Zusätzliche Anforderungen gemäß VDE 0100-710

Ersatzstromversorgung: Zusätzliche Anforderungen gemäß DIN VDE V 0100-710: 2025-10

Die VDE V 0100-710 ist eine Vornorm (V), die sich mit den Anforderungen für die elektrische Errichtung von Notstromversorgungsanlagen (Netzersatzanlagen) in einer gefahrvollen Umgebung befasst. Sie dient als Zusatznorm zur allgemeinen VDE 0100 und stellt zusätzliche Anforderungen an Netzersatzanlagen (NEA), um eine sichere, zuverlässige und funktionstüchtige Notstromversorgung zu gewährleisten.

Ein Notstromaggregat bzw. eine Netzersatzanlage muss gemäß der VDE V 0100-710 spezifische Anforderungen erfüllen, die über die grundlegenden Normen der VDE 0100 hinausgehen, insbesondere in Bezug auf Sicherheitsanforderungen, Fehlererkennung, Notfallbetrieb und Überspannungsschutz.

1. Erforderliche Sicherheitsvorkehrungen

Eine der zentralen Anforderungen der VDE V 0100-710 ist die Sicherstellung, dass die Netzersatzanlage die Sicherheit der beteiligten Personen und Geräte gewährleistet. Hierzu gehören:

  • Trennvorrichtungen: Notstromaggregate und Netzersatzanlagen müssen so konzipiert sein, dass sie im Falle eines Fehlers von der Netzversorgung getrennt werden können, um Kurzschlüsse, Erdschlüsse oder andere Fehler zu vermeiden. Dies kann durch den Einsatz von Trennschaltern und Fehlerstromschutzschaltern (FI) erfolgen.
  • Schutz gegen unzulässige Umschaltung: Es muss sichergestellt sein, dass bei einer Umschaltung auf Notstrom keine unzulässige Verbindung zwischen Netzstrom und Notstromversorgung entsteht. Dies verhindert Schäden an Geräten und stellt sicher, dass bei einem Notfall nur die Notstromversorgung aktiv ist.
  • Berührungsschutz: Alle Teile der Netzersatzanlage müssen so ausgeführt sein, dass eine berührbare Oberfläche für den Benutzer nicht gefährlich ist. Dies schließt Schutzvorrichtungen gegen berührbare leitende Teile ein.

2. Umschaltung auf Notstromversorgung

Die VDE V 0100-710 stellt auch Anforderungen an die Umschaltung von der normalen Netzversorgung auf die Notstromversorgung:

  • Automatische Umschaltung: Die Netzersatzanlage muss so ausgeführt sein, dass sie bei einem Netzausfall automatisch anspringt und die Versorgung sicher übernimmt. In der Regel muss diese Umschaltung innerhalb von maximal 15 Sekunden erfolgen, um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zu garantieren.
  • Manuelle Umschaltung: Wenn eine manuelle Umschaltung erforderlich ist, müssen die Komponenten so gestaltet sein, dass sie die Umschaltung unter sicheren Bedingungen und ohne Gefährdung für den Benutzer ermöglichen.
  • Umschalter / Übertragungs-Schalter: Ein Umschalter oder ein Übertragungs-Schalter ist erforderlich, um zwischen den beiden Stromversorgungen (Normal- und Notstrom) zu wechseln. Der Umschalter muss sowohl mechanisch als auch elektrisch sicher sein und den Anforderungen der VDE 0100-710 entsprechen.

3. Schutz gegen Überspannung

In der VDE V 0100-710 wird ausdrücklich auf den Überspannungsschutz hingewiesen, um Geräte und Anlagen vor hohen Spannungsspitzen zu schützen, die durch Blitzeinschläge oder Schaltvorgänge im Netz entstehen können:

  • Überspannungsschutzgeräte (SPD): Notstromaggregate und Netzersatzanlagen müssen mit geeigneten Überspannungsschutzgeräten (SPD) ausgestattet werden, die verhindern, dass Überspannungen die empfindliche Elektronik in den angeschlossenen Geräten beschädigen.
  • Koordination von SPDs: Es muss sichergestellt werden, dass die Überspannungsschutzgeräte in der richtigen Reihenfolge installiert werden (z. B. grober Schutz im Eingang und feiner Schutz an den Endgeräten).

