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Änderungen und Betrieb von elektrischen Anlagen

Pflicht zu wiederkehrenden Leistungsmessungen in elektrischen Anlagen

Elektrische Anlagen – besonders in Krankenhäusern – unterliegen durch die Neuanschaffung oder Ausmusterung von elektrischen Geräten einer gewissen Dynamik im Leistungsbedarf. In dieser Dynamik verbirgt sich für alle Beteiligten (Betreiber, Fachplaner, Errichter) die Erfordernis einer großen Sorgfalt bei der Änderung der elektrischen Anlage und auch beim Betrieb der elektrischen Anlage.

Messung korrekt durchführen

Messung korrekt durchführen

Die „Verkehrssicherungspflicht“ legt dem Anlagenbetreiber auf, dass er den sicheren Betrieb der Anlage gewährleisten muss. Dieser Verpflichtung kann er nur durch eine regelmäßige Kontrolle der tatsächlich benötigten Leistung innerhalb seiner elektrischen Anlage nachkommen.

In der elektrischen Energieversorgung muss sicher verhindert werden, dass eine Überlastung der Versorgungssysteme eintritt und somit zu einem (Teil-)Ausfall führt. Ein besonderes Augenmerk ist hierbei auf das Sicherheitsstromversorgungssystem (SV) in Krankenhäusern zu legen. Dieses System soll bei einem Ausfall der allgemeinen Versorgung den Weiterbetrieb des Krankenhauses sicherstellen. Ein Ausfall dieses Systems durch eine Überlastung wäre verherend und kann erhebliche Personenschäden mit sich führen.

Normative Forderungen für eine wiederkehrende Leistungsmessung

Für die Notwendigkeit der Ermittlung des tatsächlichen Leistungsbedarfs befinden sich im sehr umfangreichen Normenwerk mehrere Fundstellen. Diese belegen, dass nur durch eine regelmäßige Messung der tatsächlichen Leistungsaufnahme der einzelnen Anlagenteile ein sicherer Anlagenbetrieb möglich ist.

VDE 0100-100:2002-08

In Abschnitt 132.1 wird gefordert, dass bei der Planung die „richtige Funktion der elektrischen Anlage für die beabsichtigte Verwendung“ zu berücksichtigen sei. Hierunter ist auch zu verstehen, dass es zu keiner Überlastung kommen darf. Im Abschnitt 133.4 wird angegeben, dass die Betriebsmittel so auszuwählen sind, dass von ihnen keine schädlichen Einflüsse auf andere Betriebsmittel ausgehen dürfen. Eine Überlastung stellt einen schädlichen Einfluss auf andere Betriebsmittel dar, wenn es zu einer Abschaltung in der Anlage kommt.

VDE 0100-300:1996-01

Diese Norm ist in Bezug auf den Leistungsbedarf der elektrischen Anlage sehr konkret. Im Abschnitt 311 wird direkt auf die Berücksichtigung des Leistungsbedarfs und des Gleichzeitigkeitsfaktors eingegangen. Im Abschnitt 313.1.1 wird für die „Eignung im Hinblick auf die Anforderungen der Anlage“ die Ermittlung des maximalen Leistungsbedarfs gefordert.

VDE 0100-510:2007-06

In Abschnitt 512.1.5 ist explizit aufgeführt, das kein Betriebsmittel das Versorgungsnetz unzulässig beeinflussen darf. Eine überlastbedingte Abschaltung einer Verteilungszuleitung stellt eine unzulässige Beeinflussung des Versorgungsnetzes dar.

VDE 0100-600:2008-06

In dieser Norm werden die vor der Inbetriebnahme erforderlichen Prüfungen beschrieben. In Abschnitt 61.1.5 wird gefordert, dass zu prüfen ist, ob die Erweiterung oder Änderung der elektrischen Anlage die Sicherheit der bestehenden Anlage nicht gefährdet. Implizit ist hier auch eine Leistungsbetrachtung gemeint. Eine Überlastung der Gesamtanlage würde den sicheren Betrieb bestehender Anlagenteile gefährden.

VDE 0100-710:2002-11

Diese Norm fordert schon in der Einleitung, dass die Sicherheit für den Patienten durch eine „verbesserte Zuverlässigkeit und Sicherheit der elektrischen Anlagen“ erreicht werden muss. Im Abschnitt 710.131 wird die „elektrische Versorgung der elektrischen Betriebsmittel und Anlagen zuverlässig, mit hoher Verfügbarkeit“ explizit gefordert. Für die wiederkehrende Prüfung wird im Abschnitt 710.62 die Überprüfung der „sicheren Versorgung mit der Verbrennungsmaschine“ (Notstromaggregat) gefordert. All diese Forderungen lassen sich mit einer Leistungsmessung erfüllen.

VDE 0105-100:2005-06

In dieser Norm ist die Forderung einer Leistungsmessung nur implizit wiedergegeben. Abschnitt 5.3.3.1 beschreibt den Zweck der wiederkehrenden Prüfung. Diese Prüfungen sollen „Mängel aufdecken, die nach der Inbetriebnahme aufgetreten sind und den Betrieb behindern oder Gefährdungen hervorrufen können“. Auch hier verbirgt sich die indirekte Forderung einer Leistungsmessung.

