Anforderungen an Stromversorgungssysteme

Im Regelungsbereich des Teils 5–56 der OVE E 8101:2019-01-01 werden Anforderungen für Einrichtungen für Sicherheitszwecke, für die Auswahl und Errichtung elektrischer Anlagen von Einrichtungen für Sicherheitszwecke und von Stromquellen für Sicherheitszwecke, einschließlich ergänzender Anforderungen derartiger Einrichtungen im öffentlichen Bereich und in Arbeitsstätten behandelt.

Klassifizierung von Stromversorgungssystemen nach OVE E 8101:2019-01-01

Grundsätzlich lassen sich Stromversorgungssysteme als Einrichtung für Sicherheitseinrichtungen unterscheiden in:

• Nicht-automatische Stromversorgung, dh die Stromversorgung ist durch Bedienungspersonal zu aktivieren, bzw
• Automatische Stromversorgung, dh die Einschaltung erfolgt selbsttätig ohne Eingriff des Bedienungspersonals

Automatische Stromversorgungen werden entsprechend der von ihnen leistbaren maximalen Umschaltzeit, bis zu der die Stromversorgung zur Verfügung steht, unterteilt in:

• Unterbrechungsfrei, wenn sie während der Umschaltung eine fortlaufende Versorgung innerhalb festgelegter Bedingungen, zB in Bezug auf Spannungs- und Frequenzschwankungen, sicherstellen kann
• Sehr kurze Unterbrechung, innerhalb von 0,15 Sekunden (≤ 0,15 s)
• Kurze Unterbrechung, innerhalb von 0,5 Sekunden (≤ 0,5 s)
• Durchschnittliche Unterbrechung, innerhalb von 5 Sekunden (≤ 5 s)
• Mittlere Unterbrechung, innerhalb von 15 Sekunden (≤ 15 s)
• Lange Unterbrechung, nach mehr als 15 Sekunden s (> 15 s)

Daraus ergibt sich, dass die an die automatische Stromversorgung angeschlossenen elektrischen Betriebsmittel der Einrichtungen für Sicherheitszwecke der jeweiligen Umschaltzeit angepasst sein müssen, um den bestimmungsgemäßen und störungsfreien Betrieb sicherzustellen.

Anforderungen an den Funktionserhalt und die Überwachung

Bei bestimmten Einrichtungen für Sicherheitszwecke muss sichergestellt sein, dass ihre Funktion zu jeder Zeit, dh auch während des Ausfalls der normalerweise gegebenen Stromversorgung, zB aus dem öffentlichen Netz, und im Brandfall erhalten bleiben muss.

Diese Anforderung macht besondere Stromquellen, geeignete elektrische Betriebsmittel, Stromkreise und Kabel- und Leitungsanlagen erforderlich. In besonders gelagerten Fällen sind hinsichtlich des Funktionserhalts im Brandfall oder der automatischen Abschaltung als Schutzmaßnahme darüber hinausgehende spezielle Anforderungen zu erfüllen. Dies ergibt sich im Einzelfall für Räume bzw Anlagen besonderer Art oder mit besonderer Nutzung aus brandschutz- oder bautechnischen Richtlinien, die behördlichen Vorschreibungen (Auflagen) zugrunde liegen.

Wird für Einrichtungen für Sicherheitszwecke der Erhalt der Funktion auch im Brandfall gefordert, sind folgende zusätzlichen Bedingungen zu erfüllen:

• Die für die Versorgung ausgewählte Stromquelle, die zusätzlich zur allgemeinen Stromversorgung, zB der Versorgung aus dem öffentlichen Stromversorgungsnetz, vorzusehen ist, muss die Stromversorgung für eine ausreichende Dauer aufrecht erhalten.
• Alle elektrischen Betriebsmittel der Einrichtungen müssen die Feuerbeständigkeit für eine ausreichende Dauer aufgrund ihrer Bauart oder durch die Art ihrer Errichtung gewährleisten

Für die Stromversorgung des Netzes für Sicherheitseinrichtungen ist zu beachten, dass als Schutzmaßnahme gegen elektrischen Schlag andere Maßnahmen als die automatische Abschaltung beim ersten Fehler vorgesehen werden müssen. In IT-Systemen kann dies zB durch Isolationsüberwachungssysteme erfolgen, die einen ersten Fehler durch ein akustisches und optisches Signal anzeigen. Ebenso dürfen sich Störungen in Steuerungs- oder Datenübertragungssystemen (Bus-Systeme) der installierten elektrischen Anlage keinesfalls auf die Funktion der Einrichtungen für Sicherheitszwecke auswirken oder diese beeinträchtigen.