4. Verkabelung und Schutzmaßnahmen

Die VDE V 0100-710 stellt spezifische Anforderungen an die Verkabelung und Schutzmaßnahmen, um eine sichere Installation der Netzersatzanlagen zu gewährleisten:

  • Verkabelung: Alle Kabel und Leitungen müssen so dimensioniert und verlegt werden, dass sie überlastsicher und entzündungshemmend sind. Eine ordnungsgemäße Isolierung und ein geeigneter Schutz gegen mechanische Beschädigungen sind unerlässlich.
  • Ergänzende Schutzmaßnahmen: Für bestimmte Anwendungen ist der Einsatz von Schutzmaßnahmen wie Erdung, Isolierung und Überstromschutz notwendig, um im Falle eines Fehlerstroms die Sicherheit zu gewährleisten.
  • Erdungsanforderungen: Die Netzersatzanlage muss eine ordnungsgemäße Erdung der Metallgehäuse und anderer leitfähiger Teile haben, um gefährliche Berührungsspannungen zu vermeiden.

5. Notstromversorgung für Lebenswichtige Einrichtungen

Besondere Anforderungen gelten für Netzersatzanlagen, die in kritischen Bereichen wie Krankenhäusern, Rechenzentren oder anderen lebenswichtigen Einrichtungen zum Einsatz kommen. Die VDE V 0100-710 fordert hier:

  • Zuverlässigkeit der Stromversorgung: Die Netzersatzanlage muss eine hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit bieten. Insbesondere in kritischen Anwendungen (z. B. bei der medizinischen Notfallversorgung) darf es keine Unterbrechungen der Stromversorgung geben.
  • Dauerbetrieb: Für solche Anlagen muss sichergestellt werden, dass sie für einen langen Zeitraum (oft über mehrere Stunden oder sogar Tage) betrieben werden können, ohne dass es zu Ausfällen oder Fehlern kommt. Dies erfordert eine ausreichende Kraftstoffvorratshaltung und eine geeignete Batteriespeicherung.
  • Fehler- und Störmeldesysteme: Eine kontinuierliche Überwachung der Netzersatzanlage und automatische Fehlererkennung sowie eine Alarmierung des Betriebs- oder Wartungspersonals sind erforderlich.

6. Wartung und Prüfung

Die VDE V 0100-710 fordert eine regelmäßige Wartung und Prüfung der Netzersatzanlagen:

  • Prüfprotokolle: Alle durchgeführten Prüfungen und Wartungsmaßnahmen müssen dokumentiert werden. Dies hilft, die Funktionsfähigkeit der Netzersatzanlage zu gewährleisten und ermöglicht eine schnelle Reparatur im Falle eines Ausfalls.
  • Zugang zur Wartung: Wartungs- und Reparaturarbeiten müssen einfach und sicher durchgeführt werden können. Hierzu sind Wartungsräume oder zugängliche Gehäuse notwendig, die den sicheren Zugang zu den Generatoren, Batterien und elektrischen Komponenten ermöglichen.

Fazit

Die VDE V 0100-710 stellt sicher, dass Netzersatzanlagen sicher und zuverlässig betrieben werden. Sie regelt wichtige Aspekte wie Umschaltung auf Notstrom, Überspannungsschutz, Schutzmaßnahmen, Verkabelung, Wartung und die speziellen Anforderungen für den Einsatz in kritischen Bereichen. Diese zusätzliche Norm sorgt dafür, dass die Netzersatzanlage nicht nur im Notfall zuverlässig funktioniert, sondern auch den Sicherheitsanforderungen und rechtlichen Vorgaben entspricht.

Ersatzstromversorgung: Zusätzliche Anforderungen gemäß DIN VDE 0100-710: 2018-09

Die VDE 0100-710 ist eine Norm, die sich mit der Errichtung von elektrischen Anlagen in Bezug auf den Einsatz von Stromversorgungseinrichtungen wie der Netzersatzanlage (einschließlich Notstromaggregate) befasst. Die Netzersatzanlage (NEA), die auch als Notstromaggregat bezeichnet wird, dient der Stromversorgung bei Ausfall des öffentlichen Netzes und stellt sicher, dass kritische Lasten weiterhin mit Strom versorgt werden.

In Bezug auf Notstromaggregate und Netzersatzanlagen formuliert die VDE 0100-710 spezifische Anforderungen, die zusätzlich zu den allgemeinen Bestimmungen der VDE 0100 beachtet werden müssen. Besonders wichtig sind hier Schutzanforderungen, Sicherheitsaspekte und die ordnungsgemäße Integration der Netzersatzanlage in das bestehende System.

