Energiesysteme im Smart Grid sicher betreiben

Das moderne Energienetz fordert eine dezentrale Energieerzeugung aus PV-, Windkraft- und Biogas-Anlagen in Kombination mit herkömmlichen Kraftwerken. Im Smart Grid müssen die lokalen Stromerzeuger, Verbraucher und Speicher-Systeme koordiniert und effizient geführt werden. In Privathaushalten ergänzt das Smart Home oder auch Smart Building genannte Energienetz die Energieumsätze. Der Elektroinstallateur verbindet die Gebäudetechnik mit moderner Heizungs- und Klimatechnik bis zu den Haushaltsgeräten zu einem intelligenten Netzwerk. Blitze und Überspannungen gefährden die modernen elektronischen Geräte und können bis zu einem kostspieligen Totalausfall führen. Die gefährlichen Blitzströme und Überspannungen müssen kontrolliert und zerstörungsfrei abgeleitet werden.

Notwendigkeit von Blitz- und Überspannungsschutz

Um die Investitionen zu schützen, ist ein fachgerechter Blitz- und Überspannungsschutz erforderlich. In der VdS-Richtlinie 2010 werden Maßnahmen zum Blitz- und Überspannungsschutz für PV-, Biogas- und Windkraft-Anlagen gefordert . Vom Gesetzgeber werden in der Landesbauordnung (LBO) Blitz- und Brandschutz für öffentliche Gebäude definiert.

Durch den Potentialausgleich werden Spannungsunterschiede sowie die daraus resultierende Funken- und Brandgefahr verhindert. Hierzu müssen die in ein Gebäude führenden Leitungen in den Blitzschutz-Potentialausgleich eingebunden werden .

Auch bei Gebäuden ohne Blitzschutzanlage ist der Einsatz von Überspannungsschutz (Typ 2) gegen induktive und leitungsgebundene Störimpulse empfehlenswert (Bild 2).

Bild 2 Überspannungsschutz des Energienetzes.

Foto: OBO Bettemann GmbH&Co. KG

 

Bei vorhandener Blitzschutzanlage muss der Potentialausgleich blitzstromtragfähig mit mindesten 16 mm² Kupfer und mit Blitz-Überspannungsschutz-Ableitern (Typ 1+2) erfolgen.

Neben dem Schutz der Energiesysteme müssen die Kommunikationssysteme in die Schutzmaßnahme eingebunden werden. Nur ein Schutzkonzept, das alle Systeme beachtet, kann Ausfälle durch Überspannungen verhindern.

Elektrische Installation und Leitungsführung

Die fachgerechte Leitungsführung ist in der VDE 0100-520 festgelegt:

 Metallene Leitungsführungs- und Kabeltragsysteme reduzieren zusätzlich die Induktion von Überspannungsimpulsen.

 Im Bereich von Brandschutzwänden muss die Brandweiterleitung sowohl außerhalb als auch innerhalb des Gebäudes unterbunden werden.

 In Flucht- und Rettungswegen dürfen durch die Leitungen keine Brandlasten eingebracht werden (Bild 3).

Bild 3 Leitungsführung der PV-DC-Kabel im Brandschutzkanal gemäß VDE AR 2100-712.

Im Bereich der Biogas-Anlagen werden immer wieder Totalschäden durch Feuer verursacht. Ein fachgerechter Brandschutz könnte diese Brände lokal einschränken und die Brandweiterleitung verhindert.

Zusammenfassung

Eine fachgerecht installierte Anlage kann die Anzahl der Schäden und Ausfälle minimieren. Mit dem ProtectPlus-Programm bietet OBO Lösungen von der fachgerechten Leitungsführung über Brandschutz bis hin zum kompletten Blitz- und Überspannungsschutz. TS 2241