De energietransitie, aangejaagd door de hoge energieprijzen, zorgt voor steeds meer zonnepanelen op daken van gebouwen en woningen. Met deze panelen wordt zonnestroom opgewekt met een positief doel voor de energierekening. Degene die op school opgelet heeft, weet dat stroom ook een risico kent en een brand kan veroorzaken. Iets met geleiders en weerstand, maar hoe werkt dat ook alweer?

Zwakke schakel

Stroom verplaatst zich door geleiders, waarbij een geleider altijd een weerstand heeft. Een slechte geleider heeft een hogere weerstand dan een goede geleider. De hoeveelheid energie die je kwijtraakt in een geleider is:

P = I² * R, waarbij P het vermogen in Watt is, I de stroom in Ampere en R de weerstand in Ohm.

Bij een installatie met een vermogen van 5 KW loopt er al snel 20A stroom door de bekabeling. Een connector hoeft in dit geval maar een klein beetje corrosie te hebben om veel vermogen te dissiperen. Een weerstand van 0,1 Ohm levert een vermogen op van 20² *0,1 = 40 Watt. Mocht je ‘vroeger’ ooit een gloeilamp van 40 Watt vastgehouden hebben, dan weet je hoe heet dat wordt. Als een connector of kabel uitgevoerd is met brandbaar materiaal (PVC, PP of PE), kan deze dusdanig warm worden dat het ontbrandt. Materialen kennen vanaf 350-400 graden zelfontsteking, wat de bron is van het ontstaan van branden bij installaties met dergelijke connectoren.

Hoeveel komt dit voor?

Exacte gegevens zijn nog niet te geven. Zoals zo vaak bij branden zien we dat de statistiek pas ontstaat als er veel gebeurtenissen zijn geplaatst. Zo zijn er jaren honderden gebouwen voorzien van hoog brandbare isolatie en bleef (gelukkig) het aantal slachtoffers beperkt. Pas na het drama van de Grenfell Towers is hier meer aandacht voor en is de wetgeving rondom materialisering verscherpt. De invloed van een wijziging in de wetgeving laat zich pas na enkele jaren tot decennia meten. Toch zien we dat verzekeraars zich gaan roeren in de discussie over de brandveiligheid van zonnepanelen. De eerste grote branden, veroorzaakt door zonnepanelen, zijn aanleiding voor verzekeraars om eisen te stellen aan deze installaties. Hierin is nog geen vaststaande lijn, maar er kunnen uit de voorwaarden wel een aantal conclusies getrokken worden.

Verschillende klasse zonnepanelen

Zonnepanelen zijn er in allerlei soorten en maten. Er zijn uitvoeringen met glasplaten en met kunststof. Deze gedragen zich bij een ontstekingsbron verschillend. Om deze verschillen helder te maken, is er een testmethode ontwikkeld waaraan een indeling in klassen is gekoppeld. Bij de testen uit de IEC 61730-2, de veiligheidskwalificatie van fotovoltaïsche (pv) modules, worden de volgende parameters getest:

Tabel 1 Branduitbreidingsnelheid (Fire spread)

De branduitbreidingssnelheid geeft, analoog aan de brandklasses van de NEN-EN 13501, een indicatie van de omvang van de uitbreiding van een brand over een oppervlakte van zonnepanelen.

Invloed van de brandbaarheid van een dak

De invloed van de brandbaarheid van een dak is evident; een brandbaar dak zal sneller worden ontstoken dan een niet-brandbaar dak. Echter zien we dat door de energietransitie veel gebouwen aanvullend worden geïsoleerd. Dit geschiedt gezien de kosten, het gewicht en de maatvoering vaak juist weer met brandbare isolatie, zonder een afscheidende grindlaag of tegels. Een dergelijk dak kan dan alsnog eenvoudig worden ontstoken.

Conclusie

Schade-experts zijn het erover eens dat problemen met connectoren de belangrijkste oorzaak van branden zijn. Hoe een brand vervolgens verloopt is afhankelijk van de dakbedekking, maar ook van de montage van de panelen. Er is onderzoek verricht met als resultaat dat de afstand tussen zonnepaneel en het dak van grote invloed is op de temperatuur en daarmee de snelheid van ontbranding en branduitbreiding. Naast de afstand tot het dak, speelt de onderlinge afstand van rijen zonnepanelen een grote rol in de branduitbreidingssnelheid. Bij rijen zonnepanelen die minder dan een halve meter uit elkaar liggen, ontwikkelt een brand zich onder en over de panelen.

De oplossing in het reduceren van branden met zonnepanelen ligt naast de klassekeuze van zonnepanelen in het nemen van maatregelen die de voortplanting van een brand beperken, zoals een maximale omvang van een cluster zonnepanelen, de afscherming tussen zonnepanelen en dakbedekking, de onderlinge afstand tussen rijen zonnepanelen en de brandcompartimentering mocht een brand naar binnen slaan.

Meer weten? Mail of bel ons, info@munnikbrandadvies.nl │0598-39 59 79