1. Umschaltung und Trennung

Ein zentrales Thema in der VDE 0100-710 sind die Anforderungen an die Umschaltung von der normalen Stromversorgung auf die Netzersatzanlage:

  • Trennung von Stromversorgungen: Es muss eine klare Trennung zwischen der normalen Stromversorgung und der Notstromversorgung bestehen. Diese Trennung darf zu keinem Zeitpunkt eine Gefährdung für Personen oder Geräte darstellen. Bei Einsatz eines Netzersatzsystems wird oft eine Trennvorrichtung (z. B. ein Übertragungs-Schalter oder Umschaltstation) benötigt, um zu verhindern, dass gleichzeitig Netzstrom und Notstrom gleichzeitig auf das System einwirken.
  • Umschaltung auf Notstromversorgung: Die Umschaltung muss innerhalb einer bestimmten Zeitspanne erfolgen, die meist in der Norm spezifiziert wird (z. B. innerhalb von 15 Sekunden für kritische Anwendungen). Dadurch wird sichergestellt, dass die angeschlossenen Verbraucher ohne nennenswerte Unterbrechung mit Strom versorgt werden.

2. Sicherheit und Schutzmaßnahmen

Netzersatzanlagen müssen spezifische Sicherheits- und Schutzanforderungen erfüllen, um sowohl die Sicherheit der Nutzer als auch die der Geräte zu gewährleisten:

  • Fehlerstromschutzschalter (FI): Für Netzersatzanlagen muss die Fehlerstromerkennung und Fehlerstromabschaltung in der Notstromversorgung sichergestellt werden. Dies schützt vor Elektrounfällen, die durch isolierte Fehler entstehen können.
  • Schutz gegen Überlastung und Kurzschluss: Netzersatzanlagen müssen ausreichend gegen Überlastungen und Kurzschlüsse abgesichert sein, um zu verhindern, dass die Notstromversorgung beim Auftreten eines Fehlers beschädigt wird. Dies wird üblicherweise durch Leistungsschutzschalter und Sicherungen erreicht.

3. Bauweise und Aufstellung

Die VDE 0100-710 fordert, dass Netzersatzanlagen so aufgestellt und ausgeführt werden, dass sie sowohl vor mechanischen Schäden als auch vor Umweltfaktoren (z. B. Feuchtigkeit, hohe Temperaturen) geschützt sind:

  • Raum für das Notstromaggregat: Netzersatzanlagen müssen an einem geeigneten Standort aufgestellt werden, der ausreichend Belüftung und Zugang für Wartung gewährleistet. Der Raum sollte vor Feuchtigkeit und exzessiven Temperaturen geschützt sein.
  • Kombination von Generator und Batteriesystemen: Wenn Batterien als Teil des Netzersatzsystems verwendet werden (z. B. bei unterbrechungsfreier Stromversorgung oder Hybridanlagen), müssen auch hierfür geeignete Schutzmaßnahmen gegen Überladung und Überhitzung getroffen werden.

4. Spannungsqualität und Frequenzregelung

Das Notstromaggregat bzw. die Netzersatzanlage muss eine stabile Stromversorgung gewährleisten:

  • Spannungsregelung: Die Ausgangsspannung der Netzersatzanlage muss stabil und innerhalb der zulässigen Toleranzen bleiben (in der Regel ±10% der Nennspannung). Dies gilt insbesondere bei langen Betriebszeiten des Generators.
  • Frequenzregelung: Die Frequenz des Notstroms (meist 50 Hz) muss im normgerechten Bereich bleiben, um Schäden an empfindlichen Geräten zu vermeiden. Zu starke Abweichungen der Frequenz können elektronische Geräte beschädigen.

5. Automatische Überwachung und Fehlererkennung

Es ist erforderlich, dass Netzersatzanlagen eine automatische Überwachungs- und Fehlererkennungsfunktion bieten, die es ermöglicht, mögliche Fehlfunktionen frühzeitig zu erkennen und zu beheben, ohne den Betrieb zu gefährden:

  • Automatische Fehlererkennung und -meldung: Wenn eine Fehlfunktion (z. B. ein Überlastungsfehler oder eine Störung der Stromversorgung) auftritt, muss die Netzersatzanlage diese Fehler automatisch erkennen und entsprechende Warnmeldungen ausgeben. Im besten Fall erfolgt eine automatische Fehlerbehebung oder Alarmierung, sodass Techniker schnell eingreifen können.

