Brandklassifizierung von in das Dach integrierten Photovoltaikanlagen

Hausbauer, Bauaufsichtsbeamte und Prüfer des „Microgeneration Certification Scheme“ (MCS) sollten sich des zunehmenden Risikos bewusst sein, dass dachintegrierte Solar-Montagesysteme, bei denen austauschbare Solarmodule von Drittanbietern zum Einsatz kommen, mit Solarmodulen installiert werden, für die das Gesamtsystem keine Brandschutzklasse aufweist.

Bauvorschriften und Brandschutz

In den frühen Morgenstunden des Sonntags wurde Thomas Farriner durch Rauch geweckt, der unter der Schlafzimmertür hervorkam. Seine Bäckerei im Erdgeschoss stand in Flammen. Es war der 2. September 1666, und in den folgenden vier Tagen breitete sich das Feuer aus und sprang rasch über die engen Gassen von einem Fachwerkhaus oder Strohdach zum nächsten.  Ausgehend von diesem kleinen Brandherd in der Bäckerei in der Pudding Lane zerstörte der Große Brand von London, wie er später genannt wurde, fast das gesamte mittelalterliche Stadtzentrum.  

Zu den Reaktionen auf die Katastrophe gehörte die Gründung der ersten Versicherungsgesellschaften, die über eigene private Feuerwehren verfügten. Zudem wurde der Schwerpunkt nun auf die Schaffung von Bauvorschriften gelegt, um die Ausbreitung von Bränden zwischen Gebäuden zu verhindern.

Das Gesetz zum Wiederaufbau Londons von 1666legte Beschränkungen hinsichtlich der Art der zu verwendenden Baumaterialien fest („Alle Wände an der Vorder- und Rückseite, die bis zur Höhe des ersten Stockwerks reichen, müssen die volle Dicke von zwei Ziegeln aufweisen“). Außerdem wurde der Abstand zwischen den Gebäuden vergrößert, indem eine Verbreiterung der Londoner Straßen vorgeschrieben wurde. 

Man kann eine gepunktete Linie von diesem ersten Gesetz zur Regelung des Hochbaus bis hin zu den heutigen Bauvorschriften ziehen.

Das„Approved Document B“der britischen Bauvorschriften legt die gesetzlichen Anforderungen an den Brandschutz fest. 

Wenn Sie sich beim Lesen der Anforderung fragen, wie Sie die Einhaltung nachweisen sollen, sind Sie damit nicht allein – sie ist ziemlich vage, nicht wahr? Glücklicherweise enthalten die Vorschriften im weiteren Verlauf „Leitlinien“.  In der Praxis werden die meisten Menschen in den meisten Situationen versuchen, nachzuweisen, dass ihr Gebäude den Leitlinien entspricht, dadie Einhaltung der Leitlinien eine Tatsache ist, während der Versuch, die Anforderung auf andere Weise zu erfüllen, eineFrage der Interpretation ist.

Die Richtlinie schreibt eine Brandklassifizierung vor

Abschnitt 12 des „Approved Document B“ befasst sich mit Dächern und legt fest, unter welchen Umständen Dachkonstruktionen mit unterschiedlichen Brandschutzklassen verwendet werden dürfen. So sind beispielsweise Dachmaterialien mit einer niedrigeren Brandschutzklasse möglicherweise nur zulässig, wenn sie in einem bestimmten Mindestabstand zu den Grundstücksgrenzen verlegt werden und die maximal bedeckte Dachfläche bestimmten Beschränkungen unterliegt.

Die Widerstandsfähigkeit von Dächern gegenüber äußerer Brandbelastung wird anhand des Durchdringens der Dachkonstruktion und der Flammenausbreitung über deren Oberfläche gemessen.

Dachkonstruktionen werden im europäischen System gemäß EN 13501-5 als BROOF(t4), CROOF(t4), DROOF(t4), EROOF(t4) oder FROOF(t4) klassifiziert. 

BROOF(t4) steht für die höchste Leistung und FROOF(t4) für die niedrigste, wobei die Angabe (t4) auf die Verwendung von Test 4 in der Norm hinweist.

Ein alternativer Weg zur Klassifizierung besteht darin, Prüfungen gemäß der britischen Norm BS 476-3 durchzuführen, wobei das „Approved Document B“ eine „Umrechnungstabelle“ enthält, die es ermöglicht, eine Klassifizierung nach BS 476-3 so zu behandeln, als sei sie einer bestimmten Klassifizierung nach DIN 13501-5 gleichwertig.

