Regels - Bijlage 2 Handreiking Risicobeheersing ADVIES VEILIGE PV

In zo’n geval is er eigenlijk meer sprake van een natuurbrand waarbij zonnepanelen zijn betrokken in plaats van een brand in een zonnepark. In het verlengde hiervan kan zo ook branduitbreiding plaatsvinden naar aangrenzende begroeiing c.q. natuurgebieden en zo een op zichzelf staande natuurbrand veroorzaken. Het casuïstiek- en literatuuronderzoek biedt te weinig basis om er zeker van te kunnen zijn dat een brand in het type zonnepanelen en de opstelling daarvan zoals deze momenteel gebruikelijk zijn in een zonnepark ook vanzelf zal uitdoven. Optreden van de brandweer blijft dus vooralsnog gewenst om de brand te blussen. Dit is uiteraard alleen goed mogelijk als dit ook gefaciliteerd wordt; de volgende paragraaf geeft een overzicht van te nemen maatregelen.

23

4.2

ADVISERING

Zolang de effecten overzienbaar zijn, zoals in de vorige paragraaf beschreven, is een inzet van één tankautospuit met twee lagedruk stralen afdoende om een brand te beheersen en te blussen, indien het alleen een brand aan het PVsysteem betreft. De maatregelen zoals hieronder genoemd maken een dergelijke inzet mogelijk. Om zonneparken te bouwen en te onderhouden worden toegangswegen gerealiseerd. Deze kunnen door de brandweer worden gebruikt om het zonnepark te bereiken. N.B. Aangezien in de nabije toekomst het type zonnepanelen en de opstelling alweer anders kunnen zijn, is daarmee ook het brandgedrag geen vast gegeven. Het is van belang de ontwikkelingen op dit terrein nauwgezet te volgen en met de branche in contact te blijven om de juiste brandveiligheidsadviezen te kunnen geven en de repressieve dienst adequaat te kunnen informeren. 4.2.1 Algemeen Beter nog dan het beperken en blussen van brand is het voorkomen van brand. De kans op brand kan worden teruggebracht door een installatie goed te onderhouden en de mogelijke interne en externe brandoorzaken te beperken. Dit kan middels een aantal maatregelen: − −

−

De eigenaar draagt zorg voor een periodieke controle van de zonnepanelen, bekabeling en overige componenten. De minimale afstand tussen zonnepanelen / overige componenten en aangrenzende bebouwing is gelijk of groter aan de afstand van ‘kans op overslag: gering’ zoals bepaald in het document Brandoverslag. Handelingsperspectief en literatuuronderzoek (Brandweeracademie 2018). Het zonnepark is niet algemeen toegankelijk en als zodanig fysiek gescheiden van de omgeving.

4.2.2 Preventie Daarnaast is het van belang dat de kans op verdere branduitbreiding zo klein mogelijk wordt gehouden. De volgende maatregelen kunnen hier een bijdrage aan leveren: − − − − − − − −

Er is een voorziening aanwezig die brand meldt en zo bijdraagt aan een spoedige doormelding aan 112. Componenten anders dan zonnepanelen en bekabeling worden zo veel mogelijk op voldoende afstand van de panelen geplaatst, zodat zij niet tot brandoverslag richting de panelen kunnen leiden. Bekabeling dient vlamdovend uitgevoerd te worden. De draagconstructie en ondergrond waarop de panelen en componenten geplaatst zijn, dragen zo weinig mogelijk bij aan branduitbreiding richting overige panelen / componenten. Pas zonnepanelen toe met zo weinig mogelijk brandbaar materiaal (bijvoorbeeld zo weinig mogelijk kunststof) en breng zo mogelijk een paneellijst van onbrandbaar materiaal aan. Beperk het aantal aanliggende panelen in een rij. Houd voldoende afstand tussen de rijen om brandoverslag te voorkomen. Om brandoverslag en -uitbreiding via begroeiing onder en naast zonnepanelen te voorkomen, moet gezorgd worden voor brandgangen waar de begroeiing minimaal is.

4.2.3 Repressie Om voldoende mogelijkheden te hebben voor repressief optreden moet de inrichting van het zonnepark aan een aantal zaken voldoen. Zo zullen de panelen en overige componenten bereikbaar moeten zijn voor blussing en zal een afdoende bluswatervoorziening aanwezig moeten zijn. Onderstaande inrichting is een voorbeeld van hoe hierin kan worden voorzien. Echter, het onderstaande is niet altijd haalbaar en ook bestaande systemen zijn in veel gevallen ook niet zo aangelegd: − − −

−

−

Het zonnepark is via twee toegangen toegankelijk middels het bij de brandweer in gebruik zijnde systeem voor toegang. Deze twee toegangen zijn zo geplaatst dat bij elke willekeurige windrichting hoogstens één van beide toegangen benedenwinds van een mogelijke brand ligt. Elk zonnepaneel e/o component is tot op een afstand van maximaal 20 meter met een lagedruk (LD) -straal te benaderen. De looproute c.q. de route waarover de LD-straal wordt afgelegd, is daarbij vrij van hindernissen (zodat bijvoorbeeld personeel e/o slangen niet onder panelen hoeven door te gaan). De inzet van stralen zal conform het document Brandweeroptreden nabij elektriciteit plaatsvinden. Voor elk paneel en elke component is duidelijk binnen welke van de drie categorieën (transport, distributie, gebruik) dit / deze valt. Panelen / componenten die binnen de categorieën ‘transport’ of ‘distributie’ vallen, zijn spanningsloos te maken. De afstand tussen de opstelplaats van de TS en elk zonnepaneel e/o component is, gemeten over de looproute (zie het vorige punt), nergens groter dan 100 meter.

24

−

− −

Een opstelplaats is bereikbaar middels een verharde weg. Zowel opstelplaats als verharde weg voldoen aan het gestelde in de Handreiking Bluswatervoorziening en Bereikbaarheid 2019. In dat kader wordt de weg op een zonnepark gelijkgesteld aan een erftoegangsweg. De bluswatervoorziening levert minimaal 60 m3/h. De bluswatervoorziening voldoet qua inrichting aan het gestelde in de Handreiking Bluswatervoorziening en Bereikbaarheid 2019. Er zijn voldoende bluswatervoorzieningen. Voldoende wil hier zeggen dat de bluswatervoorzieningen, opstelplaatsen en looproutes samen een dekkend geheel vormen.