6. Wartungsfreundlichkeit und Dokumentation

Die VDE 0100-710 stellt Anforderungen an die Wartungsfreundlichkeit der Netzersatzanlagen:

  • Zugang zur Wartung: Alle wichtigen Komponenten des Netzersatzsystems müssen leicht zugänglich sein, um regelmäßige Wartungsarbeiten durchzuführen (z. B. Tankfüllungen, Batteriewechsel, Ölwechsel, etc.).
  • Dokumentation und Prüfungen: Alle Wartungsmaßnahmen, Prüfprotokolle und Testberichte müssen dokumentiert und zugänglich sein, um eine kontinuierliche Funktionsfähigkeit und Rechtssicherheit zu gewährleisten.

7. Integrierte Systeme und Netzanschluss

Netzersatzanlagen, die als Teil eines integrierten Systems verwendet werden (z. B. in Kombination mit einer Photovoltaikanlage oder einer Windkraftanlage), müssen zusätzlich Anforderungen an die Koordination der verschiedenen Energiequellen erfüllen:

  • Netzfrequenz- und Spannungsregulierung: Bei der Integration mehrerer Energiequellen (z. B. Photovoltaik und Notstromgenerator) muss sichergestellt werden, dass die Spannungs- und Frequenzregelung zwischen den verschiedenen Quellen korrekt funktioniert.

8. Überlastbetrieb und Langzeitbetrieb

Wenn das Notstromaggregat für längere Zeit betrieben wird, wie es bei Netzersatzanlagen erforderlich sein könnte, müssen spezifische Anforderungen erfüllt werden:

  • Kühlung und Belüftung: Der Motor des Aggregats muss ausreichend gekühlt werden, um eine Überhitzung zu vermeiden, insbesondere bei längerem Betrieb unter Last.
  • Kraftstoffvorrat: Bei einem Langzeitbetrieb muss sichergestellt sein, dass ausreichend Kraftstoff zur Verfügung steht und dass die Brennstoffversorgung sicher und zuverlässig ist.

Fazit

Die VDE 0100-710 stellt sicher, dass Netzersatzanlagen sicher, zuverlässig und wartungsfreundlich betrieben werden. Sie regelt die Anforderungen an die Umschaltung, den Schutz der Anlage, die Wartung und die Integration von Notstromsystemen. Die Norm sorgt dafür, dass Netzersatzanlagen die Versorgungssicherheit und die Sicherheit der angeschlossenen Geräte im Notfall gewährleisten und gleichzeitig den sicheren Betrieb und die rechtlichen Anforderungen erfüllen.

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN VDE 0100-710 (VDE 0100-710):2012-10 wurden folgende Änderungen vorgenommen:
a) Der Anwendungsbereich wurde ergänzt;
b) Der Abschnitt Begriffe ist ergänzt und einige Definitionen sind überarbeitet;
c) Die Gültigkeit der entsprechenden Teile der Normenreihe IEC 60364 ist überprüft und die entsprechenden Abschnitte überarbeitet;
d) Einige Texte sind in andere Abschnitte verschoben;
e) Abschnitt 710.30, Bestimmung allgemeiner Merkmale ist ergänzt;
f) Abschnitt 710.313, Stromversorgung, Versorgung für Sicherheitszwecke und Standby-Versorgung ist neu;
g) Abschnitt 710.41, Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag ist überarbeitet;
h) Abschnitt 710.413 ist umbenannt in Abschnitt 710.411 und ist überarbeitet;
i) Abschnitt 710.421, Schutz gegen Feuer verursacht durch elektrische Betriebsmittel ist ergänzt;
j) Abschnitt 710.44, Schutzmaßnahmen – Schutz bei Störspannungen und elektromagnetischen Störgrößen ist neu;
k) Abschnitt 710.51, Auswahl und Errichtung von elektrischer Betriebsmittel – Allgemeine Bestimmungen ist überarbeitet und ergänzt durch einen neuen Abschnitt über Hauptverteilung und elektrischen Betriebsstätten;
l) Abschnitt 710.514, Schaltpläne, Dokumentation und Betriebsanleitungen sind getrennte Abschnitte und sind überarbeitet;
m) Abschnitt 710.531.1, Überstrom-Schutzeinrichtungen ist neu aufgenommen mit dem Schutz durch IT-System, TT-System und TC-System und IMD;
n) Abschnitt 710.535, Koordination von verschiedenen Schutzeinrichtungen ist neu:
o) Abschnitt 710.536, Isolation und Schalten ist neu;
p) Abschnitt 710.55, Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Andere Betriebsmittel und ein Abschnitt über Steckdosen sind neu;
q) Abschnitt 710.56, Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Sicherheitszwecke hat zwei neue Abschnitte Allgemeines und Sicherheitsstromquellen;
r) Abschnitt 710.560.6, Ausführliche Anforderungen über die Sicherheitsstromquelle ist erweitert durch neue Begriffe und zwei neuen Abschnitten;
s) Abschnitt 710.6, Prüfungen ist überarbeitet;
t) Anhang B ist überarbeitet;
u) Der informative Anhang C, Schutz gegen elektromagnetische Interferenz (EMI) in der Installation von Anlagen ist hinzugefügt;
v) Informativer Anhang D, Allgemeine Leitlinien und Begründung ist neu.