• Verfügt eine Dachdeckung nicht über eine Brandschutzklasse, ist es nicht möglich, die Vorgaben im „Approved Document“ zu befolgen, um die Einhaltung der Bauvorschriften nachzuweisen.
• Die Klassifizierung gilt für das gesamte Dachsystem; es ist daher nicht möglich, einem nicht klassifizierten System feuerbeständige Schichten hinzuzufügen und von einer bestimmten Leistungsfähigkeit auszugehen – das gesamte System einschließlich der feuerbeständigen Schicht muss gemeinsam als Dachaufbau geprüft werden.  
• Die Installation von Photovoltaikanlagen auf Gebäudedächern (On-Roof) befindet sich derzeit in einer Grauzone, in der davon ausgegangen wird, dass die Brandklasse des Daches ohne Solarmodule repräsentativ für die Brandklasse des Daches mit darauf installierten Solarmodulen ist – obwohl es immer mehr Belege dafür gibt, dass Solaranlagen auf Gebäudedächern die Branddynamik eines Daches tatsächlich verändern. (Siehe beispielsweise1,2,3)
• Gebäudeintegrierte Photovoltaikanlagen befinden sich nicht in einer Grauzone – sie müssen über eine Brandschutzklassifizierung verfügen, um rechtmäßig genutzt werden zu können, es sei denn, es wird ein alternativer Ansatz gewählt, der für jedes Gebäude, an dem die Anlage installiert wird, einen Bericht eines zugelassenen Brandschutzingenieurs erfordert. 

Zusammenhang mit dem Zertifizierungssystem für Kleinstkraftwerke

Das„Microgeneration Certification Scheme“(MCS) zertifiziert und listet sowohl Solarmodule als auch Montage-Sets für Solarmodule auf. Um eine Solaranlage im Rahmen dieses Programms zu registrieren, muss ein MCS-zertifizierter Solarinstallateur ein zertifiziertes Modul verwenden und dieses mit einem zertifizierten Montage-Set kombinieren. 

Als Versicherungsvoraussetzung (beispielsweise bei Versicherungen, die Käufern von Neubauten von Anbietern wieNHBC oderLABC Warranty angeboten werden) verlangen viele Bauträger ein MCS-Zertifikat für die Solaranlagen in ihren Bauprojekten.

DieNorm MCS12befasst sich mit Solar-Montagesätzen und schreibt vor, dass in Fällen, in denen solche Montagesätze entweder Dachabdeckungen ersetzen oder übermäßige Lücken in Dachabdeckungen verursachen, eine Brandschutzklassifizierung gemäßBS EN 13501-5oderBS 476-3eingeholt und nachgewiesen werden muss.

Einige dachintegrierte Solaranlagen sind proprietär und kombinieren ein spezielles Solarmodul mit einem Montagesatz zu einem einzigen System, dessen Einzelteile nicht austauschbar sind, sodass nach der Prüfung und der Vergabe einer Brandschutzklasse keine nicht konformen Installationen mehr möglich sind.

Andere dachintegrierte Solaranlagen bestehen aus einem Montagesystem eines Herstellers, das beliebig mit Solarmodulen einer Vielzahl anderer Hersteller kombiniert werden kann.  Die MCS12-Norm schreibt vor, dass diese Befestigungssysteme für jede Solarmodulfamilie, mit der sie verwendet werden können, über eine Brandschutzklasse verfügen müssen und dass diese Modulfamilien im MCS12-Zertifikat aufgeführt sind. Eine für eine Modulfamilie erzielte Brandschutzklasse lässt sich nicht auf eine andere Familie übertragen, selbst wenn diese vom selben Modulhersteller stammt, da sich Unterschiede in der Stückliste verschiedener Module nachweislich in unterschiedlichen Leistungen bei den Brandversuchen niederschlagen.

Das Online-System zur Registrierung einer Anlage bei MCS (das sogenannte MID) erlaubt die Ausstellung eines Zertifikats nur, wenn die Anlage sowohl aus einem MCS-zertifizierten Solarmodul als auch aus einem MCS-zertifizierten Montagesystem besteht; entscheidend ist jedoch, dass nicht überprüft wird, ob das mit dem Montagesystem verwendete Solarmodell in dessen MCS12-Zertifikat als Modell mit einer kombinierten Brandschutzklasse aufgeführt ist.  Das bedeutet, dass es dem Solarinstallateur obliegt, sicherzustellen, dass nur gelistete Solarmodule in Kombination mit dem Aufdach-Montageset verwendet werden.