25

Regelgeving

Bijlage 1 Toe te passen regelgeving Wetgeving/ normen Bouwbesluit

Art.nr. 1.16

Zorgplicht: 1. Een bij of krachtens de wet aanwezige installatie als bedoeld in hoofdstuk 6 van dit besluit: a. functioneert overeenkomstig de op die installatie van toepassing zijnde voorschriften; b. wordt adequaat beheerd, onderhouden en gecontroleerd, en c. wordt zodanig gebruikt dat geen gevaar voor de gezondheid of de veiligheid ontstaat dan wel voortduurt. 2. Na het aanbrengen of wijzigen van een kabel-, leiding- of andere doorvoer in of door een scheidingsconstructie waarvoor op grond van dit besluit een eis met betrekking tot de weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag of rookdoorgang geldt, wordt de weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag of rookdoorgang op adequate wijze gecontroleerd.

Bouwbesluit

2.7.1.

Dakoppervlak: De bovenzijde van een dak van een bouwwerk is, bepaald volgens NEN 6063 niet brandgevaarlijk (vliegvuur). Dit geldt niet indien het bouwwerk geen voor personen bestemde vloer heeft hoger dan 5 m boven het meetniveau, en de brandgevaarlijke delen van het dak tenminste 15 m vanaf de perceelgrens liggen. Indien het perceel waarop het bouwwerk ligt, grenst aan een openbare weg, openbaar water, openbaar groen, of een perceel dat niet is bestemd voor bebouwing of voor een speeltuin, kampeerterrein of opslag van brandgevaarlijke stoffen of van brandbare niet milieugevaarlijke stoffen wordt die afstand aangehouden tot het hart van de weg, dat water, dat groen of dat perceel. Dit geldt niet voor bouwwerken kleiner dan 50 m2.

Bouwbesluit

2.82

Brandcompartimentering: Hoewel niet rechtstreeks betrekking hebbende op de PV-installatie dient voorkomen te worden dat een eventuele brand op het dak via branddoorslag / overslag uitbreidt naar een naastgelegen brandcompartiment. In de praktijk blijkt dat brandbare zonnepanelen vaak over compartimenteringswanden heen lopen. Het gebruik van onbrandbare isolatie- en bouwmaterialen met een brandklasse A (volgens NEN-EN 13501-1) is een goede invulling om branduitbreiding te beperken.

Bouwbesluit

7.2

Restrisico brandgevaar en ontwikkeling van brand: Onverminderd het bij of krachtens dit besluit bepaalde is het verboden in, op, aan of nabij een bouwwerk voorwerpen of stoffen te plaatsen, te werpen of te hebben, handelingen te verrichten of na te laten, werktuigen, middelen of voorzieningen te gebruiken of niet te gebruiken of anderszins belemmeringen op te werpen of hinder te veroorzaken waardoor brandgevaar wordt veroorzaakt of bij brand een gevaarlijke situatie wordt veroorzaakt.

26

Wetgeving/ normen Bouwbesluit

Art.nr. 7.10

Restrisico brandgevaar en ontwikkeling van brand: Onverminderd het bij of krachtens dit besluit bepaalde is het verboden in, op, aan of nabij een bouwwerk voorwerpen of stoffen te plaatsen, te werpen of te hebben, handelingen te verrichten of na te laten, werktuigen, middelen of voorzieningen te gebruiken of niet te gebruiken of anderszins belemmeringen op te werpen of hinder te veroorzaken waardoor: a. brandgevaar wordt veroorzaakt, of b. bij brand een gevaarlijke situatie wordt veroorzaakt.

Bouwbesluit

7.16

Restrisico veilig vluchten bij brand: Onverminderd het bij of krachtens dit besluit bepaalde is het verboden in, op, aan of nabij een bouwwerk voorwerpen of stoffen te plaatsen, te werpen of te hebben, handelingen te verrichten of na te laten, werktuigen, middelen of voorzieningen te gebruiken of niet te gebruiken of anderszins belemmeringen te veroorzaken waardoor: − − −

melding van, alarmering bij of bestrijding van brand wordt belemmerd; het gebruik van de vluchtmogelijkheden bij brand wordt belemmerd, of het redden van personen of dieren bij brand wordt belemmerd.

NEN 1010

Art. 6.8

Voorziening voor elektriciteit: Een voorziening voor elektriciteit voldoet aan NEN 1010 bij lage spanning. Op PVinstallaties van toepassing zijnde bepalingen:

NEN 1010

Deel 1

In NEN 1010:2015, deel 1, zijn de fundamentele uitgangspunten beschreven (de basis). Nieuw hierin is dat NEN 1010 ook van toepassing is op het ontwerp, de installatie en de inspectie van PV-installaties (bepaling 11.1).

NEN 1010

Deel 3,4,5

Algemene regels uit de delen 3, 4, 5 en 6 zijn van toepassing op PV-installaties. In deel 712 staan specifieke aanvullingen en beperkingen bij PV-installaties. In de norm wordt met een PV-installatie bedoeld: de installatie die bestaat uit PV-panelen tot en met de aansluiting op de verdeelinrichting op de vaste installatie. In de norm zijn verschillende nieuwe termen beschreven in deel 712.2x. (figuur 1). Elke PV-installatie moet beschermd zijn tegen: − − − − −

elektrische schok thermische invloeden brand door het elektrisch materiaal zelf overspanning blikseminslag.