Der Status des Sicherheitsstromversorgungssystems in Bezug auf den Anlagenzustand („betriebsbereit“, „Anspeisung aus der Stromquelle“, „Störung“) ist durch eine geeignete Überwachung mit Meldeeinrichtung, zB über ein Gebäudeleitsystem, in einer ständig überwachten Stelle (zB Betriebswarte) anzuzeigen. Eine zusätzliche akustische Meldung ist dabei zweckmäßig. Werden mit einer Einzelbatterie als Stromquelle nicht mehr als 20 Sicherheitsleuchten versorgt, ist eine Überwachung des Stromversorgungssystems nicht zwingend erforderlich.

Anforderungen an Stromquellen für Sicherheitszwecke

Die Versorgung von Stromkreisen für Sicherheitszwecke kann durch folgende Stromquellen, die als ortsfeste Anlagen einzurichten sind und durch den Ausfall der allgemeinen Stromversorgung (Netzanspeisung) nicht beeinträchtigt werden dürfen, erfolgen:

• Nicht wiederaufladbare Batterien (Primärzellen), ausgenommen für die Versorgung von Sicherheitsbeleuchtungsanlagen
• Wiederaufladbare Batterien (Sekundärzellen)
• Generatoren, deren Betrieb unabhängig von der allgemeinen Stromversorgung (Netz) erfolgt
• Separate Einspeisung aus dem Netz, die in keinem technischen Zusammenhang mit der allgemeinen Stromversorgung steht und ein gleichzeitiger Ausfall beider Einspeisungen faktisch auszuschließen ist

Anforderungen an den Aufstellungsraum

Die Aufstellung von Stromquellen für Sicherheitseinrichtungen muss in einer eigenen abgeschlossenen Betriebsstätte (nach früherer Bezeichnung: „elektrischer Betriebsraum“) erfolgen, zu der nur befugte Personen (Elektrofachkräfte, elektrotechnisch unterwiesene Personen iSd Definitionen des § 1 Abs 3 der Elektroschutzverordnung 2012 – ESV 2012, BGBl II 33/2012) Zutritt haben dürfen.

Lüftung

Der Aufstellungsraum ist mit einer ständigen Be- und Entlüftung auszustatten, die so angeordnet ist, dass die zugeführte Luft aus dem Freien entnommen oder angesaugt und die abgeführte Luft ins Freie abgeleitet oder ausgeblasen wird (gegebenenfalls jeweils über Lüftungsleitungen). Gase, Rauch oder Dämpfe, die von der Stromquelle ausgehen können (zB beim Wiederaufladen von Akkumulatoren oder anderen Sekundärzellen-Batterien), dürfen keinesfalls in von Personen genutzte Bereiche gelangen.

Brandschutzklappen

Brandschutzklappen dürfen nicht in Lüftungsleitungen angebracht sein, die Öffnungen ins Freie müssen mit Schutzgittern aus nicht brennbarem Material versehen sein, die ein Einbringen von brennbaren Materialien verhindern können.

Stromquellen, die Flüssigkeiten enthalten

Räume für Stromquellen, die Flüssigkeiten enthalten (Elektrolyt-Flüssigkeit bei Batterien, Kühlflüssigkeit bei Stromaggregaten oder Transformatoren, Treibstoff für Stromaggregate) müssen so ausgestaltet sein, dass die gesamte Flüssigkeitsmenge innerhalb des Raumes aufgefangen wird und keine Versickerung stattfindet (wannenförmige Ausbildung, erhöhte Türschwellen, flüssigkeitsdichtes Mauerwerk, verschliffene Übergänge von Fußboden zu Wänden). Hierbei ist auf die spezifischen Eigenschaften der Flüssigkeiten Bedacht zu nehmen (wie etwa die korrosive Eigenschaft von Elektrolyten, zB Schwefelsäure bei Blei-Akkumulatoren).

Verbrennungskraftmaschinen als Stromquelle

Werden Verbrennungskraftmaschinen als Stromquelle eingesetzt, sind die Abgase direkt ins Freie zu führen. Dabei dürfen andere Installationen in deren Wirkungs- und Funktionsweise nicht beeinträchtigt werden. Insbesondere muss ein derartiger Abstand der Abgasleitung zu brennbaren Bauteilen bestehen, dass es auch bei der maximal auftretenden Temperatur der Abgasleitung zu keiner Entzündung kommt.