• Bei dachintegrierten Solaranlagen, bei denen die Module austauschbar sind, ermöglicht eine Lücke in der Registrierungssoftware den Erhalt eines MCS-Zertifikats für eine nicht konforme Kombination aus Modul und dachintegriertem Montagesatz, für die es keine kombinierte Brandschutzklasse gibt.
• Folglich belegt das Vorliegen eines MCS-Zertifikats für eine dachintegrierte Solaranlage weder, dass die Anlage den MCS-Anforderungen entspricht, noch dass sie den Bauvorschriften genügt.

Jüngste Schwierigkeiten bei der Erlangung neuer Brandschutzklassifizierungen für Solar-PV-Anlagen

Im Jahr 2023 wurdedie Norm EN 15725aktualisiert. Diese Norm befasst sich mit der „erweiterten Anwendung des Brandverhaltens von Bauprodukten und Bauteilen“. Mit der neuen Fassung wurde die Möglichkeit für Brandprüflabore abgeschafft, Brandklassifizierungen gemäß EN 13501-5 auf der Grundlage vonExpertenurteilenüber den geprüften Umfang hinaus zu erweitern, und stattdessen wurde eine solche erweiterte Anwendung ausschließlich auf die in der Norm ausdrücklich behandelten Fälle beschränkt.

Die neue Fassung der Norm EN 15725 enthielt keine erweiterten Anwendungsrichtlinien für die Brandklassifizierung von Photovoltaik-Dachanlagen.  

Einige Brandschutzexperten haben die neue Fassung der Norm EN 15725 so ausgelegt, dass sie die Brandklassifizierung von Solardächern gänzlich verhindert, und argumentieren, dass zur Festlegung der Prüfbedingungen ein Sachverständigengutachten erforderlich sei. Andere Experten sind der Ansicht, dass die Prüfungen zwar weiterhin durchgeführt werden können, eine Klassifizierung jedoch nur für genau das geprüfte System erteilt werden darf – wodurch die Brandklassifizierung faktisch auf ein einzelnes Solarmodell beschränkt wird und nicht mehr, wie bisher, für eine ganze Solarmodulfamilie mit unterschiedlichen Nennleistungen gilt.

Im September 2023 zogen sich viele der wenigen Testlabore, die zu solchen Prüfungen in der Lage sind, aus der Vergabe von Brandschutzklassifizierungen für Solardachsysteme zurück und weigerten sich fortan, Prüfungen und Klassifizierungen gemäß BS 476-3 durchzuführen, obwohl die Norm EN 15 725 keinen direkten Einfluss auf diese Norm hat.

Es keimte die Hoffnung auf, dass eine schriftliche Stellungnahme des für BS476-3 (FSH22-8) zuständigen Ausschusses des British Standards Institute (BSI) die zögernden Brandprüflabore davon überzeugen würde, den Weg zur Klassifizierung gemäß BS476-3 wieder zu öffnen, doch diese Hoffnungen wurden in der Folge zunichte gemacht, alsdurch eine Änderung des „Approved Document B“ jeglicher Verweis auf BS476 gestrichen wurde, sodass nur noch die europäische Klassifizierung als Mittel zur Einhaltung der Bauvorschriften übrig blieb.

Beide Möglichkeiten, die Einhaltung der Norm MCS012 und der Bauvorschriften nachzuweisen, waren ausgeschlossen. 

Unterdessen schreitet die Solarbranche mit ihrem unaufhaltsamen technologischen Fortschritt weiter voran. Ständig kommen neue Solarmodule auf den Markt, während ältere Modelle vom Markt genommen werden. Der Markt für in Dächer integrierte Solaranlagen ist nicht groß genug, um die Produktstrategie der globalen Solarhersteller zu beeinflussen, bei denen Solarkraftwerke den größten Teil der Nachfrage ausmachen.  

Die bestehenden Brandschutzklassen behalten ihre Gültigkeit, doch da es keine Möglichkeit gibt, neue Solarmodule zu prüfen und in die Liste aufzunehmen, nimmt die Zahl der auf dem Markt noch erhältlichen Produkte, mit denen diese dachintegrierten Solaranlagen, die austauschbare Module verwenden, eine kombinierte Brandschutzklasse aufweisen, von Monat zu Monat ab.

Darüber hinaus hat das Interesse der Bauunternehmen an Innovationen wie dem Programm„Zero Bills Homes“ von Octopus Energydazu geführt, dass Druck besteht, die jährliche Solarstromerzeugung auf dem Dach durch den Einsatz modernster Photovoltaikmodule mit der höchsten Leistungsdichte (N-Typ- oder TOPcon-Module) zu maximieren. In fast allen Fällen wurden diese neueren Module erst nach der Einstellung der Prüfungen auf den Markt gebracht und verfügen daher nicht über eine kombinierte Brandschutzklassifizierung mit den Montagesystemen.  

