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Voraussetzung für den sicheren Betrieb – Brandschutz für Ladestationen mit Batteriepufferspeicher.
Foto: Tüv Hessen
Voraussetzung für den sicheren Betrieb – Brandschutz für Ladestationen mit Batteriepufferspeicher.

Ladetechnik

Brandschutz für Ladestationen mit Batteriepufferspeicher

Voraussetzung für den sicheren Betrieb – Brandschutz für Ladestationen mit Batteriepufferspeicher

Ladestationen mit Batteriepufferspeicher stellen sicher, dass mehrere Elektrofahrzeuge parallel aufgeladen werden können, ohne das lokale Stromnetz zu überlasten – doch ihre Aufstellung ist nicht immer einfach: Abhängig vom Standort gilt es, verschiedene Auflagen zu erfüllen, vor allem der Brandschutz muss gewährleistet sein. Dies kann für einen Betreiber – ob privat, öffentlich oder Unternehmen – aufgrund der komplexen Lage an Vorschriften und Regelwerken eine große, wenn nicht sogar überwältigende Herausforderung darstellen. Betreiber sind daher gut beraten, für die Errichtung ihrer Ladestation mit Pufferspeicher externe Unterstützung hinzuzuziehen.

Brandschutz für Ladestationen mit Batteriepufferspeicher

Mit der Energiewende rollen immer mehr Elektroautos über Deutschlands Straßen und die Ladeinfrastruktur wird stetig ausgebaut. Eine Herausforderung besteht dabei im hohen Stromverbrauch, wenn E-Fahrzeuge schnell und parallel aufgeladen werden sollen: Für eine Lade- beziehungsweise Schnellladestation müssen mehrere Hundert Kilowatt Transformatorleistung vorgehalten werden, was die Stromnetze nicht immer leisten können. Deswegen wird der Ladestation ein Batteriepufferspeicher vor- beziehungsweise zwischengeschaltet. Er lädt sich permanent auf, das angeschlossene Fahrzeug wird dann aus dem Speicher statt aus dem Netz geladen. So können die Belastung des lokalen Stromnetzes gerade zu Spitzenzeiten auf ein Minimum reduziert und E-Fahrzeuge auch bei geringer Netzleistung im dreistelligen kW-Bereich schnell und sicher geladen werden.

Die Gefahr von technischen Defekten und Bränden

Auch Ladestationen mit Pufferspeicher sind vor technischen Defekten nicht gefeit. Gelangt beispielsweise Kühlflüssigkeit in den Boden, kann es zu Umweltgefährdungen kommen, und neben den normalen elektrischen Gefährdungen wie einem Kurzschluss oder einem Stromschlag kann sich die Batterie überladen oder bei einem Zusammenstoß mit einem Auto mechanisch beschädigt oder gar ganz zerstört werden. All dies resultiert in einem Brandrisiko der Batteriezellen. Und in einem Batteriepufferspeicher können mehr als eine Tonne Lithium-Ionen-Akkus verbaut sein: Gerät dieser Pufferspeicher in Brand, entstehen hohe Temperaturen, große Rauchmengen und gefährliche Brandgase. Damit können Personen gefährdet werden, Umwelt- und Gebäudeschäden entstehen – vor allem, wenn das Feuer von der Ladestation auf Autos oder Gebäude übergreift. Ein weiteres Problem für Betreiber und Feuerwehr: Für den Umgang mit einem Lithiumbrand gibt es derzeit noch keine Regelungen innerhalb der EU. Brandprävention ist aus diesen Gründen oberste Pflicht.

