Systematische Untersuchung des Brandverhaltens und des Feuerwiderstandes von PV-Modulen einschließlich der Emission im Brandfall

Für Photovoltaik-Module gibt es in Deutschland im Unterschied zu anderen Bauprodukten bislang keine Anforderungen an den Brandschutz. Es fehlen dafür die wissenschaftlichen Grundlagen bezüglich des Brandverhaltens und des Feuerwiderstands.

Seitens der Feuerwehren bestehen jedoch große Unsicherheiten vor allem hinsichtlich der Gefährdung der Einsatzkräfte durch herabfallende Splitter und Teile, des Versagens der Unterkonstruktion sowie durch möglicherweise toxische Emissionen im Brandfall. Wegen der zu erwartenden Verbreitung von PV-Anlagen, speziell auch großflächigen Anlagen auf Industriegebäuden besteht der Bedarf nach Erhöhung des Sicherheitsniveaus in Bezug auf den Brandschutz.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen Photovoltaik-Module am Gebäude auf Ihre Eignung bzw. Ihren Auswirkungen im Brandfall untersucht werden. Dabei sollen systematische Branduntersuchungen an verschiedenartigen Photovoltaik-Modulen durchgeführt werden. Diese betreffen das Brandverhalten, den Feuerwiderstand der Module einschließlich der tragenden Konstruktion, die mechanische Integrität, die Einflüsse auf die harte Bedachung und die Emissionen im Brandfall. Es wird eine Bandbreite an PV-Modulen untersucht, die sich sowohl in der Aufbauart, der Rahmenart, verschiedenen Verkapselungsarten und verschiedenen Solarkollektoren unterscheiden.

Derzeit gibt es keine speziellen Anforderungen an den Brandschutz von PV-Modulen. Eine erhöhte Gefährdung der Feuerwehrleute liegt durch das Herabfallen von Bauteilen, was aufgrund einer frühzeitigen Ermüdung der mechanischen Unterkonstruktionen verursacht wird, vor. Ein Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung der Grundlagen für die Festlegung von Anforderungen an den Brandschutz von PV-Modulen als Bauprodukte.

Darüber hinaus ist zu klären, ob gefährliche Emissionen von brennenden PV-Modulen bzw. den Brandrückständen zu erwarten sind. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden sowohl die mechanischen Befestigungen auf ihren Feuerwiderstand, als auch die Module selber auf ihre Emittierung von evtl. gesundheitsgefährdenden Stoffen in Brandversuchen gemessen.

Für die Durchführung sind folgende Arbeitspakete vorgesehen. Nach einer Literaturrecherche sollen die notwendigen Proben beschafft und vorbereitet werden. Die Brandversuche werden zum einen an Laborproben, als auch an realen Modulen durchgeführt, um die Feuerwiderstandsdauer an den Modulen und den Unterkonstruktion zu bestimmen. Anschließend soll ein Prüfverfahren für den Einfluss eines PV-Moduls auf die harte Bedachung entwickelt werden. Darüber hinaus sollen die Emissionen der PV-Module im Brandfall (Rauchgas, feste Brandprodukte) gemessen werden.