DIN 6280-13:1994-12

Im Abschnitt 10.2.1 fordert diese Norm explizit, dass zu prüfen ist, ob die Leistung des Stromerzeugungsaggregates noch den erforderlichen Verbrauchsleistungsbedarf entspricht.

Rechtliche Forderungen für eine wiederkehrende Leistungsmessung

Der Ausfall der elektrischen Anlage stellt immer ein Gefährdungspotential dar. Dieses wird gemindert, indem notwendige Einrichtungen (z. B. Beleuchtung, medizinische Bereiche) über ein zusätzliches Versorgungssystem verfügen. Sollte dieses jedoch aufgrund mangelhafter Ausführung, Überlastung oder Wartung nicht vollständig einsetzbar sein und eine Person erleidet einen Schaden, so wird sehr schnell ein „Verantwortlicher“ gesucht. Dieser „Verantwortliche“ findet sich dann möglicherweise nicht in einem Ordnungswidrigkeitenverfahren sondern in einem Strafverfahren wieder.

In diesem Strafverfahren ist es dann meistens für den „Verantwortlichen“ erforderlich nachzuweisen, dass er sorgfältig gehandelt hat und der Schaden auch bei der Berücksichtigung aller bekannten Gefahrenpotentiale eingetreten wäre. Aufgrund der zuvor genannten sieben Fundstellen im Normenwerk wird es für den „Verantwortlichen“ sehr schwierig, seine Sorgfalt nachzuweisen, wenn keine Aufzeichnungen über die Leistungsbedarfsermittlung vorliegen und der Schaden aufgrund einer Überlastung entstanden ist.

Im Bereich des Arbeitsschutzes und des Strafgesetzbuches ist niedergeschrieben, dass sich ein Arbeitgeber um den Gesundheitsschutz der bei ihm Beschäftigten kümmern muss. Handelt er diesen Forderungen zuwider, so kann ein Straftatbestand vorliegen.

Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)

Der Arbeitgeber hat dafür Sorge zu tragen, dass die Sicherheit und der Gesundheitsschutz der Beschäftigten nicht gefährdet wird. Eine Gefährdung kann beispielsweise der in der Einleitung aufgeführte Totalausfall der elektrischen Anlage sein. Elektrische Anlagen gelten als Arbeitsmittel (§2 (1) „Arbeitsmittel im Sinne dieser Verordnung sind ... Anlagen.“). Entsprechend §10 sind diese Arbeitsmittel entsprechend den Prüffristen der Gefährdungsbeurteilung und nach außergewöhlichen Ereignissen (z. B. wesentlichen Umbaumaßnahmen) zu prüfen. Diese Prüfung ist zu Dokumentieren und zu Archivieren (§11). Die vorsätzliche Unterlassung dieser Prüfungen stellt nach §26 einen Straftatbestand dar.

Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG)

Auch das Arbeitsschutzgesetz fordert vom Arbeitgeber, dass die Sicherheit und der Gesundheitsschutz für die Beschäftigten zu sichern sind. Im §3 wird die Grundpflicht des Arbeitgebers aufgeführt, den Arbeitsschutz an sich ändernden Gegebenheiten anzupassen. Diese Forderung ist sehr allgemein gehalten, da das Gestzt keine speziellen Gegebenheiten benennen kann. Eine Veränderung an der elektrischen Anlage ist eine geänderte Gegebenheit und folglich in Bezug auf mögliche Gefährdungen zu prüfen. Im §26 ist festgelegt, dass ein vorsätzliches Handeln entgegen den gesetzlichen Forderungen einen Straftatbestand darstellt.

Strafgesetzbuch (StGB)

Das StGB kennt den Straftatbestand der „Baugefährdung“. Der §319 (2) definiert dies für technische Einrichtungen. „Ebenso wird bestraft, wer in Ausübung seines Berufs oder Gewerbes bei der Planung, Leitung oder Ausführung eines Vorhabens, technische Einrichtungen in ein Bauwerk einzubauen oder eingebaute Einrichtungen dieser Art zu ändern, gegen die allgemein anerkannten Regeln der Technik verstößt und dadurch Leib oder Leben eines anderen Menschen gefährdet.“ Auch diese Aussage ist eindeutig. Die elektrische Anlage ist eine technische Einrichtung im Sinne des Gesetzes und die Normen des DIN und des VDE gelten als allgemein anerkannte Regeln der Technik.

Durchführung der Messung

Für die Messung sind Strommessgeräte mit entsprechenden Messzangen erforderlich.

Bild 01

Bild 1 zeigt ein Messgerät mit Speicherbaustein und 1000 A-Messzange.

Die Messzange enthält hier einen Wandler mit dem Verhältnis 1000:1. Das Messgerät misst den „gewandelten“ Wert des Stromes. Der Speicherbaustein fordert in einem eingestellten Zeitintervall die Messwerte ab und speichert sie. Durch die vor der Messung erfolgte Zeit-Synchronisierung aller eingesetzten Speicherbausteine ist eine Auswertung der Einzelmessungen möglich.

