spread of flame test für PV-Module (Currenta GmbH & Co. OHG, Leverkusen)

      In Deutschland werden PV-Module nach EN/IEC 61730 geprüft und zugelassen. Die IEC 61730 beschreibt sowohl Anforderungen an Materialien und Komponenten, wie Folien, Rahmenmaterialien, Anschlussdosen etc. als auch an vollständige PV-Modu-le. Die Feuerbeständigkeitsanforderungen der IEC 61730-2 an PV-Module basieren auf der amerikanischen Brandprüfung für Bedachungen nach ANSI/UL 790. Für die brandtechnologische Qualifizierung von PV-Modulen im Dachbereich ist der „Spread of Flame Test“ und der „Burning Brand Test“ durchzuführen (Bilder 9 und 10). Hierbei werden sowohl dachintegrierte PV-Module als auch solche für die Aufdachmontage von der Oberseite beflammt. Die PV-Module werden in die Klassen A, B oder C eingeteilt, wobei die Klasse C die Mindestanforderungen für Deutschland enthält.

      Anforderungen nach IEC 61730-2 sind, dass:

       – kein Teil der PV-Module glühend oder brennend vom Teststand fallen darf,

       – die longitudinale Flammenausbreitung folgende Werte nicht überschreiten darf:Klasse A – 1,82 m,Klasse B – 2,40 m,Klasse C – 3,90 m,

       – die laterale Flammenausbreitung begrenzt ist.

11.4 Bedachungen unter PV-Modulen

      Wie in Abschnitt 10 erläutert, sind Bedachungen als Bauprodukte gemäß den Regelungen der Landesbauverordnungen und den entsprechenden Ausführungsverordnungen auszuführen. Für praktisch alle Gebäude gilt in Deutschland die Anforderung an „harte Bedachungen“ – eine Brandeinwirkung von außen darf nicht zu einer Brandausbreitung oder zu einem Durch-brand nach innen führen. Geprüft werden Dachaufbauten nach deutschem Baurecht entsprechend den Regeln der CEN TS 1187-1 in Verbindung mit der Klassifizierungsnorm DIN EN 13501-5 oder nach DIN 4102-7.

Bild 10. „Burning Brands“ für die Prüfung von PV-Modulen (Brandtechnologie, Currenta GmbH & Co. OHG, Leverkusen)

      Das Prüfszenario für harte Bedachungen wurde auf Basis der Annahme entwickelt, dass ein Brand dadurch entsteht, dass von einem Kamin oder einem brennenden Nachbargebäude Zündquellen auf das Dach fallen. Bei der Entwicklung des Prüfverfahrens wurde davon ausgegangen, dass über dem Dach keine größeren Installationen vorhanden sind. Die deutsche Bauaufsicht hat festgestellt, dass in Deutschland für Dächer unter PV-Anlagen keine weitergehenden Anforderungen erforderlich sind, da keine größeren Brandfälle bekannt wurden, in denen dieser Effekt eine Rolle gespielt hat.

      In den USA wurde seit 2013 neben der getrennten Betrachtung von PV-Modulen und von Dächern unter PV-Modulen ein neuer Ansatz verfolgt. In Zusammenarbeit zwischen den Normungsorganisationen und den Sachversicherern sowie dem Solar America Board for Codes and Standards (ABC) wurden die Versuchsmethoden und die Einstufung des Brandverhaltens auf Basis der Norm ANSI/UL 1703 für aufgeständerte PV-Module geändert. Geprüft wird jetzt immer das Solarmodul zusammen mit dem Montagesystem und den Dacheindeckungsprodukten über denen es installiert ist. Auf Basis dieser kombinierten Prüfung wird dann eine System-Klassifizierung für einen Typ eines Solarmoduls in Verbindung mit dem Montagesystem und dem darunterliegenden Dachtyp (Bedachung mit einer festgestellten Klassifizierung) und der oder den vorgesehenen Dachneigungen erteilt [4]. Es konnte in den USA bei Anwendung dieses erweiterten Zulassungsverfahrens gezeigt werden, dass es möglich ist, Bedachungen mit Dämmstoffen aus Kunststoffen, wie zum Beispiel Polyurethan, in Kombination mit Solarmodulen sicher auszuführen. Dann besteht im Brandfall kein Risiko, dass ein Brand an oder unter Solarmodulen zu einer schnellen Entzündung des Daches und einer nicht beherrschbaren Brandausbreitung führt.

In Europa wurden in den letzten Jahren weitere Forschungsarbeiten zu diesem Thema durchgeführt [5]. Diese haben gezeigt, dass im Falle eines Brandes die Beanspruchung für bestehende unter einem aufgeständerten Modul liegende Dächer erhöht sein kann. Die Ursachen sind Rückstrahlung der Wärme und erhöhte Strömungsgeschwindigkeiten СКАЧАТЬ