Sicherheit bei Störlichtbögen in Niederspannungs-Gleichstromsystemen

Die zunehmende Durchdringung von Gleichstromsystemen (DC-Systeme) zeigt sich sowohl im Bereich der Heimanwendungen, mit eher geringen Leistungen, als auch für industrielle Anwendungen im Hochleistungsbereich. Besonders elektrochemische Speicher rücken mit der Verbreitung dezentraler, fluktuierender Energieerzeugung immer mehr in den Fokus; das Stichwort E-Mobilität ist hier ebenfalls ein wichtiges Thema.

Aus den vielfältigen Erzeugungs-, Wandlungs- und Anwendungsformen elektrischen Gleichstroms ergeben sich neue Anforderungen an die Sicherheit – für Personen und Anlagen. Dazu zählt im Besonderen der Schutz vor Störlichtbögen, die aufgrund der hohen umgesetzten Energie im Kurzschlussfall in wenigen Millisekunden große Schäden verursachen können.

Neben den materiellen Schäden durch Zerstörung von Anlagenteilen und damit möglicher Unterbrechung der Energieversorgung, sind auch Personenschäden, gerade bei Arbeiten an Anlagen, möglich. Hier stehen besonders Batterien im Fokus, da eine Freischaltung technisch kaum realisierbar ist. Dies führt in vielen Bereichen zu dauerhaftem Arbeiten unter Spannung sowie zu Arbeiten in der Nähe von unter Spannung stehenden Anlagenteilen.
Um einen bestmöglichen Schutz von Personen und Anlagen zu gewährleisten, ist es notwendig, die technischen Möglichkeiten zur Störlichtbogenvermeidung und -erkennung auszuschöpfen und das verbleibende Risiko mit geeigneter Organisation und persönlicher Schutzausrüstung (PSA) weiter zu mindern.
Für eine Einschätzung der Gefahren sind zunächst umfangreiche Kenntnisse über die Entstehung und die Eigenschaften von Störlichtbogen in Gleichstromsystemen notwendig. Vorab müssen die Fehlerbedingungen genauer betrachtet werden; dazu gehört vor allem die Kurzschlussleistung von Batteriesystemen.
Um Störlichtbogen selbst genauer analysieren und bewerten zu können, werden Daten bekannter Fehlerfälle ausgewertet und Störlichtbögen in DC-Systemen experimentell untersucht.

Die Ergebnisse werden in konkrete Hilfen für Risikobewertungen, Vorschläge zu geeigneten Berechnungsverfahren, konstruktive Hinweise und ein Auswahltool für persönliche Schutzausrüstung überführt und damit direkt für die Nutzung in Unternehmen aller Art zugänglich und nutzbar gemacht.