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Energie

Man glaubt es kaum: Eine Solaranlage soll den Brand eines gemischt genutzten Objekts ausgelöst haben. Zumindest ist dies dem Bericht des Experten zu entnehmen, der mit der Ermittlung der Brandursache betraut war. Das Feuer hatte die weitgehende Zerstörung des betroffenen Gewerbe- und Wohngebäudes zur Folge. Verursacher war den Angaben zufolge nicht etwa eine Photovoltaik-Anlage, sondern eine ganz normale thermische Solaranlage, die zur Erzeugung von Warmwasser diente. Der Besitzer war drei Tage außer Haus gewesen, die Solaranlage habe sich wegen des schönen Herbstwetters überhitzt und dadurch den Dachstuhl entzündet.

Auch wenn mir in meiner über vierzigjährigen Praxis mit Solarenergie derlei noch nie untergekommen ist, gilt das Prinzip: Wir lernen nie aus! Und tatsächlich: Bei einer kurzen Internet-Recherche stößt man in den Ausgaben 3/2013 und 2/2014 der Zeitschrift Schadenprisma (www.schadenprisma.de) auf zwei Artikel, die für unser Thema von Bedeutung sind: Einer erklärt uns erst einmal grundsätzlichen Zusammenhänge Holzbrände betreffend und der zweite zeigt aufgetretene Schadensfälle und deren mögliche Ursachen auf.

Bei welchen Temperaturen kann Holz zu brennen beginnen?

Frau Diplom-Chemikerin Christine Huth vom Institut für Schadenverhütung und Schadenforschung der öffentlichen Versicherer e.V. in Stuttgart erläutert in ihrem Artikel „Überhitzung – die schlummernde Brandgefahr“ (alle Zitate kursiv):

Die Überhitzung von Holz wird in Fachkreisen als „Pyrophorisierung“ bezeichnet. Dieser Prozess tritt auf, wenn Holzbauteile über einen längeren Zeitraum hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Bei thermisch belasteten, wärmeisolierten Hölzern treten regelmäßig Zündungen weit unterhalb der in Tabellenwerken aufgeführten Zündtemperaturen im Bereich von 120 °C auf. In Tabellenwerken werden die Zündtemperaturen von Holz […] mit 220 °C bis 450 °C angegeben.

Die Autorin erklärt weiters, dass die Pyrophorisierung von Holz eine schon sehr lange bekannte Eigenschaft sei, die zu Bränden führen könne und dass der Mechanismus, durch den es zu einem Brand kommt, noch nicht aufgeklärt werden konnte, man aber wisse, dass schon bei Temperaturen ab 80 °C in Holz bei einer Wärmedauerbelastung Zersetzungsprozesse eingeleitet werden. Für eine Selbstentzündung würden immer Starttemperaturen von mehr als 100 °C benötigt.

Grenzen Holzbauteile direkt an Heizungsrohre, Leuchten oder Schornsteinwangen an, so bestünde bei einer anhaltenden thermischen Belastung des Holzes eine theoretische Brandgefahr.

Was hat das alles mit Solaranlagen zu tun?

Eine Antwort darauf findet sich im äußerst wichtigen und interessanten Beitrag „Brände an thermischen Solaranlagen“ des Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Hoyer vom Institut für Schadenverhütung und Schadenforschung der öffentlichen Versicherer e.V. in Deutschland. Der Autor analysierte drei Brandereignisse, bei denen er als gemeinsamen Nenner für die Auslösung der Brände die drei Faktoren 1.) Anlagenstillstand (Stagnation) infolge Überhitzung, 2.) Ausführung als Indachkollektoren und 3.) Kollektorbauart mit Holzrahmen ausfindig machte und kam zum Schluss:

Die genannten Schadenfälle zeigen, dass bei Solarthermieanlagen mit Indachkollektoren in Holzrahmenbauweise eine nicht zu unterschätzende Brandgefahr besteht. Bei dieser Kollektorbauform und -bauart sind die Absorberbleche teilweise direkt mit den Holzrahmen der Kollektoren verschraubt und die Rohrleitungen weisen in den Kollektoren teilweise nur sehr geringe Abstände zu den Holzrahmen auf. Im Normalbetrieb können in den Kollektoren Temperaturen von über 100 °C auftreten. Gefährlich werden kann es, wenn eine Stagnation der Anlage auftritt. In diesem Fall können in den Kollektoren Temperaturen von bis zu 190 °C in Erscheinung treten. Konstruktionsbedingt kann es zu einer thermischen Aufbereitung (Pyrophorisierung) der Holzbauteile in den Kollektoren kommen, wodurch die Zündtemperatur des Holzes herabgesetzt und eine Entzündung der Holzbauteile verursacht werden kann.

Ergänzend weist der Autor darauf hin, dass gemäß der genannten Problematik auch Dachdurchführungen von Aufdachkollektoren hohe Aufmerksamkeit verdienen, weil in den Leitungen des Wärmeträgerkreislaufs im ungünstigsten Fall Temperaturen auftreten können, die nur geringfügig unterhalb der Stillstandstemperatur im Kollektor liegen:

Sind die Leitungen nicht ausreichend isoliert oder weisen keinen ausreichenden Abstand zu den Holzbauteilen der Dachkonstruktion auf, kann es auch an dieser Stelle zur thermischen Aufbereitung und schließlich zur Entzündung des Holzes der Dachkonstruktion kommen.

Was sind die Konsequenzen aus alledem?

Für Planer und Installateure ist also in zwei erhöhte Aufmerksamkeit notwendig:

-          Bei der Auswahl von Indachkollektoren empfiehlt sich eine Rücksprache mit dem Hersteller unter Hinweis auf die oben beschriebenen Erkenntnisse und Erfahrungen.

-          Bei der Verlegung von Leitungen der Wärmeträgerkreisläufe sind ausreichende Sicherheitsabstände zu Holzelementen zu beachten.

Alles in allem sind das doch recht überraschende Erkenntnisse. Wie gesagt – man lernt nie aus!

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