In diesem Kapitel werden die Anforderung zusammengefasst, die zu beachten sind, wenn Aggregate für die Sicherheitsstromversorgung von medizinisch genutzten Bereichen eingesetzt werden sollen, die nach Angaben der Ausgabe von 2018-09 der DIN VDE 0100-710 errichtet werden/wurden.

Wenn die Spannung am Messpunkt des Hauptverteilers in einem oder mehreren Außenleitern um mehr als 10 % der Nennspannung abfällt, muss eine Sicherheitsstromversorgung den Weiterbetrieb automatisch übernehmen. Die Versorgungsübernahme sollte verzögert sein, bis die automatische Wiedereinschaltung der Leistungsschalter der ankommenden Versorgung anspricht (Kurzzeit-Unterbrechung). Wobei nicht mehr zwingend eine sofortige Umschaltung gefordert wird.

Im Wesentlichen entspricht diese Anforderung dem Anwendungsbereich 1 der DIN 6280-13. Ergänzend zu den Anforderungen der DIN 6280-13 müssen die Betriebs- und Störmeldungen nicht nur an eine geeignete Stelle, sondern an eine während des Betriebs der baulichen Anlage ständig besetzte Stelle weitergemeldet werden.

Die Versorgung von anderen Anlagenteilen außer von Sicherheitseinrichtungen ist zulässig, solange dadurch die Verfügbarkeit und Versorgungsdauer des Aggregates nichteingeschränkt wird. Die in DIN 6280-13 vorgeschriebenen Mindestversorgungsdauer von 24 h kann auf minimal 3 h (bzw. alle möglichen dazwischen liegenden Werte) reduziert werden, wenn innerhalb dieser Zeit die medizinisch notwendigen Behandlungen sicher beendet werden können und der betroffene Bereich evakuiert werden können.

Die Lastübernahme der notwendigen Sicherheitseinrichtungen und von betrieblich erforderlich Anlagen darf in mehreren Stufen erfolgen. Innerhalb von 15 s müssen die notwendigen Sicherheitseinrichtungen, elektrische Anlagen in medizinisch genutzten Bereichen der Gruppen 1 und 2 usw. wiederversorgt werden. Umschaltzeiten grösser als 15 s sind zulässig für Anlagenteile, die zwar für den Betrieb erforderlich, jedoch nicht unmittelbar lebensnotwendig sind. Dazu zählen z. B. Kühlanlagen, Lüftungsanlagen, Ladegerät für Akkumulatoren usw.

Während der Wartung der Sicherheitsstromquelle muss auf andere Weise (z. B. durch ein mobiles Aggregat) die Sicherheitsstromversorgung sichergestellt werden können.

Zusätzliche Anforderungen gemäß DIN VDE 0100-710: 2018-09

In diesem Kapitel werden die Anforderungen zusammengefast, die zu beachten sind, wenn Aggregate für die Sicherheitsstromversorgung von medizinisch genutzten Bereichen eingesetzt werden sollen, die nach der Ausgabe von 2018 der DIN VDE 0100-710 (2018-09) errichtet werden/wurden.

Wenn die Spannung am Messpunkt des Hauptverteilers in einem oder mehreren Außenleitern für mehr als 0,5 s um mehr als10 % der Nennspannung abfällt, muss eine Sicherheitsstromversorgung den Weiterbetrieb automatisch übernehmen. Die Versorgungsübernahme sollte verzögert sein, bis die automatische Wiedereinschaltung der Leistungsschalter der ankommenden Versorgung anspricht (Kurzzeitunterbrechung). Das Timingdiagramm sollte für Anlagen nach DIN VDE 0107 entsprechen, wobei nicht mehr zwingend eine sofortige Umschaltung gefordert wird.

Im Wesentlichen entspricht diese Anforderung dem Anwendungsbereich 1 der DIN 6280-13.