Beschermen tegen schok De DC-installatie van een PV-installatie moet worden beschouwd als een systeem dat onder spanning staat, ongeacht of de omvormer er wel of niet op is aangesloten en/of de AC-zijde erop is aangesloten. De installatie moet aan de DC-zijde worden beschermd tegen elektrische schokken door het toepassen van dubbel geïsoleerd (klasse II) materiaal of het toepassen van een zeer lage spanning (SELV / PELV). Klasse II Al het materieel dat wordt toegepast aan de DC-zijde van de installatie (tot aan de DC-aansluitklemmen van de omvormer) moet van klasse II zijn, of hieraan gelijkwaardig (bepaling 712.412.3). In de vorige norm was dat een advies. PVpanelen zijn in het algemeen dubbel geïsoleerd, maar ook de leidingen en eventuele aansluitkastjes moeten klasse II zijn. Een leiding van klasse II is een éénaderige kabel die zowel een functionele als fundamentele isolatie heeft (in tegenstelling tot een draad). Extra lage spanning SELV / PELV Als aan de DC-zijde de beschermingsmaatregel ‘extra lage spanning’ wordt toegepast, dan mag Uoc maximaal 120 V DC zijn. Dit is de maximale openspanning

27

Wetgeving/ normen

Art.nr. tussen de uiteinden van een PV-streng die ontstaat bij het in serie schakelen van PV-panelen. Beschermen tegen thermische invloeden Als in een PV-installatie een kortsluiting plaatsvindt tussen actieve delen onderling of ten opzichte van beschermingsleidingen, dan kunnen er onbedoelde stromen lopen die een brand kunnen veroorzaken. Om te controleren of een PV-installatie geïsoleerd blijft (klasse II) gedurende de levensduur van de installatie, moet een isolatiebewakingstoestel worden geïnstalleerd. Dit is niet nodig als de omvormer de isolatieweerstand bewaakt en afschakelt bij een isolatiefout en als een van de actieve DC-geleiders is vereffend (bepaling 712.421.8). In deze laatste situatie wordt de installatie afgeschakeld door een foutstroom, omdat hierbij geen sprake is van een zwevend net. Om te grote (fout)stromen door PV-panelen te voorkomen, zijn de volgende eisen gesteld: −

−

PV-strengen, die bestaan uit een gelijk aantal dezelfde PV-panelen, mogen parallel worden aangesloten op de omvormer. Bij drie of meer PV-strengen moet echter worden voorkomen dat er (bij een defect in één streng) te grote retour-foutstromen door het defecte paneel met de sluiting gaan lopen. Om oververhitting bij de plaats met het defect te voorkomen, moeten in elke streng beveiligingstoestellen (smeltpatronen of installatieautomaten) worden toegepast. De beveiligingstoestellen moeten zowel in de plus- als de minleiding worden toegepast. Om overbelasting van de PV-AC-voedingsleiding tussen de verdeler en de omvormer te voorkomen, moet een PV-installatie op een aparte eindgroep in de schakel- en verdeelinrichting worden aangesloten. Op deze groep mogen geen andere toestellen of wcd’s zijn of kunnen worden aangesloten. Deze PVAC-voedingsleiding moet een doorsnede hebben die is afgestemd op het voorliggende beveiligingstoestel en de ontwerpstroom van de omvormer.

Beschermen tegen overspanningen Overspanningsbeveiligingen moeten ook in de DC-zijde van de PV-installatie worden geïnstalleerd als dat nodig is op basis van de risicoanalyse die van toepassing is op de gehele elektrische installatie, zoals beschreven in bepaling 443. Ook al is het op basis van bepaling 443 niet noodzakelijk, dan nog moeten overspanningsbeveiligingen in het DC-systeem worden toegepast als de lengte van de DC-leidingen op het dak een kritische grens overschrijdt. Deze kritische lengte kan als volgt worden berekend: 1. Bepaal de afstand van de totale leidinglengte tussen het aansluitpunt van de DC-leiding (op het verste paneel) en het aansluitpunt op de omvormer. Bij meerdere pv-arrays: kies de langste leiding. 2. Bepaal de kritische lengte met onderstaande tabel.

NEN 1010

Kritische lengte bij Ng 3* Woonhuis 115/ng 38 m Open veld 200/ng 67 m Gebouw 450/ng 150 m *Het gemiddelde aantal blikseminslagen/km 2 in Nederland ligt tussen 2-3. Bepaal het gemiddelde aantal blikseminslagen/km2 op de locatie. In NEN-EN-IEC 62305-2, bijlage A.1, staat een kaart met het gemiddelde aantal inslagen/km2. Dit getal (Ng in tabel 1) ligt voor Nederland gemiddeld op zo’n 2 à 3. Is de PV-leiding langer dan de kritische lengte volgens de tabel, dan is beveiligen tegen overspanning in het DC-circuit verplicht. Is de lengte korter, dan hoeft dit niet.

28

Wetgeving/ normen

Art.nr. Welke overspanningsbeveiligingen geschikt zijn voor welke situatie staat beschreven in bepaling 712.534.x. Om overspanningen door inductie te voorkomen, is het belangrijk dat het oppervlak van lussen tussen de afzonderlijke (DC-)leidingen zo klein als mogelijk wordt gehouden. Praktisch betekent dit dat de plus- en min-leidingen bijvoorbeeld bij elkaar moeten worden gemonteerd. Bliksembeveiliging Als een opvanginrichting van een uitwendige blikseminstallatie op het object aanwezig is, moet er naar worden gestreefd om de PV-panelen en het draagsysteem in een beveiligd gebied te plaatsen. Hiervoor kunnen vrijstaande opvangers of een vangleiding nabij – maar niet te dicht bij – de panelen worden geplaatst. Om overslag te voorkomen tussen een blikseminstallatie en de PVinstallatie bij een blikseminslag, moet tussen de PV-installatie (panelen, draagsysteem en DC-leidingen) en elk deel van de uitwendige blikseminstallatie een minimale scheidingsafstand (S) worden aangehouden. In NEN-EN-IEC 623053: 6.3 staat beschreven hoe deze afstand kan worden berekend. Hieronder staat een versimpelde rekenmethode die uitgaat van lucht tussen de twee geleiders.

NEN 1010

Deel 712

In NEN 1010:2015, deel 712, staan de eisen aan PV-installaties beschreven. Deze eisen zijn veranderd ten opzichte van NEN 1010:2007. De belangrijkste veranderingen zijn de concrete eisen die worden gesteld aan het toegepaste materieel, het plaatsen van pictogrammen, het toepassen van isolatiebewakingstoestellen en overspanningsbeveiligingen.