Verwirrenderweise weisen einige dieser neueren Module bei kleinerer Größe (108 Zellen) eine Leistung auf, die der älterer Module mit größerer Fläche (120 Zellen) entspricht, für die das dachintegrierte System möglicherweise eine kombinierte Brandschutzklasse aufweist.  Solarinstallateure sind fälschlicherweise zu dem Schluss gekommen, dass diese neueren Module eine Brandschutzklasse aufweisen, obwohl dies nicht der Fall ist, da sie sich nicht über den Markennamen und die Nennleistung hinaus vergewissert haben, ob die tatsächliche Produktnummer des Moduls als mit einer Brandschutzklasse versehen aufgeführt ist. 

• Die Veröffentlichung einer neuen Fassung der Norm EN 15-725 im Jahr 2023 führte dazu, dass Prüflabore die Vergabe neuer Brandschutzklassen für neue PV-Modulfamilien mit dachintegrierten Solar-Montagesystemen aussetzten.
• Die Zahl der auf dem Markt noch erhältlichen Produkte, mit denen dachintegrierte Solaranlagen, die austauschbare Module verwenden, eine Brandschutzklasse aufweisen, nimmt ab.
• Hausbauer, Bauaufsichtsbeamte und MCS-Prüfer sollten sich des rasch steigenden Risikos bewusst sein, dass dachintegrierte Solar-Montagesysteme, bei denen austauschbare Module von Drittanbietern zum Einsatz kommen, in Kombination mit Modulen installiert werden, für die keine Brandschutzklasse vorliegt.
• Es reicht nicht aus, zu überprüfen, ob der Hersteller und die Leistungsstufe in der Brandschutzklasse für solche Systeme aufgeführt sind – die Produktnummer muss übereinstimmen –, da die angegebene Klassifizierung möglicherweise für eine ältere Platte mit derselben Leistung, aber größerem Format (Fläche) gilt.

Wie kommt man da durch?

Das MCS übernimmt eine führende Rolle bei der Bewältigung der Herausforderungen, die sich aus der Veröffentlichung der neuen Norm und der Abkehr der Prüflabore von den Brandklassen für Solaranlagen ergeben.

Eine Möglichkeit, die derzeit umgesetzt wird, ist die Erstellung eines Leitfadens für die Branche zur Prüfung und Zertifizierung von Solar-PV-Dachsystemen. Die Idee dahinter ist, dass dieses Dokument einen einheitlichen Ansatz darlegt, anhand dessen Prüflabore die in TS1187 festgelegten Prüfungen auf Solar-Dachmuster anwenden können.  Damit die Leitlinien breite Akzeptanz finden, ist es wichtig, dass sie in Absprache mit allen relevanten Interessengruppen entwickelt werden, darunter die Solarbranche, Brandprüflabore, die Sicherheitsaufsichtsbehörden (aller dezentralen Regierungen) und die Bauaufsicht.

Die Ausarbeitung dieses Dokuments erfordert möglicherweise eine Reihe von Brandversuchen, um nachzuweisen, dass der Ansatz fundiert ist. Angesichts dessen und der Vielzahl der beteiligten Stellen wird deutlich, dass dies keine schnelle Lösung sein wird.

Allerdings kann man nichts zu Ende bringen, was man nicht erst einmal begonnen hat; daher ist es gut, dass es einen gemeinsamen Ansatz gibt und dass ein Anfang gemacht wurde.

Was sollte die Branche in der Zwischenzeit tun?

Die Entscheidung für eineherstellerspezifische, dachintegrierte Solaranlage, bei der Solarmodule verschiedener Hersteller nicht austauschbar sind, verringert das Risiko erheblich; dennoch sollten Sie sich die Brandschutzklasse der Anlage nachweisen lassen.

Wenn Sie eine dachintegrierte Solaranlage verwenden, bei der Solarmodule von Drittanbietern austauschbar sind, bitten Sie den Hersteller des Montagesystems um einen Nachweis, dass das von Ihnen vorgesehene Solarmodell in Kombination mit diesem Montagesystem über eine britische Brandschutzklasse (keine indikative Klassifizierung) verfügt, und ergreifen Sie Maßnahmen, um sicherzustellen, dass dieses Modell zu keinem Zeitpunkt während des Projekts ersetzt wird.

In beiden Fällen enthält das MCS012-Zertifikat für das betreffende Produkt eine Liste der Produktcodes für Solarmodule, für die das System eine Brandschutzklasse aufweist.

Dieser Blog wurde zuerst auf Solar Blogger hier veröffentlicht.