In der DIN VDE 0100-710:2012-10 war jedoch ein Widerspruch enthalten: In Abschnitt 710.560 ist beschrieben, dass die Übernahme dann erfolgen muss, wenn die Spannung eines oder mehrerer aktiver Leiter am Hauptverteiler des Gebäudes der allgemeinen Stromversorgung über mehr als 0,5 s lang auf weniger als 90 % der Nennspannung abfällt. In Abschnitt 710.560.6.104.2 ist beschrieben, dass die Übernahme dann erfolgen muss, wenn die Spannung über mehr als 3 s lang abfällt. Aus unserer Sicht sollte hier die Zeitspanne von 0,5 s angewendet werden, weil in einer baulichen Anlage mit medizinisch genutzten Bereichen in der Regel auch Sicherheitseinrichtungen vorhanden sind, die in den Anwendungsbereich der DIN VDE 0100-718 bzw. DIN VDE 0100-560 fallen.

Die Versorgung von anderen Anlagenteilen außer von Sicherheitseinrichtungen ist zulässig, solange dadurch die Verfügbarkeit und Versorgungsdauer des Aggregats nicht eingeschränkt wird. Die in DIN 6280-13 vorgeschriebene Mindestversorgungsdauer von 24 h kann auf minimal 3 h (bzw. alle möglichen dazwischen liegenden Werte) reduziert werden, wenn innerhalb dieser Zeit die medizinisch notwendigen Behandlungen sicher beendet werden können und der betroffene Bereich evakuiert werden kann.

Die Lastübernahme der notwendigen Sicherheitseinrichtungen und von betrieblichen erforderlichen Anlagen darf in mehreren Stufen erfolgen. Innerhalb von 15 s müssen die notwendigen Sicherheitseinrichtungen, elektrische Anlagen in medizinisch genutzten Bereichen der Gruppen 1 und 2 usw. wiederversorgt werden. Umschaltzeiten größer als 15 s sind zulässig für Anlagenteile, die zwar für den Betrieb erforderlich, nicht jedoch unmittelbar lebensnotwendig sind. Dazu zählen z. B. Kühlanlagen, Lüftungsanlagen, Ladegeräte für Akkumulatoren usw.

Während der Wartung der Sicherheitsstromquelle muss auf andere Weise (z. B. durch ein mobiles Aggregat) die Sicherheitsstromversorgung sichergestellt werden können.

Zusammenfassung der Anforderungen

In den vorangegangenen Kapiteln wurde eine Vielzahl unterschiedlicher und zusätzlicher Anforderungen beschrieben. Damit die einzelnen Funktionen und Anforderungen nicht mühsam zusammengesucht werden müssen, wird hier eine Steuerung „zusammengestellt“, die im einen oder anderen Fall zwar mehr kann, als es eigentlich erforderlich wäre. Dafür enthält sie aber mindestens alle Funktionen, die für jeden Anwendungsfall erforderlich bzw. aus betrieblichen Gründen wünschenswert sind und kann somit standardmäßig eingesetzt werden. Zwischen Hersteller und Betreiber kann natürlich jederzeit ein an die jeweiligen Erfordernisse angepasster Funktionsumfang vereinbart werden.

Funktionsumfang:

Funktionsart „Hand“

  • Start
  • Stopp
  • Netzschalter Ein/Aus
  • Generatorschalter Ein/Aus

Funktionsart „Automatik“

  • allpolige Netzüberwachung
  • Startvorgang mit Startwiederholung
  • Umschaltung von Netz- auf Generatorbetrieb
  • Generatorspannungsüberwachung
  • Steuerung von Hilfseinrichtungen
  • Betriebsüberwachung
  • verzögerte Umschaltung von Generator- auf Netzbetrieb bei Netzwiederkehr
  • Nachkühlung
  • Unmittelbare Lastübernahme bei einer Netzstörung während des Nachkühlvorgangs

Funktionsart „Probe“

Überprüfung aller automatischen Vorgänge mit oder ohne Leistungsübernahme;

Not-Halt | Aus | Lampentest

Zu beachten ist, dass nicht nur bei Unterschreiten der Netzspannung eine Umschaltung vom Netz auf die Sicherheitsstromquelle erfolgen sollte, sondern auch beim Überschreiten! Aufgrund der mittlerweile relativ weit gesteckten Grenzen der Netzfrequenz sollte auch bei Über- oder Unterschreiten der Frequenz eine Umschaltung erfolgen. Als Grenze wird hier +/- 1 Hz empfohlen. Dies ist in den Normen so zwar nicht enthalten, aber dennoch sinnvoll.