Deel 712.5

Eisen aan het materieel Alle materialen en componenten van de PV-installatie moeten voldoen aan specifieke normen. In NEN 1010:2015, bepaling 712.5, zijn de normen vermeld voor de PV-onderdelen. Het materiaal dat buiten wordt toegepast, moet een beschermingsgraad hebben ≥ IP44 en een beschermingsgraad tegen uitwendige mechanische stootbelasting ≥ IK07. Aanduidingen Om veiligheidsredenen moeten betrokken personen, zoals gebruikers, monteurs, inspecteurs, hulpverleners (brandweer en dergelijke) worden gewaarschuwd voor de aanwezigheid van een PV-installatie. Ook al is de PV-installatie gescheiden van het net, dan nog staat er spanning op het DC-systeem waardoor er een risico op elektrocutie- en/of brand is. De aanwezigheid van een PV-installatie moet met een embleem, bijvoorbeeld een sticker, worden aangeduid. Op enkele onderdelen moeten specifieke stickers worden aangebracht. Leidingen en verbindingen Leidingen moeten zo worden aangelegd dat de kans op aardsluiting en kortsluiting en overspanningen door inductie zo klein mogelijk is. Naast het type leiding is het belangrijk dat de leidingen deugdelijke worden bevestigd. Materialen daarvoor moeten bestand zijn tegen uitwendige invloeden, zoals zonnestraling (Uv-licht), wind, water en sneeuw. De doorsnede van de DC-leidingen moet worden berekend bij een omgevingstemperatuur van minimaal 70 °C (bepaling 712.523.10).

DC-connectoren waarmee leidingen aan elkaar worden verbonden, moeten voldoen aan NEN-EN-IEC 62852, op zo’n manier dat ze goed bij elkaar passen. Verschillende merken onderling zijn wellicht niet compatibel en daardoor samen ongeschikt. Het is daarom alleen toegestaan een stekker en contrastekker van een verschillend fabricaat toe te passen als beide fabrikanten de compatibiliteit onderschrijven. Als DC-connectoren worden toegepast op een plaats die bereikbaar is door leken, dan moeten connectoren: − −

worden toegepast die alleen met gereedschap zijn te openen zijn ondergebracht in een behuizing die alleen met een sleutel of gereedschap is te openen.

29

Wetgeving/ normen

Art.nr. Aardlekschakelaar Een aardlekschakelaar kan verplicht zijn om toe te passen als foutbescherming of als aanvullende bescherming (zie hoofdstuk 4 van NEN 1010: 2015). Als een aardlekschakelaar wordt toegepast in de schakel en verdeelinrichting in de voedingsketen naar de omvormer, dan moet deze wellicht ook uitschakelen als er door een fout DC-stromen gaan lopen. Hiervoor is een type B-aardlekschakelaar geschikt. Als er maatregelen zijn getroffen waardoor er geen fout-DC-stromen kunnen lopen, dan kan een type A-aardlekschakelaar worden toegepast. Dit is mogelijk als: − −

−

de omvormer ten minste voorziet in een enkelvoudige scheiding tussen de ACen de DC-zijde de installatie ten minste voorziet in een enkelvoudige scheiding tussen de omvormer en het toestel voor aardlekbeveiliging door gescheiden wikkelingen van een transformator de omvormer volgens een verklaring van de fabrikant geen toestel voor aardlekbeveiliging van het type B nodig heeft (omdat deze inwendig bijvoorbeeld over een soortgelijke beveiliging beschikt).

Lastscheiders Om veilig onderhoud aan, en vervanging van de omvormer mogelijk te maken, moeten er lastscheiders in de PV-installatie worden toegepast. Deze moeten zowel in de AC- als DC-zijde worden geïnstalleerd. Let erop bij de keuze van een lastscheider in het DC-circuit, dat deze geschikt moet zijn om DC-stromen te scheiden. Bij het verbreken van een DC-circuit ontstaat een intense vlamboog. Als een stroomvoerend DC-circuit spontaan wordt onderbroken, dan zal de vlamboog de verbinders beschadigen. Als deze vervolgens weer aan elkaar worden bevestigd, is de kans reëel dat er een verhoogde overgangsweerstand ontstaat met een sterk verhoogd brandgevaar tot gevolg. Om onbedoeld verbreken van de stroomkring te voorkomen, moeten onbevoegden geen toegang hebben tot plaatsen waar scheiding mogelijk is. Voorbeelden hiervan zijn de behuizingen waar verbindingen in het DC-systeem zijn gemaakt. Aan de AC-zijde moet bij de keuze van de scheider (de installatieautomaat of de aardlekautomaat) worden gelet op de polariteit van de beveiliging. Aarding en potentiaalvereffening Aardingsinstallaties kunnen om verschillende reden worden toegepast: − − − −

als veiligheidsaarding om bij een aardsluiting de installaties automatisch te laten afschakelen (foutbescherming) als veiligheidsaarding als vereffening om een (te groot) potentiaalverschil tussen twee of meer gelijktijdig aanraakbare delen te voorkomen om bliksemstromen te voeren om aangesloten apparatuur storingsvrij te laten functioneren.

Een PV-DC-installatie is meestal een zwevend net waarbij uitsluitend klasse IImateriaal wordt toegepast. Aan de foutbescherming is hiermee voldaan. Om deze reden hoeven PV-panelen dan in het algemeen ook niet met een beschermingsleiding worden verbonden (fabrikanten schrijven voor hoe materiaal moet worden toegepast). Een metalen stellage of draagframe op het dak is geen vreemd geleidend deel dat volgens bepaling 411.3.1.2 met een beschermende vereffeningsleiding moet worden verbonden. Dit geldt als de stellage of het frame bij normaal gebruik niet bereikbaar is voor personen (op een dak is dat gangbaar). Het kan wel nodig zijn om metalen frames en metalen ladderbanen, buizen, kabelgoten enzovoort, te vereffenen. Redenen om dit te doen kunnen zijn: −

Bij een omvangrijke installatie kan er spanning op deze metalen delen komen te staan door capacitieve koppeling met leidingen. Door te vereffenen wordt een eventuele ontlading via het lichaam voorkomen als een omvangrijke installatie wordt geladen. De vereffeningsleidingen moeten voor deze situatie een doorsnede hebben ≥ 4 mm2.