Dickicht aus Normen und Vorschriften

Montage und Inbetriebnahme von Ladestationen für Elektrofahrzeuge unterliegen abhängig vom Ort und der Art der Station unterschiedlichen rechtlichen Randbedingungen. Ladestationen mit Batteriepufferspeicher müssen zum Beispiel höheren Überwachungsstandards gerecht werden als einfache Wallboxen. Aufgrund der dynamischen Entwicklungen in Sachen E-Mobilität besteht dringender Aktualisierungsbedarf der Genehmigungsgrundlagen. Aktuell sind der Bau und der Betrieb von Ladestationen mit Batteriepufferspeichern auf einem Grundstück den Bauordnungen der Länder zufolge nicht per se genehmigungs- oder anzeigepflichtig. In Hessen werden zum Beispiel keine besonderen baulichen oder technischen Brandschutzanforderungen gestellt. Anders ist die Lage, wenn eine Hochleistung-Ladeinfrastruktur Charge-Box im Verkehrsraum oder beim Stromnetzbetreiber errichtet werden soll. Hier ist teilweise eine öffentlich-rechtliche Genehmigung gefordert. Hat die Charge-Box keine brandschutztechnische Abtrennung beziehungsweise Abstände, können zudem baurechtliche und versicherungsrechtliche Probleme entstehen. Das gilt auch, wenn kein anlagentechnischer Brandschutz vorhanden ist.

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Montage und Inbetriebnahme von Ladestationen für Elektrofahrzeuge unterliegen abhängig vom Ort und der Art der Station unterschiedlichen rechtlichen Randbedingungen.
Foto: Tüv Hessen
Montage und Inbetriebnahme von Ladestationen für Elektrofahrzeuge unterliegen abhängig vom Ort und der Art der Station unterschiedlichen rechtlichen Randbedingungen.

Eine Installation in Tiefgaragen benötigt ebenfalls eine brandschutztechnische Abtrennung und einen anlagentechnischen Brandschutz; außerdem dürfen Mittelspannungsleitungen nicht offen verlegt sein. Diese Aspekte machen neben einer baurechtlichen Genehmigung ein Brandschutzkonzept erforderlich. Es beinhaltet die Beurteilung, welche Brandrisiken entstehen können und leitet Maßnahmen ab, um sie zu reduzieren beziehungsweise abzustellen, sodass von einer Anlage keine mögliche Gefährdung mehr ausgeht. Der konkrete Inhalt hängt von der Ausgangssituation ab: Untersucht werden unter anderem Aufstellungsort und Abstände, Überwachung und Kennzeichnung, Zugang, Brandmeldeerkennung und Alarmierung.

Wird die Ladestation auf einem Betriebsgelände installiert, muss der Aufsteller neben dem Brandschutzkonzept die Betriebssicherheit gewährleisten, die Mitarbeiter unterweisen und ein Räumungskonzept vorhalten. Auch Brandfrüherkennung und Störungsweiterleitung spielen eine Rolle. Die Mitarbeiter müssen zudem über das Verhalten im Brandfall unterrichtet werden. So fordern einige Hersteller das Löschen von Bränden ausschließlich durch die Feuerwehr. Hinweise für die Feuerwehr und besondere Löschmittel sollte ein Feuerwehrplan enthalten. Auch Kennzeichnungen mit Verhaltensanweisungen und Gefahren müssen gut sichtbar an der Ladestation angebracht sein.

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Dies zeigt, dass die notwendigen Genehmigungen und Anzeigepflichten für eine Ladestation mit Pufferspeicher nicht immer ohne Weiteres leicht zu überblicken sind. Hinzu kommt die Zuständigkeit verschiedener Behörden wie Bauaufsicht, Bauamt oder die Sicherheits- oder Umweltabteilung des Regierungspräsidiums. Selbst wenn keine Genehmigung aus bauordnungsrechtlicher Sicht erforderlich ist, gilt es auch in diesem Fall, Vorschriften einzuhalten: Dann müssen etwa Abstände zum Nachbarn eingehalten werden, usw.

Unabhängig vom Ort der Aufstellung muss der Bauherr die Anschlussbedingungen der Energieversorger und deren „technische Anschaltbedingungen“ einhalten, darüber hinaus Aufstell- und Montageanweisungen sowie die Bedienungsanleitung und Hinweise zum Betrieb der unterschiedlichen Hersteller. Nur so kann die Station beziehungsweise die Ladeinfrastruktur fachgerecht geplant, installiert, geprüft und betrieben werden.

