Brandschutz macht Schule

Dipl.-Ing. Norbert G. Wehning, Promotor Installationstechnik, Siemens-Geschäftseinheit Low Voltage & Products, Köln | be

Als die Schülerinnen und Schüler der Katholischen Grundschule Winterberg Anfang September 2013 aus den großen Ferien zurückkamen, bemerkten sie keine große Veränderung. Und doch war ihre Schule über den Sommer noch sicherer geworden: Im Zuge der jüngsten Instandhaltungsmaßnahmen wurden unter anderem sechs Brandschutzschalter 5SM6 von Siemens installiert. Sie überwachen die Stromleitungen permanent auf gefährliche Fehlerlichtbögen. Durch solche Fehlerlichtbögen verursachte Schwelbrände werden damit zuverlässig ausgeschlossen.

Auslöser für den Einsatz dieser innovativen Schutzgeräte war die Erneuerung der Dachrinnenheizung. Solche Heizungen werden in Winterberg derzeit in zwei Schulen bzw. Sporthallen eingesetzt. Denn die Winter auf knapp 700 Höhenmeter im nordrhein-westfälischen Hochsauerlandkreis sind hart und schneereich, Eiszapfen an der Tagesordnung. Diese können bei Tauwetter abbrechen und Passanten gefährden.

Die in den 1980er-Jahren errichtete Katholische Grundschule Winterberg verfügt von Anfang an über beheizte Dachrinnen und Fallrohre. Die Anlage wurde nun aufgrund eines Defekts steuerungstechnisch modernisiert und zudem um eine entscheidende Komponente erweitert: In einer Kehle zwischen zwei Dachflächen drang immer wieder Schmelzwasser in die darunter liegenden Gebäudeteile. Deshalb wurde dieser Bereich mit zusätzlichen Heizschleifen ausgestattet. Diese sind auf einer Unterlage aus Verbundblech und Folie aufgeklebt und damit direkt der Witterung ausgesetzt.

Für Elektromeister Anton Hoffmann, Projektleiter beim ausführenden Elektro-Meisterbetrieb Hankeln in Winterberg-Niedersfeld, war schnell klar: Heizschleifen und Elektroinstallation werden im Außenbereich besonders beansprucht, etwa durch UV-Strahlung, Nagetierverbiss oder Hagel. Beschädigte Isolierungen oder gequetschte Leitungen können unerwünschte, serielle Fehlerlichtbögen verursachen. Und herkömmliche Leitungs- und Fehlerstrom-Schutzschalter, wie sie die bestehenden VDE-Richtlinien vorschreiben, sind nicht auf die Detektion entsprechender Störungen ausgelegt. Deshalb war aus Sicht des Elektro-Profis ein zusätzlicher Schutz gefragt.

Auf der Suche nach einer Lösung für diese Sicherheitslücke fand man den Brandschutzschalter 5SM6 von Siemens. Die 2012 erstmals vorgestellte Neuentwicklung ergänzt die üblichen Schutzeinrichtungen zu einem durchgängigen Schutzkonzept.

„Sicherheit in Schulen ist für uns ein großes Thema und hat höchste Priorität“, bestätigt Hochbauingenieur Sebastian Vielhaber, als Teamleiter Gebäudemanagement für die öffentlichen Gebäude der Stadt zuständig. „Über vieles, was heute technisch möglich ist, hat sich vor 20 Jahren noch keiner Gedanken gemacht. Deshalb ist es wichtig, gerade im Bereich Sicherheit immer auf dem aktuellen Stand zu sein, auch in Zukunft.“

Der Brandschutzschalter ist ausgelegt bis 16 A Bemessungsstrom und wird in Kombination mit einem Leitungsschutzschalter (LS) oder mit Fehlerstrom-/Leitungsschutzschalter-Kombinationen (FI/LS-Schaltern) eingesetzt. Leitungsschutzschalter bieten Schutz bei Kurzschluss sowie vor Überlast. Sie trennen den Stromkreis bei parallelen Fehlerlichtbögen, die zwischen Außenleitern oder zwischen Außen- und Neutralleiter auftreten. Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen erfassen Fehlerströme und Fehlerlichtbögen gegen Erde. Serielle Fehlerlichtbögen können diese Schutzeinrichtungen nicht erkennen.

Der Brandschutzschalter hingegen erfasst nicht nur Strom und Fehlerspannung, sondern misst auch kontinuierlich das Hochfrequenzrauschen in dessen Intensität, Dauer und den dazwischen liegenden Lücken. Integrierte Filter in Verbindung mit intelligenter Software verarbeiten, analysieren und bewerten diese Signale nach einer Vielzahl von Kriterien. Sind die Bedingungen eines Fehlerlichtbogens erfüllt, wird der angeschlossene Stromkreis innerhalb von Sekundenbruchteilen abgeschaltet.

Brandgefahren von der elektrischen Leitung bis hin zum Endgerät können so frühzeitig erkannt und unterbunden werden. Mit integrierter Selbsttestfunktion überprüft der Brandschutzschalter zudem regelmäßig seine eigene Funktionsfähigkeit.

Planung: Bauingenieur Sebastian Vielhaber, Teamleiter Gebäudemanagement Winterberg