30

Wetgeving/ normen

Art.nr. −

Als er een uitwendige blikseminstallatie op hetzelfde dak aanwezig is en de volledige PV-installatie niet in een beschermd gebied ligt en/of de afstand S tot de uitwendige blikseminstallatie onvoldoende groot is, wordt geadviseerd de metalen delen van de PV-installatie (draaginrichting, kabelgoten en dergelijke) te vereffenen met de blikseminstallatie.

Opmerking: als een PV-installatie is vereffend met de bliksem-installatie en er doet zich een blikseminslag voor, dan lopen er deelstromen (kilo-Ampères) door de PVinstallatie. Deze grote stromen creëren hoge potentiaalverschillen. Een aanzienlijke schade in met name de hele PV-installatie, maar ook in andere delen van de elektrische installatie is dan een reëel risico. De schade is te beperken door het toepassen van overspanningsbeveiligingen. Als verbindingen tussen koperdraden en metalen draagframes en dergelijke worden gemaakt, is het belangrijk om geschikte verbinders te kiezen of de verbindingen zodanig te maken dat ze niet corroderen ondanks het contactpotentiaal tussen aluminium en koper. Als het draadframe en de panelen zijn vereffend, dan kan met de vereffeningsleiding op een eenvoudige manier de isolatieweerstand van de installatie worden bewaakt (met een isolatiebewakingstoestel) of gemeten (bij een inspectie). Deze ‘vereffeningsleidingen’ worden dan functionele vereffeningsgeleiders genoemd. Inspectie; Voor oplevering moet een inspectie plaatsvinden. In deel 6 van NEN 1010:2015 staat de algemene inspectie beschreven. NEN-EN-IEC 62446 geeft aanvullende eisen voor documentatie van de installatie, de beproeving voordat de installatie in bedrijf wordt genomen, en de eerste inspectie.

31

Bijlage 2 Meterkastkaart woningen (< 5kVA)

32

Meterkastkaart ten behoeve van de Brandweer Deze kaart is voor de Brandweer, mocht er onverhoopt iets zijn. Hang de kaart op aan de binnenkant van de deur in de meterkast, zodat de Brandweer hem makkelijk vindt en snel aan het werk kan!

Informatie Aantal zonnepanelen:……………………………………………………………… Totaal vermogen (Wp):…………………………………………………………….. Locatie van Omvormer:…………………………………………………………… Locatie DC-schakelaar:……………………………………………………………. Naam installateur + noodnummer (bereikbaar 24/7):………………………... …………………………………………………………………………………………. Zijn er batterijen (thuisbatterij) aanwezig voor de opslag van de opgewekte energie? Zo ja, waar? …………………………………………………………………………………………. Zijn er andere energie-opwek of -opslagsystemen aanwezig? Zo ja, waar? Voorbeelden hiervan zijn: pelletbrander, zonnecollectoren (voor warm water), brandbare gassen en/of vloeistoffen, waterstofopwekking / opslag. ………………………………………………………………………………………….

33

Bijlage 3 Entreekaart (>5kVA)

34

Entreekaart ten behoeve van de Brandweer Deze kaart is voor de Brandweer, mocht er onverhoopt iets zijn. Deze kaart dient bij de entree van het gebouw aanwezig, goed zichtbaar en toegankelijk te zijn.

Informatie Aantal zonnepanelen en het totale vermogen:……………………………………………. Locatie van omvormer:……………………………………………………………………….. Locatie van DC-schakelaar:……………………………………………………………......... Locatie brandweerschakelaar:………………………………………………………………. Naam installateur + noodnummer (bereikbaar 24/7):…………………………………….. Naam eigenaar zonnestroomsysteem + noodnummer (bereikbaar 24/7):……………... …………......................................................................................................................... Naam eigenaar pand + noodnummer (bereikbaar 24/7):………………………………… ………………………………………………………………………………………………….. Overig getroffen veiligheidsmaatregelen:…………………………………………………... Zijn er batterijsystemen voor de opslag van de opgewekte energie? Zo ja, waar? Deze plek dient ook aangegeven te zijn op de tekening. ………………………………………………………………………………………………….. Zijn er eventueel andere aanwezige energie-opwek of -opslagsystemen? Zo ja, waar? Deze plek dient ook aangegeven te zijn op de tekening. Voorbeelden hiervan zijn: pelletbrander, zonnecollectoren (voor warm water), brandbare gassen en/of vloeistoffen, waterstofopwekking / opslag. …………………………………………………………………………………………………..

35

➔ Op een aparte A4 komt een tekening met hierop: o Legplan van zonnepanelen o Locatie zonnepanelen, locatie DC-schakelaar o Locatie brandweerschakelaar o Route van kabeltracés o Route van DC-bekabeling door het gebouw heen o Alle bekabeling die niet spanningsloos kan worden gemaakt o Toegang(en) tot dak o Brandscheidingen o Compartimenten van zonnepanelen o Duidelijk ingetekend welke stroken van de compartimenten gestut zijn en welke behoren bij een brandscheiding o Duidelijk ingetekend waar en of het dak beloopbaar is.