Situierung

Bei der Situierung der eigenen abgeschlossenen Betriebsstätte als Aufstellungsraum für die Stromquelle ist darauf Bedacht zu nehmen, dass sie im Gefahrenfall von allgemein zugänglichen Räumen oder vom Freien aus leicht und sicher erreichbar ist und auch ungehindert verlassen werden kann. Sie darf nicht unmittelbar von gesicherten Fluchtbereichen oder notwendigen Treppenhäusern zugänglich sein.

Raum mit erhöhter Brandgefahr

Der Aufstellungsraum ist, aufgrund seiner Einstufung als Raum mit erhöhter Brandgefahr, als eigener Brandabschnitt auszubilden. In dem Raum dürfen keine Einrichtungen (Betriebsmittel, Kabel, Leitungen, Versorgungsleitungen für andere Medien) vorhanden sein, die nicht für den Betrieb der elektrischen Anlage zur Stromversorgung für Sicherheitszwecke erforderlich sind, und er darf nicht für andere Zwecke genutzt werden.

Funktionserhalt

Ist für Einrichtungen und Betriebsmittel in einem solchen Aufstellungsraum der Funktionserhalt (Anm: je nach Art und erforderlicher Funktion der Einrichtung im Brandfall über die Dauer von 30 Minuten bzw 90 Minuten) gefordert, sind für die elektrische Kabel- und Leitungsanlage Anforderungen zu erfüllen, die den Betrieb dieser Einrichtungen über die Zeitdauer des Funktionserhalts gewährleisten.

Kapazität der Stromquelle

Die für die Stromversorgung von Einrichtungen für Sicherheitszwecke eingesetzte Stromquelle muss eine ausreichende Kapazität besitzen. Grundsätzlich sollte eine derartige Stromquelle nicht zusätzlich für andere Zwecke eingesetzt werden. Wenn dies jedoch der Fall ist, darf dadurch die Verfügbarkeit für die Stromversorgung der Sicherheitseinrichtungen nicht beeinträchtigt sein und dürfen Fehler, die in Stromkreisen auftreten, die nicht der Versorgung dieser Einrichtungen dienen, keine Auswirkungen oder Unterbrechungen der Stromversorgung der Einrichtungen für Sicherheitszwecke verursachen.

Parallelbetrieb

Stromquellen für Sicherheitszwecke, die für Parallelbetrieb nicht geeignet sind, müssen (zB durch mechanische Verriegelung) derart gesichert sein, dass ein Parallelbetrieb unmöglich ist. Jede Stromquelle muss für sich gegen Kurzschluss geschützt sein und der Fehlerschutz muss sichergestellt sein. Bei Stromquellen, die für Parallelbetrieb geeignet sind, müssen der Schutz bei Kurzschluss und der Fehlerschutz sicherstellen, dass die Schutzfunktionen unabhängig davon gewährleistet sind, von welcher der beiden Stromquelle die Anlage versorgt wird.

Stromversorgungssysteme

Stromversorgungssysteme für die Sicherheitsbeleuchtung sind je nach erforderlicher Funktion eingerichtet als:

• Zentrales Stromversorgungssystem ohne Leistungsbegrenzung (CPS-System = Central Power Supply-System), das in der Lage ist, die im Notfall benötigte Energie für Einrichtungen für Sicherheitszwecke ohne Leistungsbegrenzung bereit zu stellen, bzw
• Zentrales Stromversorgungssystem mit Leistungsbegrenzung (LPS-System = Low Power Supply System), wenn die Leistung mit 500 W für eine Dauer von 3 Stunden oder 1.500 W für eine Dauer von 1 Stunde begrenzt ist

CPS- und LPS-Systeme können mit oder ohne eingebaute Batterien ausgestattet sein. Batterien, die für den Einsatz in CPS- oder LPS-Systeme geeignet sind, müssen den Ansprüchen für hohe Beanspruchungen genügen, wie dies für Batterien zu Industriezwecken der Fall ist. Sie sollen wartungsarm und in gasdichter, geschlossener oder verschlossener Bauart ausgeführt sein. Batterien, die den Normen OVE EN 60623:2017-11-01 oder ÖVE/ÖNORM EN 60896 Reihe entsprechen, erfüllen diese Anforderungen.