Betriebs- und Störmeldungen

Anlauf gestört:

  • Batterie Unterspannung
  • Batterieladekreis gestört
  • Ausfall Primärsicherung Ladegerät
  • Anlassluftdruck unterschritten (soweit zutreffend)
  • Warnung Motortemperatur zu hoch
  • Gefahr Motortemperatur zu hoch
  • Warnung Kühlwasserniveau zu niedrig
  • Gefahr Kühlwasserniveau zu niedrig
  • Anzeige Schmieröldruck
  • Schmieröldruck zu tief
  • Überdrehzahl
  • Kraftstoffvorrat unter 3 h
  • Generator-Überlast
  • Generator-Kurzschluss

Der Unterschied zwischen „Warnung“ und „Gefahr“ ist, dass Gefahrmeldungen zum Abstellen des Aggregates führen.

Anzeigen:

  • Spannungsanzeige Netz
  • Spannungsanzeige Generator
  • Frequenzanzeige Generator
  • Strommessgerät je Außenleiter mit Momentan- und Höchstwertanzeige
  • Wirkleistung
  • Leistungsfaktor cos phi
  • Betriebsstunden
  • Netz Ein
  • Generator Ein

Bei Netzparallelbetrieb sind noch folgende Funktionen/Meldungen empfehlenswert:

  • Netzparallelbetrieb Ein/Aus
  • Drehzahl höher/tiefer
  • Synchronisierung gestört
  • Synchronoskop

Folgende Meldungen sollten einzeln als potentialfreie Kontakte zur Verfügung gestellt werden:

  • Sammelstörmeldung
  • Aggregat betriebsbereit (Schalterstellung Automatik)
  • Aggregat in Betrieb – Verbraucher werden vom Aggregat versorgt
  • Aggregat in Betrieb – Verbraucher werden vom Netz versorgt
  • Synchronisierung gestört
  • Kraftstoffmangel
  • Störung Anlasseinrichtung (Batterie oder Luftdruck)

Das Ladegerät der Batterie(n) sollte so ausgelegt werden, dass 80% der tatsächlichen Batteriekapazität innerhalb von 6 h nachgeladen werden können (Anforderungen aus ISO 8528-12; zwar noch nicht gültig, aber wer weiß, was kommt…).

Auslegung des Servicebehälters für mindestens 3,5 h (um die Kraftstoffmangelmeldung einfach und in der Nähe des Aggregates zu generieren).

Die Auslegung der Betriebsgrenzwerte ist zwischen Hersteller und Betreiber abzustimmen. Als Empfehlung kann gelten, dass die Anlagen mindestens der Ausführungsklasse G3 der DIN ISO 8528 entsprechen sollten.

Einbindung eines mobilen Aggregates (z.B. im Falle einer Wartung)

Die Sicherheitsstromversorgung muss im Normalfall zu jeder Tages- und Nachtzeit automatisch zur Verfügung stehen, mindestens aber während der Benutzungszeit. Bei Krankenhäusern ist die Nutzungszeit 24 h an 365 Tagen. Wenn in einer baulichen Anlage nur ein Aggregat für die Sicherheitsstromversorgung vorhanden ist – so wie dies in den meisten Gebäuden der Fall sein dürfte – muss für die Zeiten, in denen das stationäre Aggregat nicht zur Verfügung steht (z. B. bei Wartungsarbeiten oder Reparaturen), eine Reserveeinspeisung zur Verfügung stehen, sofern das Gebäude nicht geräumt werden kann. Diese Einspeisung wird mindestens für den Anschluss mobiler Aggregate genutzt.

Auch ein mobiles Aggregat muss bei einem Netzausfall – genau wie das stationäre – automatisch von Netz- auf Generatorbetrieb umschalten. Das bedeutet, dass das mobile Aggregat bei Netzausfall automatisch gestartet werden muss und der Netzkuppelschalter in der Schaltanlage automatisch ausgeschaltet werden muss. Bei Netzwiederkehr muss der ganze Vorgang auch wieder automatisch umgekehrt ablaufen. Dazu ist eine zusätzliche Steuerung und im Idealfall ein zusätzlicher Generatorschalter erforderlich. Es geht zwar auch ohne, aber die Steuerung wird etwas komplizierter und die Verriegelung Netz – Generator ist nicht so sicher.

Diese Steuerung soll so einfach wie möglich sein, sodass jedes beliebige mobile Aggregat angeschlossen werden kann, das über einen Fernstarteingang verfügt. Wenn die stationäre Schaltanlage über keinen zusätzlichen Generatorschalter verfügt, ist in dem mobilen Aggregat ein eigener Generatorschalter erforderlich, der selbst zuschaltet.