36

Casuïstiek en literatuuronderzoek

Bijlage 4 Zonneparken en brandgedrag Bij de inschatting of en in hoeverre een brand in een zonnepark tot voorzienbare problemen leidt, spelen twee aspecten een rol: de ontwikkelingssnelheid en de omvang van de brand. In deze bijlage wordt aan de hand van casuïstiek en literatuuronderzoek verder op het brandverloop ingegaan. Daarbij wordt nadrukkelijk het voorbehoud gemaakt dat dit onderzoek naar casuïstiek en literatuur beperkt is geweest. Nieuwe casuïstiek en of onderzoek kunnen tot andere inzichten en daarmee ook tot een andere uitgangspunten voor advisering leiden. CASUÏSTIEK Op 24 maart 2019 vond in Emmeloord een brand plaats in een zonnepark, zie afbeelding B4.1. Deze brand is ontstaan in een transformator die onder een rij met zonnepanelen geplaatst was. Omdat eerst het een en ander spanningsvrij is gemaakt, kostte het enige tijd (ca. 45 minuten) voordat met blussen werd begonnen. Desondanks is de branduitbreiding naar aangelegen panelen beperkt gebleven. Uiteindelijk is ca. 20 m2 aan panelen direct boven en rondom de transformator verbrand, zie afbeelding B4.2.

Afbeelding B4.2 Uiteindelijk verbrande panelen

Afbeelding B4.1 Brand zonnepanelenpark aan de Kuinderweg in Emmeloord

LITERATUURONDERZOEK In de afgelopen jaren zijn er een aantal onderzoeken gedaan naar de brandbaarheid en het brandgedrag van zonnepanelen. Hierbij zijn proefstukken van zonnepanelen onder laboratoriumomstandigheden met een externe bron aangestraald. In het onderzoek van Yang et al.16 is gekeken naar polykristallijne siliciumzonnepanelen met aan de bovenkant een glasplaat. De zonnecellen zelf zijn rondom ingepakt in EVA (ethyleenvinylacetaat copolymeer). Aan de onderzijde zit verder nog een kunststoffolie (zoals Tedlar of PET). In het onderzoek van Yin en Qui17 is gekeken naar CIGS-dunne-film-zonnepanelen. CIGS staat hierbij voor koper, indium, gallium en selenium. Ten opzichte van de panelen met een glasplaat biedt de dunne-film-panelen gebruiksvoordelen: de zonnepanelen zijn hierdoor namelijk flexibel. De dunne film in het onderzoek is van ETFE (ethyleen-tetrafluorethyleen copolymeer) en ligt aan de bovenkant. Daaronder liggen de zonnecellen op een metalen plaat met aan de achterkant een laag PET (polyethyleenterefthalaat).

16 17

Yang H.-Y., Zhou X.-D., Yang L.-Z., Zhang T.-L. Experimental Studies on the Flammability and Fire Hazards of Photovoltaic Modules. Materials. 2015. Yin L., Jiang Y., Qiu R. Combustion Behaviors of CIGS Thin-Film Solar Modules from Cone Calorimeter Tests. Materials. 2018.

37

Bij beide onderzoeken is de minimale hittebelasting vastgesteld waarbij het proefstuk na een zekere tijd begint te branden. Verder biedt het onderzoek inzicht in het vrijkomende brandvermogen (HRR) van een dergelijk proefstuk. Helaas gaan de onderzoeken niet in op vrijkomende toxische verbrandingsproducten anders dan CO en CO 2. ONTBRANDING In geval van de glas- / EVA- / PET-panelen ontbrandt het proefstuk na ruim twee minuten wanneer het wordt blootgesteld aan een hittebelasting van 40 kW/m2. Bij een hittebelasting van 28 kW/m2 duurt het een kwartier alvorens het proefstuk ontbrandt. Bij een hittebelasting van 25 kW/m2 komt het proefstuk niet tot ontbranding, ook niet bij een langdurige blootstelling. In geval van de ETFE-panelen ontbrandt het proefstuk na zo’n twee minuten wanneer het wordt blootgesteld aan een hittebelasting van 25 kW/m2. Bij een hittebelasting van 2o kW/m2 komt het proefstuk niet tot ontbranding, ook niet bij een langdurige blootstelling. Daarmee lijkt 20 kW/m2 aan hittebelasting een te hanteren ondergrens voor het wel of niet ontbranden van een zonnepaneel. Zie ook tabel B4.1. Hittebelasting (kW/m2)

Ontbrandingstijd Glas / EVA (s)

Ontbrandingstijd CIGS / ETFE (s)

25 128 28 900 30 625 70 35 210 67 40 140 50 45 80 38 Tabel B4.1 Ontbrandingstijden afhankelijk van de hittebelasting Het vrijkomende brandvermogen van een brandend zonnepaneel blijkt in de beide onderzoeken een sterke relatie te hebben met de hittebelasting die tot de ontbranding heeft geleid. Hoge hittebelastingen (lees: 45 kW/m2) leiden tot een hoge(re) en korte(re) HRR, terwijl een hittebelasting die nog nét een ontbranding kan veroorzaken, het tegenovergestelde laat zien. Zie ook de grafieken 1 en 2 verderop. De kleuren laten zien aan welke hittebelasting het proefpaneel wordt blootgesteld; op de verticale as wordt de HRR van het ontbrandende proefpaneel weergegeven. De vraag is nu of deze HRR’s voldoende zijn om vervolgens een buurpaneel tot ontbranding te brengen. Hiervoor kan als volgt een conservatieve inschatting worden gemaakt, zie ook afbeelding B4.1. Veronderstel de brand in een paneel als cilindervormige vlam boven het paneel. Deze cilinder heeft de volgende dimensies: de lengte is gelijk aan de lengte van het paneel, de diameter van de cilinder is gelijk aan de breedte van het paneel, de as van de cilinder ligt in de lengterichting boven het midden van het paneel en op een hoogte van de helft van de breedte van het paneel. Het brandvermogen Q dat van een brandend paneel vrijkomt, is gelijk aan het oppervlakte van het paneel (BxL) maal de HRR.

De grafieken 1 en 2 geven een beeld van de mogelijke HRR’s van een paneel. Modelmatig wordt dit brandvermogen evenredig verdeeld over het oppervlakte O van de cilinder. Aangezien hier de diameter D van de cilinder gelijk is gesteld aan de breedte B van het paneel geldt: Ocilinder = π.B.L + 2(¼.π.B2). Omdat het brandvermogen van het paneel modelmatig gelijk is aan het brandvermogen van de cilinder geldt: HRRpaneel x Opaneel = HRRcilinder x Ocilinder. HRRcilinder wordt daarmee gelijk aan HRRpaneel maal L / π(L + ½B).