Besondere Anforderungen für CPS- und LPS-Systeme

Bei LPS-Systemen mit mehr als 100 angeschlossenen Sicherheitsleuchten bzw bei CPS-Systemen können die Verteilungen (Haupt- und Unterverteiler) der allgemeinen Stromversorgung (AV) unter folgenden Voraussetzungen im selben Raum installiert sein:

• Das jeweilige zentrale Stromversorgungssystem für die Sicherheitsbeleuchtung muss sich in einem Gehäuse mit einem Funktionserhalt von mindestens 30 Minuten befinden
• Die Verteiler (von elektrischen Betriebsmittel) müssen den Anforderungen hinsichtlich des Schutzes gegen Brände, die von elektrischen Betriebsmitteln verursacht werden, gem OVE E 8101:2019-01-01 Teil 4-421 entsprechen

Die Kabel- und Leitungsanlage für die Stromversorgung der Unterverteilung für die Sicherheitsbeleuchtung muss mit einem Funktionserhalt von mindestens 30 Minuten ausgeführt sein.

LPS-Systeme, die für die Versorgung von nicht mehr als 100 Sicherheitsleuchten eingerichtet sind, können außerhalb von abgeschlossenen elektrischen Betriebsstätten situiert und gemeinsam mit Verteilungen der AV in einem Raum installiert sein, wenn folgende Bedingungen zugleich gegeben sind:

• Der zu versorgende (Haupt-)Brandabschnitt ist nicht größer als 1.600 m²
• Das System erfüllt die Anforderungen hinsichtlich des Schutzes gegen Brände, die von elektrischen Betriebsmitteln verursacht werden, gem OVE E 8101:2019-01-01 Teil 4-421
• In diesem Bereich erfolgt keine Lagerung von brennbaren Gegenständen

Wird in einem derartigen System mit nicht mehr als 100 Sicherheitsleuchten ein Brandabschnitt mit mehr als 1.600 m² versorgt, ist dieser durch Schaffung von „virtuellen“ Brandabschnitten so zu untergliedern, dass ein großflächiger Ausfall von Sicherheitsleuchten nicht auftreten kann. Die höchstzulässige Fläche von 1.600 m² darf auch von virtuellen Brandabschnitten nicht überschritten werden. Für die Kabel- und Leitungsanlage gilt ebenfalls ein Funktionserhalt von mindestens 30 Minuten.

Anforderungen an Stromkreise für Sicherheitszwecke

Stromkreise für Sicherheitszwecke müssen von anderen Stromkreisen unabhängig sein, sodass vom Prinzip her ein elektrischer Fehler oder der Eingriff in ein System oder eine Änderung in einem System die ordnungsgemäße Funktion des anderen Systems nicht beeinträchtigt. Als geeignete Maßnahmen können etwa die Trennung durch feuerbeständiges Material, getrennte Trassenführung oder die Vornahme von Umhüllungen ausgeführt werden. Solche Stromkreise dürfen daher auch nicht durch Bereiche mit hohem Brandrisiko (BE2) geführt werden, es sei denn, sie sind durch ausreichende Schutzmaßnahmen abgesichert. Explosionsgefährdete Bereiche (BE3) dürfen keinesfalls durchquert werden.

Als ausreichende Schutzmaßnahmen sind anzusehen:

• Mineralisolierte Kabel und Leitungen entsprechend ÖVE/ÖNORM EN 60702-1:2015-10-01 und ÖVE/ÖNORM EN 60702-2:2015-10-01
• Kabel- und Leitungsanlagen, die den erforderlichen Schutz gegen Feuer und mechanische Beschädigung aufweisen

Kabel- und Leitungsanlagen, die der zuletzt genannten Anforderung entsprechen, sind zB:

• Kabel- und Leitungsanlagen mit Funktionserhalt, die der ÖNORM DIN 4102-12:2000-02-01 entsprechen oder eine gleichwertige Klassifizierung aufweisen
• Bauliche Umhüllungen der Kabel- und Leitungsanlage, die einen wirksamen Schutz gegen Feuer und mechanische Beschädigungen darstellen
• Schienenverteiler, die in einem Kanal bzw in einem Schacht mit integriertem Funktionserhalt ausgeführt sind

Die Anlagen müssen so befestigt und errichtet werden, dass die Funktion der Stromkreise auch im Brandfall erhalten bleibt. Diese Anforderungen gelten auch für Kabel- und Leitungsanlagen für Steuerungs- und Bus-Systeme von Einrichtungen für Sicherheitszwecke, nicht jedoch für solche Stromkreise, die keinen nachteiligen Einfluss auf den Betrieb der Sicherheitseinrichtungen haben.