Die Steuerung für das mobile Aggregat muss vollständig unabhängig von der Steuerung des stationären Aggregates sein. Das heißt, es dürfen keine Mess- oder Steuerspannungen aus dem Schaltschrank des stationären Aggregates verwendet werden. Außerdem darf die Steuerung nicht auf ein bestimmtes mobiles Aggregat zugeschnitten sein, also auch hier darf keine Mess- oder Steuerspannung vom mobilen Aggregat verwendet werden, um z. B. den Netzkuppelschalter anzusteuern. Die Steuerung für das mobile Aggregat und den Netzkuppelschalter muss auch dann funktionieren können, wenn das stationäre Aggregat einschließlich Steuerung und Schaltschrank quasi nicht mehr vorhanden ist. Das kann z. B. passieren, wenn am stationären Aggregat der Anlasser ausgebaut wird und dazu die Start- und Steuerbatterie abgeklemmt wird.

Eine mögliche Steuerungsvariante ist Folgende:

Mit einem Schlüsselschalter wird die Ansteuerung vom stationären auf das mobile Aggregat umgeschaltet. Der Schlüsselschalter muss die Befehle „Ein“ und „Aus“ sowie die Rückmeldungen „Ein“ und „Aus“ des Netzkuppelschalters von der stationären Steuerung auf die Zusatzsteuerung umschalten, und zwar allpolig. Dies ist notwendig, um Rückwirkungen in jeder Richtung auszuschließen.

Ansteuerung des Kuppelschalters:

Der Kuppelschalter muss bei einem vollständigen Netzausfall sicher ausgeschaltet werden können. Wenn kein zusätzlicher Generatorschalter vorhanden ist, kann die Generatorspannung dazu nicht verwendet werden. Somit ist es entweder erforderlich, eine eigene unabhängige und batteriegepufferte Steuerspannung zu schaffen oder auf eine bestehende Steuerspannung zurückzugreifen (z. B. 60 V oder ZSV-Spannung).

Die Spannung ist natürlich auf die Spannung des Auslösers im Kuppelschalter zu wandeln. Wenn ein zusätzlicher Generatorschalter zur Verfügung steht, kann die Generatorspannung verwendet werden. Die Spannung ist auch hier ggf. auf die Spannung des Auslösers im Kuppelschalter zu wandeln.

Die Spannung für den Motorantrieb des Netzkuppelschalters kann von der Normalnetzschiene kommen, wie dies normalerweise ohnehin der Fall ist.

Funktionsbeschreibung Steuerung

Variante mit zusätzlichem Generatorschalter:

Bei Netzausfall vor dem Netzkuppelschalter wird der Netzkuppelschalter abgeschaltet. Wenn der Netzkuppelschalter „Aus“ und die SV-Schiene spannungslos sind, wird der Fernstartbefehl an das mobile Aggregat gegeben. Es sollten Verzögerungen eingebaut werden, damit ein Netzwischer nicht zu ungewollten Schaltungen liefert, wenn dieser eingeschaltet.

Bei Netzwiederkehr vor dem Netzkuppelschalter wird nach einer Netzberuhigungszeit der zusätzliche Generatorschalter ausgeschaltet und der Fernstartbefehl wieder abgeschaltet. Wenn das mobile Aggregat abgeschaltet hat (SV-Schiene ist spannungsfrei), wird der Kuppelschalter wieder eingeschaltet.

Variante ohne zusätzlichen Generatorschalter:

Bei Netzausfall vor dem Netzkuppelschalter wird der Netzkuppelschalter abgeschaltet. Wenn der Netzkuppelschalter „Aus“ und die SV-Schiene spannungslos sind, wird der Fernstartbefehl an das mobile Aggregat gegeben. Es sollten Verzögerungen eingebaut werden, damit ein Netzwischer nicht zu ungewollten Schaltungen führt.

Die Steuerung kann einfach mit ein paar Schützen, Zeitrelais und Spannungswächtern aufgebaut werden. Natürlich sollten noch einige Schutzverriegelungen drin sein, das z. B. der „Ein“-Befehl des Netzkuppelschalters verriegelt ist, solange auf der SV-Schiene Spannung ist oder der Fernstart ist blockiert, solange der Netzkuppelschalter eingeschaltet ist usw..

Eine Synchronisierung des Netzkuppelschalters sollte nicht vorgesehen werden, weil dies die Steuerung zu komplex und zu abhängig vom mobilen Aggregat macht. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit eines Netzausfalls während des Betriebs am mobilen Aggregat relativ gering, sodass im Fall eines Falles die zweite Unterbrechung der SV-Schiene bei Netzwiederkehr durchaus hingenommen werden kann.