Afbeelding B4.1 Het middelste van de naast elkaar liggende panelen brandt, de vlam wordt voorgesteld als een cilinder boven het middelste paneel.

38

In geval van een paneel met een lengte–breedte verhouding van 2 - 1 (oftewel B= ½L) levert dit een reductie in stralingsintensiteit op met een factor van ongeveer 4. Verder moet nog met twee andere factoren rekening gehouden worden. De kleinste afstand tot het buurpaneel is √2 maal de straal van de cilinder. Daarnaast valt de straling niet loodrecht op het buurpaneel, maar onder een hoek van 45 graden of minder. De extra afstand en de schuine invalshoek leveren elk een reductiefactor van √2, samen dus 2. De totale reductiefactor in vermogen wordt daarmee een factor 8. Oftewel, als hittebelasting op een buurpaneel kan de HRRpaneel maal een factor 0,125 worden aangenomen. Om dit buurpaneel tot daadwerkelijke ontbranding te laten komen, moet deze hittebelasting wel lang genoeg in stand blijven; tabel B4.1 biedt hiervoor een tijdsindicatie. Grafiek 1 laat zien welke HRR’s er bij een glas- of EVA-paneel gegenereerd kunnen worden. Een brandverloop conform de zwarte of rode lijn zal niet tot een ontbranding in een buurpaneel leiden: de HRR’s van deze lijnen maal de factor 0,125 komen niet boven de eerder genoemde ondergrens van 20kW/m2 uit.

De roze en ook de groene lijn leiden tot een andere uitkomst. De piek van de HRR ligt op respectievelijk ca. 400 en 270 kW/m2, de brandduur op respectievelijk ca. 360 en 420 seconden. Natuurlijk is deze piek HRR niet gedurende de hele brandduur aanwezig; we kunnen dit ondervangen door een extra factor 0,5 toe te passen. Gelet op het typische driehoekige karakter van de HRR curves wordt hiermee de totale vrijgekomen energie het beste benaderd. Daarmee levert het roze brandverloop een gemiddelde hittebelasting op een aanliggend paneel van ca 25 kW/m2 over een tijdsduur van ca. 360 seconden. Gelet op tabel B4.1 is dit niet voldoende om een buurpaneel te laten ontbranden. Grafiek 2 geeft een overzicht van de HRR’s die bij een CIGS- / EFTE-paneel worden bereikt. Als we de groene lijn beschouwen, zien we een piek HRR van ca 760 kW/m2. De gemiddelde hittebelasting op een buurpaneel zou daarmee ca. 48 kW/m2 worden. De brandduur is ca. 120 seconde. Gelet op tabel B4.1 is dit zeker voldoende om een buurpaneel tot ontbranding te brengen. Ook de zwarte lijn laat een dergelijk beeld zien: een piek HRR van ca. 480 kW/m2, en daarmee een gemiddelde hittebelasting van ca 30 kW/m2 voor een tijdsduur van ca. 170 sec. Opmerkelijk is verder dat in deze benadering de brandduur langer is dan de ontbrandingstijd. Oftewel: een buurpaneel ontbrandt al terwijl het bronpaneel nog volop brandt.

Een zichzelf versnellend karakter van de brand lijkt hierdoor mogelijk.

39

CONCLUSIE Er is weinig onderzoek naar branduitbreiding in zonnepanelen gevonden. Op basis van een tweetal onderzoeken en de aannames die in deze bijlage worden gedaan, komt het beeld naar voren dat branduitbreiding in zonnepanelen sterk afhankelijk is van de relatieve hoeveelheid brandbaar materiaal (lees: kunststoffen) in de panelen. Dit wordt ook bevestigd door brandtesten van glas-folie zonnepanelen en glas-glas panelen. Bij de laatste is de folie vervangen door glas.18 Al met al kan geconstateerd worden dat het type zonnepanelen dat momenteel in zonneparken en als ‘op-dak’ wordt gebruikt, weinig gevoelig is voor branduitbreiding. Met andere woorden: er zullen naar verwachting hoogstens enkele panelen tegelijkertijd branden, een en ander afhankelijk van de brandoorzaak. Daarmee zijn er geen grote problemen te verwachten ten aanzien van ontvluchting, beheersbaarheid in geval van brand en de effecten van brand in het kader van de omgevingsveiligheid. Een belangrijke randvoorwaarde is hierbij de ondergrond waarop de panelen zijn geplaatst. Wanneer in een brandend zonnepaneel kunststof aanwezig is, zal dit leiden tot op de ondergrond vallende brandende druppels kunststof uit het paneel. Vervolgens kan via de ondergrond (bijvoorbeeld begroeiing, of een dak) alsnog een snelle branduitbreiding plaatsvinden.

In zo’n geval is eigenlijk meer sprake van een natuur- of dakbrand waarbij zonnepanelen zijn betrokken, in plaats van een brand in een zonnepark of zonnepaneel.

18

Guideline: Assessing Fire Risks in Photovoltaic Systems and Developing Safety Concepts for Risk Minimization”, TÜV Rheinland et al., pp. 60 e.v. (2018, German original 2nd edition: 2015).

40

Bijlage 5 Scenario’s In deze bijlage zijn begeleidende scenario’s opgetekend, welke ter ondersteuning kunnen dienen voor gemeente, bedrijf en burger. De scenario’s zijn ontleend aan het document Zonnepanelen: Ontwerpuitgangspunten voor daken en velden. Vanuit het risico op het ontstaan van brand, het risico op uitbreiding van brand en de mogelijkheden voor repressief brandweeroptreden worden drie scenario’s onderscheiden: 1. Zonnepaneel en/of bekabeling in brand 2. Brand in een omvormer, verzamelstation of inkoopstation 3. Brand van het gebouw / compartiment. 1 ZONNEPANEEL IN BRAND Scenario: Door een technisch falen ontstaat brand in een zonnepaneel of in de bekabeling / connectoren van de zonnepanelen. Risico op branduitbreiding: De zonnepanelen liggen in secties tegen elkaar. Bij het in brand geraken van een paneel zal de brand zich uitbreiden naar de direct aanliggende panelen binnen hetzelfde vak. Er moet uitgegaan worden van het uitbranden van één vak. Bij een tussenafstand van 3 meter* tussen de vakken, wordt brandoverslag van het ene vak naar het andere vak niet verwacht. Bij kleinere afstanden kan het risico op brandoverslag berekend worden. Aandachtspunt hierbij is dat een vak zonnepanelen zich niet over meerdere brandcompartimenten uitstrekt. Bij brandbare dakbedekking is de kans op branduitbreiding naar het gebouw groot.