Bei Stromkreisen für Sicherheitszwecke ist auf eine Einrichtung zum Schutz bei Überlast zu verzichten, wenn durch die damit ausgelöste unvorhergesehene Unterbrechung des Stromkreises eine höhere oder größere Gefahr bzw ein solcher Schaden ausgelöst würde. Derartige Einrichtungen zum Schutz bei Überlast sind grundsätzlich an der Stelle anzuordnen, an der die Strombelastbarkeit zu reduzieren ist, wie zum Beispiel durch eine Änderung des Leiterquerschnitts, der Bauart, der Verlegeart oder der Anordnung von Kabeln oder Leitungen. Im Falle des Verzichts auf einen Überlastschutz sollte eine Überlast-Anzeigeeinrichtung an einer geeigneten Position vorgesehen werden.

Das Kriterium für die Auswahl und Errichtung von Überstrom-Schutzeinrichtungen muss sein, dass keine Beeinträchtigung der ordnungsgemäßen Funktion anderer Stromkreise für Sicherheitszwecke durch das Auftreten von Überstrom in einem Stromkreis eintritt.

Schaltgeräte und Steuergeräte für Stromkreise für Sicherheitszwecke haben eine eindeutige Kennzeichnung aufzuweisen, sie dürfen nur an solchen Standorten untergebracht bzw installiert sein, die nur von Elektrofachkräften (BA5) oder elektrotechnisch unterwiesenen Personen (BA4) betreten werden können oder für diese Fachkräfte zugänglich sind. Dieser Anforderung ist entsprochen, wenn die Schalt- und Steuergeräte in versperrten Gehäusen installiert sind.

Betriebsmittel, die von zwei unabhängigen Stromkreisen versorgt werden, sind mit den Schutzleitern beider Stromkreise zu verbinden, wenn nicht auszuschließen ist, dass ein Fehler, der in einem Stromkreis auftritt, den Schutz gegen elektrischen Schlag oder die ordnungsgemäße Funktion des anderen Stromkreises beeinträchtigen könnte.

Stromkreise für Sicherheitszwecke, die mit Gleichstrom gespeist werden können, müssen mit zweipoligen Überstrom-Schutzeinrichtungen ausgeführt sein. Schaltgeräte und Steuergeräte, die sowohl für Wechsel- als auch für Gleichstromquellen genutzt werden, müssen sowohl für den Betrieb mit Wechselstrom als auch mit Gleichstrom geeignet sein.

Von allen Stromquellen für Sicherheitszwecke müssen vollständige Angaben vorhanden sein und bei den Sicherheitsstromquellen und in den zugehörigen Hauptverteilern aufliegen. Dies gilt auch für die Auflage eines allgemeinen Prinzipschaltplans (zumindest in Form eines einpoligen Schaltplans). Für das Stromversorgungssystem für Einrichtungen für Sicherheitszwecke müssen aktuelle Pläne verfügbar sein. Diese müssen ausweisen:

• Die genauen Standorte aller elektrischen Betriebsmittel und Installationsverteiler mit Bezeichnung der Betriebsmittel
• Die Position von Sicherheitseinrichtungen mit Kennzeichnung der Endstromkreise einschließlich einer Beschreibung des Zwecks der Einrichtungen
• Den Standort besonderer Schalt- und Überwachungseinrichtungen für die Sicherheitsstromversorgung (zB Bereichsschalter, optische oder akustische Warneinrichtungen)

Über ständig an die Sicherheitsstromversorgung angeschlossene elektrische Verbraucher ist eine Auflistung mit Angabe der Nennleistung, von Nenn- und Anlaufströmen sowie der Anlaufzeit der elektrischen Verbraucher verfügbar zu halten oder sind diese Angaben in den Plänen zu vermerken.

Für die Sicherheitseinrichtungen und die elektrischen Einrichtungen für Sicherheitszwecke müssen die Betriebsanleitungen vorliegen, die, soweit maßgeblich, auf die Einzelheiten der elektrischen Anlage Bezug nehmen.