Brandschutzkonzept und Risikobewertung durch externe Experten

Vor der Installation einer Ladestation mit Pufferspeicher muss der Betreiber also die Risiken kennen, diese minimieren und alle Fragen des Brandschutzes sowie hinsichtlich der Prüfung der elektrischen Sicherheit beantworten können. Diese Aufgaben allein zu bewältigen kann den Betreiber schnell überfordern. Unterstützung bieten daher externe Partner für die technische Sicherheitsüberprüfung. So erstellt TÜV Hessen das Brandschutzkonzept oder eine Risikobewertung beziehungsweise Gefährdungsbeurteilung zu Aufstellungsort, Ausführung sowie zum Betrieb der Schnellladestation. Außerdem kann er die Prüfung der elektrotechnischen Ausführung mit Blick auf elektrische Sicherheit, die richtige Auswahl der eingesetzten Komponenten und die Selektivität im Netz durchführen und bewerten. Damit werden alle relevanten Bereiche abgedeckt: Neben der Bewertung von Brandschutz und Elektroinstallation umfasst dies auch die Berücksichtigung des Wasserhaushaltsgesetzes, der Löschwasserrückhaltung oder möglicher Gefahrstoffe im Boden. Damit können die notwendigen Schritte von der Planprüfung, über die Genehmigung und Abnahme der Umsetzung aus einer Hand erfolgen.

Das Vorgehen

Risikobewertung und Gefährdungsbeurteilung von Brandschutz und Elektrotechnik des Aufstellungsorts erfolgen zunächst mit einer Begehung vor Ort, wo Standort und Umfeld in Augenschein genommen werden. Dabei spielt zum Beispiel eine Rolle, ob sich die Ladestation in einem Gebäude beziehungsweise in einem abgeschlossenen und damit nicht manipulierbaren Bereich befinden oder ob sie öffentlich zugänglich sein soll. Weiterhin wird geprüft, ob ein Anfahrtschutz gegeben sein wird. Weiteres Kriterium ist das Vorhandensein unter anderem von Feuerlöschern, Brandfrüherkennung oder Wachdiensten.

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Risikobewertung und Gefährdungsbeurteilung von Brandschutz und Elektrotechnik des Aufstellungsorts erfolgen zunächst mit einer Begehung vor Ort, wo Standort und Umfeld in Augenschein genommen werden.
Foto: Tüv Hesse
Risikobewertung und Gefährdungsbeurteilung von Brandschutz und Elektrotechnik des Aufstellungsorts erfolgen zunächst mit einer Begehung vor Ort, wo Standort und Umfeld in Augenschein genommen werden.

Nach der Installation werden die Ausführung aus Sicht des Brandschutzes und der elektrischen Sicherheit bewertet und dabei Anschlüsse, Leitungen und deren Verlegung geprüft sowie die Einhaltung der VDE-Vorschriften begutachtet. Der Betrieb der Schnellladestation richtet sich nach den Vorgaben und Betriebsanweisungen des Herstellers, etwa zu Wartungsarten und -intervallen. Gesonderte Risiken ergeben sich hier nicht. Das Parken und Laden eines Elektroautos in einer Tiefgarage kann zum Beispiel ohne Bedenken erfolgen, wenn die Voraussetzungen erfüllt sind: Brandschutzanforderungen der Baugenehmigung und die Elektroinstallation der Ladepunkte wurden fachmännisch installiert und gewartet, Abstände zwischen Wallboxen werden eingehalten und ein Anfahrschutz wurde installiert.

Eigentümer und Betreiber von Ladestationen mit Batterie-Pufferspeichern müssen vor deren Installation das Umfeld mitbetrachten, um einen idealen Standort zu finden und die Station rechtssicher zu betreiben. Die normativen und rechtlichen Anforderungen an die Sicherheit der Ladestationen sind umfangreich und nicht immer leicht zu durchschauen – Unternehmer gewinnen Sicherheit, wenn sie die Risiken aus brandschutztechnischer Sicht extern bewerten lassen.

 Für eine Lade- beziehungsweise Schnellladestation müssen mehrere Hundert Kilowatt Transformatorleistung vorgehalten werden, was die Stromnetze nicht immer leisten können.
Eine Herausforderung besteht dabei im hohen Stromverbrauch, wenn E-Fahrzeuge schnell und parallel aufgeladen werden sollen.
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