Die Messung kann einphasig oder dreiphasig erfolgen. Dies ist abhängig vom Aufbau der Anlage. Bei einer ordnungsgemäß aufgebauten Anlage mit symetrischer Lastverteilung wäre eine einphasige Messung ausreichend. Eine Symmetriebetrachtung kann vorab auch mit den oftmals in älteren Anlagen eingesetzten Schleppzeigermessgeräten erfolgen.

Bild02

Die in Bild 2 gezeigten Messgeräte zeigen eine annährend symmetrische Belastung des Verteilers an. Hier könnte eine einphasige Messung erfolgen.

Bild 03

Bild 3 zeigt die einphasige Messung einer NSHV-Einspeisung.

Je nach Anlagenaufbau kann es erforderlich sein, eine Gesamtmessung der NSHV vorzunehmen oder signifikante Abgänge einzeln zu messen.

Bild 04

Bild 4: Aufbau einer dreiphasigen Abgangsmessung wiedergegeben.

Bild 05

Bild 5: Einphasigen Messungen von 3 Abgängen.

Eine Pauschalaussage über die Durchführung der Messung kann nicht gegeben werden. Die Art der Messung ist immer anlagenspezifisch. Der zeitliche Aufwand für die Durchführung der Messung sollte 1 Woche betragen. In diesem Zeitraum werden alle Stark- und Schwachlastbereiche erfasst. Auch wochentagabhängige Anlagennutzungen können dadurch berücksichtigt werden.

Auswertung der Messung

Die Auswertung der Messung ergibt ein Zeit-Leistungs-Diagramm für den betrachteten Zeitraum. Durch die Parametrierung der aus den Speicherbausteinen ausgelesenen Messwerte können aus den aufgenommenen Strömen Leistungen berechnet und dargestellt werden (Bild 6).

Bild 06

Bild 6: Auswertung Gesamtmessung

Durch die variable Einstellung der Abszisse kann der Leistungsbedarf der betrachteten Anlage für „interessante“ Zeitabschnitte gezoomt werden (Bild 7).

Bild 07

Bild 7: Auswertung Starklastzeit

Durch diese Auswertung ist es dem Anlagenbetreiber möglich, den tatsächlichen Leistungsbedarf seiner elektrischen Anlage zu ermitteln. Weiterhin sind auch Leistungsspitzen durch Antriebe (z. B. Aufzüge) deutlich ersichtlich. Es besteht auch die Möglichkeit, die Wirksamkeit einer Optimierungsanlage festzustellen.

Das Ergebnis der Messungen ermöglicht es, Aussagen über den Belastungs- und Auslastungsstand der elektrischen Anlage zu tätigen. Auch für die Planung von Anlagenerweiterungen können diese Messungen verwendet werden. Aufgrund des langen Betrachtungszeitraumes sind diese Messungen aussagekräftiger als die Durchführung eines einstündigen Betriebes des Notstromaggregates (DIN 6280-13:1994-12, 10.2.1 b) oder VDE 0100-710:2002-11, 710.62 e)).

Fazit

Der Betrieb einer elektrischen Anlage muss für alle Betriebsbedingungen sichergestellt sein. Hierzu gehört auch die Überprüfung der tatsächlich benötigten elektrischen Leistung. Dies kann durch eine einwöchige Langzeitmessung an signifikanten Stellen in der Verbraucheranlage erfolgen.

Diese Messungen sind auf Grundlage der Arbeitsschutzbestimmungen (ArbSchG und BetrSichV) erfoderlich. Eine Unterlassung dieser Messungen kann im Schadensfall auch den Straftatbestand der Baugefährdung (§319 StGB) erfüllen.

Die Fristsetzung für die wiederkehrenden Leistungsmessungen kann nur der Anlagenbetreiber im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung durchführen. Ihm liegen Kenntnisse über die Veränderung der installierten Leistung vor. Der „starre“ einjährige Prüfintervall aus DIN 6280-13 kann hierbei als Maximalwert angesetzt werden. Erforderlich wird die Leistungsmessung allerdings vor jeder Installation eines „Großverbrauchers“. Dies kann ein einzelnes Gerät oder auch ein ganzes Gebäude sein.

Die Ergebnisse dieser Leistungsmessungen sind zu Dokumentieren und zu Archivieren. Die Vorlage dieser Ergebnisse bei baurechtlich erfoderlichen Prüfungen (z. B. PVO Hamburg §15, dreijährige Frist der Prüfung der Starkstromanlage durch einen öbuv Sachverständigen) kann die Sorgfalt des Anlagenbetreibers aufzeigen. Dies kann in einem Strafverfahren dann auch zur Entlastung des Anlagenbetreibers dienen.

Mehr zum Thema Wiederholungsprüfung finden Sie hier.

Autor: Dipl.-Ing. (FH) Olaf Wulf,
Herr Wulf ist Fachplaner und Fachbauleiter im Ingenieurbüro Wendt (Bremen/Hamburg, www.ib-joerg-wendt.de)

Mehr Artikel zum Thema DIN VDE.

Veröffentlicht:
2009-01-30

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