EuroWire November 2015

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Technischer Artikel
November 2015 57
V e r s i c h e r u n g s u n t e r n e h m e n
verwenden die Risikoberechnung
entsprechend der Gleichung (1) bei der
Risikobewertung, die die Grundlage
ist um die Versicherungsbeiträge zu
bestimmen. Hier werden beide Faktoren
- Fehlermöglichkeit und -einfluss - auch
berücksichtigt.
Gleichung (1) zeigt, dass es sich lohnt,
beide Faktoren zu berücksichtigen. In
vielen realistischen Fällen sind beide
Risikofaktoren aufeinander angewiesen.
Bei einem aus diesem Thema zum
Brandschutz genommenen Beispiel
zeigt sich, dass die Verwendung
von halogenhaltigem Material die
Fehlermöglichkeit reduziert, jedoch die
mögliche Auswirkung auf die persönliche
Gesundheit durch Ersticken oder ähnliches
erhöht.
Erfahrungen aus der Praxis von FMEA
zeigen den Vorteil, beide Faktoren bei
einem ähnlichen niedrigen Niveau zu
halten. Wenn beide Faktoren in einem
Bereich von 1 bis 10 variieren können,
variiert das Risiko von 1 bis 100. Wenn sich
die Möglichkeit runter auf 4 verringert
und die Einwirkung runter auf 5, wird
ein Risikoniveau von 20 als ein Produkt
der Faktoren 4*5 erreicht. Wenn die
Einwirkung auf deren hohen Niveau von
10 bleibt, besteht die Möglichkeit runter
auf 2 zu reduzieren, um das gleiche
Risikoniveau zu erreichen. Beachtet man
das Pareto-Prinzip, ist es klar, dass der
Aufwand, um dieses extrem niedrige
Niveau von einem Faktor zu erreichen, den
Aufwand überschreiten wird, um beide
Faktoren auf einem mittleren Niveau zu
halten.
Der Vorteil, den Aufwand zur
Risikoreduzierung auf beide Faktoren
(Vermeidung und Reduzierung der
Einwirkung) zu verteilen, wird in der Abb.
2 dargestellt. Die gestrichelte Linie zeigt
das Risiko je nach dem Aufwand zur
Reduzierung, wenn der ganze Aufwand
in die Vermeidung der Gefahr investiert
wird. Die durchgezogene Linie zeigt das
Risiko, wenn der Aufwand zur Reduzierung
sowohl auf die Vermeidung wie auf die
Reduzierung der Einwirkung im gleichen
Anteil verteilt wird. Einige vereinfachende
Annahmen werden in diesem Ansatz
geschaffen, um das Grundprinzip einfach
darzustellen.
Es ist deutlich zu erkennen, dass nur im
mittleren Teil des Bereichs, die Verteilung
des Aufwands auf beide Faktoren klare
Vorteile bringt.
Dieser Beitrag taucht nicht in Statistiken ein,
um die Fehlermöglichkeit zu untersuchen,
weder in Wirtschaftswissenschaften, um
die finanziellen Auswirkungen möglicher
Schäden zu quantifizieren. Im Fokus steht
dabei die Brandschutzstrategie für die
Inhouse-Verkabelung.
3.3 Kabelbrandverhalten
Kabel sind wichtige Elemente in
Brandschutzkonzepten von Gebäuden. Es
gibt verschiedene Arten von Stoffen, die
das Brandverhalten von Kabelcompounds
erhöhen. Halogenhaltige Polymere
sind selbstlöschend durch chemische
Reaktionen, aber im Brandfall erzeugen
sie giftige Gase. Halogene sind Elemente
der 7. Hauptgruppe: Cl, F, Br, J. Im
Oxidationsprozess reagieren sie auf
Säurereste, die Säuren durch Reaktion auf
Wasserstoff erzeugen. Wenn Halogene
bei niedrigen Temperaturen brennen,
werden Dioxine erzeugt. Die Folgen
der Körperverletzungen oder einer
Beschädigung von Gütern sind vorstehend
beschrieben.
Halogenfreie Flammschutzmittel, z. B.
Mg(OH)2 oder Al(OH)3, verhindern die
Brandausbreitung indem Sauerstoff
eingefangen wird. Die chemische Reaktion
erzeugt Wasser, die eine zusätzliche Lösch-
und Kühlwirkung ergibt.
Diese mineralischen Flammschutzmittel
erzeugen sehr wenig Rauch beim Brennen
und der Qualm ist ungiftig und enthält
keine Säuren.
Diese Materialklasse ist aber auch nicht
die perfekte Lösung. Um ein wirklich
gutes Brandverhalten zu erzielen,
muss man diese Stoffe in höherer
Konzentration verwenden. Dies reduziert
die mechanischen Eigenschaften
des entsprechenden Kabels, bewirkt
Versprödung oder verringert den
Betriebstemperaturbereich.
Mehrere Brandprüfverfahren für
Kabel werden von nationalen und
internationalen Standardisierungsgremien
bestimmt.
Jedes davon stellt allein nur eine der
verschiedenen Brandgefahren dar. Tabelle
1 zeigt eine Übersicht.
3.3.1 Selbstentzündung
Kabel sollten sachgemäß
entworfen werden, damit weder die
Spannungsspitzen noch eine hohe
Strombelastbarkeit zur Selbstentzündung
führen könnten. Die Spannungs- und
Strombelastbarkeitsprüfung bestimmt
die Fähigkeit eines Kabels hinsichtlich der
Selbstentzündung. Der Parameter der
Selbstzündung ist mit der Möglichkeit
eines Brandes verbunden.
3.3.2 Flammenausbreitung
Kabel sind Verbindungselemente.
Daher bergen Kabel die Gefahr, dass
sich ein Brand entlang des Kabels von
einem Teil des Gebäudes zum anderen
ausbreiten könnte. Das ist der Effekt
einer Zündschnur. Zur Bestimmung der
Eigenschaften der Flammenausbreitung
(oder Zündschnur) der Kabel, definiert IEC
60332 Prüfverfahren auf mehreren Ebenen
(z. B. IEC 60332-1-2, Abb. 3).
Die gemeinsame Idee all dieser Prüfungen
ist gleich: ein brennendes Kabel in einer
bestimmten Position sollte sich löschen,
bevor die Flamme in einem bestimmten
Abstand propagiert. Die Probenposition
kann horizontal oder vertikal sein, die
Probe kann ein Einzelkabel oder ein
Kabelbündel sein. Die Parameter der
Flammenausbreitung beziehen sich
sowohl auf die Brandvermeidung als auch
auf die Reduzierung der Einwirkung.
3.3.3 Brandwiderstand
Besonders für Kabel, die in
B r a n d s c h u t z a n w e n d u n g e n
verwendet werden, gibt es spezielle
Brandwiderstandsanforderungen, die in
IEC 60331 definiert werden. Das bedeutet,
dass ein Kabel in einem Feuer seine
Funktion zumindest für eine bestimmte
Zeit aufrecht erhalten sollte.
Parameter Vermeidung Reduzierung der
Einwirkung
Selbstzündung X –
Flammenausbreitung X X
Brandverhalten (X) X
Entrauchung – X
Halogenfrei – X
▼ ▼ Tabelle 1: Parameter zum Brandverhalten und deren Korrelation zu Brandriskoelementen
▲ ▲ Abb. 3: Prüfung für die Flammenausbreitung