Afhankelijk van het isolatiepakket leidt dit tot een dakbrand of tot een branddoorslag het gebouw in. Dit kan leiden tot het in brand raken van gebouw. Mogelijkheden voor repressief optreden: Een brand in een zonnepaneel is lastig te blussen. Doordat de panelen stroom blijven opwekken en niet uitgeschakeld kunnen worden, is er elektrocutiegevaar voor het repressieve brandweerpersoneel. De brandweer zal terughoudend zijn met het benaderen van de brandende panelen. Zonder aanvullende voorzieningen moet uitgegaan worden van het uitbranden van het gehele vak. Bij de toepassing van brandbare dakbedekking / dakisolatie is het aannemelijk dat de brand overslaat naar het gebouw. Gelet op de grote inzetdieptes (>60 meter) en de slechte bereikbaarheid van een dak, is het blussen van een dakbrand of van zonnepanelen op een dak niet zonder meer mogelijk. * Afhankelijk van de toegepaste gelijkwaardigheid kan hier een andere maatvoering van toepassing zijn. 2

BRAND IN EEN OMVORMER, VERZAMELSTATION OF INKOOPSTATION.

Scenario: Door een technisch falen ontstaat brand in een omvormer, schakelstation of inkoopstation. Dit heeft betrekking op de omvormers in de verzamelstations en de inkoopstations. Risico op branduitbreiding: Afhankelijk van de locatie van de bovengenoemde systemen / stations, kan een brand zich uitbreiden naar een vak zonnepanelen of naar het gebouw. Mogelijkheden voor repressief optreden: Doordat de panelen stroom op blijven wekken en niet uitgeschakeld kunnen worden, is er elektrocutiegevaar voor het repressieve brandweerpersoneel. Indien er geen mogelijkheid is om de stroomtoevoer vanuit de zonnepanelen naar de systemen / stations uit te schakelen, is veilig repressief optreden niet mogelijk. Uitbreiding naar de omgeving kan beperkt worden door het koelen van naastgelegen systemen, rijen / vakken zonnepanelen of gebouwconstructies, afhankelijk van de tussenafstand tot het brandende systeem / station. Echter, gelet op de grote inzetdieptes (>60 meter) is dit niet zonder meer mogelijk. Zonder aanvullende maatregelen moet uitgegaan worden van brandoverslag naar het gebouw.

41

3

GEBOUWBRAND

Scenario: In het gebouw ontstaat brand. De zonnepanelen blijven stroom opwekken en belemmeren veilig repressief optreden. Risico op branduitbreiding: Afhankelijk van de locatie van de bekabeling van de zonnepanelen in het pand, kan er niet veilig repressief opgetreden worden en breidt de brand zich uit. Afhankelijk van de locatie van de brand kan deze zich uitbreiden naar de systemen / stations. Mogelijkheden voor repressief optreden: Zonder mogelijkheden om de stroomaanvoer vanaf de zonnepanelen uit te schakelen, is veilig repressief optreden in het bouwwerk niet zonder meer mogelijk. Zonder aanvullende maatregelen moet uitgegaan worden van een terughoudendheid bij de brandweer voor een repressief optreden, van het uitbranden van het brandcompartiment en van overlast voor de omgeving door rookontwikkeling.

42

Bijlage 6 Achtergrondinformatie Agentschap NL (2010). Leidraad Zonnestroomprojecten. Utrecht: Agentschap NL. Binte Mohd Faudzi, F. (2019). Flame Propagation Between Flat Roofing and Photovoltaic installations. Master thesis. Edinburgh: University of Edinburgh. Brandweeracademie (2018). Kennisdocument Brandoverslag. Handelingsperspectief en literatuuronderzoek. Arnhem: IFV. Brandweer Nederland (2019). Handreiking Bluswatervoorziening en bereikbaarheid 2019. Arnhem: Brandweer Nederland. Brandweer Nederland (2020). Kennisdocument Brandweeroptreden nabij elektriciteit. Arnhem: Brandweer Nederland. Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties (2012). Zonnecollectoren en zonnepanelen. Techniek Nederland (z.d.). Controlerapport PV-installaties. Te raadplegen via: https://www.technieknederland.nl/producten/zonne-energie-installaties. Verbond van Verzekeraars (2020). Preventiebrochure Zonnepanelen. Technische informatie voor verzekeringsprofessionals. Den Haag: Verbond van Verzekeraars. Yang H.-Y., Zhou X.-D., Yang L.-Z., Zhang T.L. (2015). Experimental Studies on the Flammability and Fire Hazards of Photovoltaic Modules. Materials 8(7), 4210–4225. Yin L., Jiang Y., Qiu R. (2018). Combustion Behaviors of CIGS Thin-Film Solar Modules from Cone Calorimeter Tests. Materials 11(8), 1353.

43

Colofon Kemperbergerweg 783 6861 RW Arnhem Postbus 7010 6801 HA Arnhem T 026 3552455 I www.brandweernederland.nl E info@brandweernederland.nl Foto cover: Shutterstock

Auteur: Community of Practice zonnepanelen (Brandweer Nederland en IFV) Met dank aan (in alfabetische volgorde): E. Boetes, A. Derksen (ISSO), M. Doorn, L. Doornbos, G. Holtkamp, J. Keyser, M. Lamers, M. de Meere, R. van Miltenburg, J. Molenaar, H. Peeters, F. van der Ploeg, R. Ummenthum, R. ter Veer (Voor de VVE), H. van Woerkum, J. van ‘t Zand Datum: december 2020

44