19 NUMMER 6 / JUNI 2023 THEMA BRANDVEILIGHEID • Methaan en waterstof kunnen niet door geur worden waargenomen (tenzij geurstof wordt toegevoegd). • Waterstofvlammen zijn visueel nauwelijks waar te nemen (alleen als bijvoorbeeld stofdeeltjes in de vlam zitten). Waterstofvlammen zijn zeer heet, maar stralen relatief weinig warmte uit. • Methaanvlammen zijn zichtbaar en stralen meer warmte uit dan waterstofvlammen. • Waterstofmoleculen kunnen doordringen in het metaalrooster (van bijvoorbeeld de leidingen) en ‘verbrossing’ veroorzaken. • Doordat waterstofmoleculen kleiner zijn dan methaanmoleculen kunnen zij gemakkelijker lekken. BEHEERSMAATREGELEN Waterstof is in de industrie niet nieuw en de gevaren van waterstof in een industriële omgeving zijn bekend; waterstof is in principe niet gevaarlijker of minder gevaarlijk dan andere brandbare gassen. Door de toepassing van waterstof in een nieuwe omgeving (woningen), in afwezigheid van professionele operators en zonder veiligheidsmanagementsystemen, is het echter (nog) niet altijd duidelijk wanneer en op welke wijze deze gevaren zich openbaren. De hieruit voortvloeiende risico’s kunnen worden beperkt door het nemen van maatregelen. Deze worden momenteel in pilotprojecten getest en richten zich met name op het voorkomen van lekken en het zich ophopen van waterstof in woningen. Passende maatregelen zijn dan bijvoorbeeld: • gasdetectie; • ventilatie van de meterkast en ruimte van de cv-installatie; • (handmatige) gasafsluiters; • het gebruik van een gasstopper; • odorisatie (toevoegen geur) van waterstof. Aanleg en onderhoud van deze installaties moeten door deskundige, gecertificeerde technici worden uitgevoerd. Daarbij is het, gezien de ‘nieuwe’ omgeving waarin deze installaties worden aangelegd, van belang voor installateurs om voortdurend op de hoogte te blijven van nieuwe inzichten ten aanzien van uitvoeringen, locaties en dimensionering van de verschillende systemen. OPSLAG VAN ELEKTRICITEIT IN LITHIUM-ION THUISACCU’S De lithium-ion accu wordt op grote schaal gebruikt voor de opslag van elektrische energie, met name voor mobiele toepassingen (telefoons, laptops, fietsen, auto’s), maar ook stationair in gebouwen. De brandrisico’s van een lithium-ion accu worden vooral gevormd door de zogenaamde ‘thermal-runaway-reactie’. Tijdens het opladen en ontladen van lithium-ion batterijen vinden voortdurend elektrochemische reacties plaats, waardoor energie vrijkomt (ontladen) of wordt opgenomen (opladen). Het is van belang dat de batterijcel tijdens deze elektrochemische reacties stabiel blijft. Het inwendige van de batterijcel is ontworpen om onder normale gebruiksomstandigheden stabiel te blijven. Door veroudering of afwijkende omstandigheden als te snel laden of ontladen, laden of ontladen bij te hoge of te lage temperatuur, productiefouten of door mechanische beschadiging kan deze stabiliteit echter worden verstoord en kunnen inwendige componenten beschadigd raken. Als gevolg van deze beschadiging kan een soort inwendige kortsluiting ontstaan die leidt tot exotherme reacties waarbij hitte en gassen (toxisch en brandbaar) vrijkomen. De hitte en de exotherme reacties versterken elkaar, waardoor er op een gegeven moment sprake is van een thermal runaway. Bij deze reactie komen gassen vrij in de batterij, die zorgen voor drukopbouw. Wordt deze druk te hoog, dan breekt de batterij (soms explosief) open, waardoor de gevormde brandbare en toxische gassen vrijkomen (vooral koolwaterstoffen, waterstof, waterstoffluoride, koolmonoxide en koolstofdioxide). Vaak zullen deze gassen ontsteken, met brand als gevolg. Door verhitting van naburige batterijen zal het proces zich uitbreiden naar andere batterijmodules, waardoor deze ook in thermal runaway kunnen raken. Dit proces kan lange tijd duren, waarbij het zo kan zijn dat een brand geblust lijkt te zijn, maar na enige tijd toch weer oplaait, omdat het proces zich grotendeels onopgemerkt in het binnenste van de batterij afspeelt. Dit is met name het geval bij grotere systemen waarbij de thermische reactie zich van de ene naar de ander module verplaatst. Bij thuisaccu’s is dit dan ook zeker een punt van aandacht. BEHEERSMAATREGELEN Al met al brengt de grootschalige introductie van lithium-ion batterijen een verhoging van het brandrisico in woningen met zich mee. Het is dan ook belangrijk om hieraan bij installatie en gebruik van batterijsystemen aandacht te besteden. Op basis van verschillende bronnen kunnen de volgende maatregelen worden voorgesteld: • Zorg voor rookdetectie en alarmering in de ruimte waar het batterijsysteem is geplaatst. • Zorg dat bij brand (of oververhitte batterijsystemen) vrijkomende rook niet in een vluchtroute terechtkomt. • Plaats de thuisbatterij niet in een vluchtweg, indien mogelijk zelfs niet in de woning, maar in een van buitenaf benaderbare, externe ruimte. Let er wel op dat het systeem kan functioneren binnen de gebruiksspecificaties (de temperatuur bijvoorbeeld). • Zorg dat de ruimte waarin het batterijsysteem is geplaatst als zodanig te herkennen en ook goed bereikbaar is. • Zorg dat het systeem (op afstand) kan worden losgekoppeld van het elektriciteitsnet. • Houd brandbare materialen op voldoende afstand van het batterijsysteem of helemaal weg uit de ruimte waar het systeem is geïnstalleerd. • Zorg dat het Battery Management System (BMS) de gebruiker (of installatieverantwoordelijke) van de juiste informatie voorziet over het veilig in bedrijf zijn van de thuisaccu. • Voorkom dat beschadigde batterijsystemen of systemen waarvan de herkomst onduidelijk is (tweedehands bijvoorbeeld), worden geplaatst. Voorkom ook dat de batterijsystemen worden beschadigd. • Beperk de energie-inhoud van de aangebrachte systemen. Ook hier geldt weer dat installatie en onderhoud moeten worden overgelaten aan deskundige, erkende installateurs, die zich ervan hebben vergewist dat aan de genoemde eisen is of kan worden voldaan. Ook moeten geschikte onderdelen (kabels, leidingen, schakelaars et cetera) worden gebruikt en op de juiste wijze worden geïnstalleerd. OPWEKKING VAN ENERGIE VIA PVSYSTEMEN De oorzaken van brand van zonnepanelen liggen met name in een gebrekkig ontwerp (legplan), gebruik van inferieure materialen en gebrekkige uitvoering van een installatie. Zonnepanelen wekken niet alleen elektrische energie op, maar kunnen ook heet worden. Als de hitte niet kan worden afgevoerd, kan dit brand veroorzaken indien brandbare materialen in de buurt zijn. De elektrische systemen (met spanningen tot honderden volts en stromen van meerdere ampères) kunnen via kortsluiting en slechte verbindingen brand veroorzaken als gevolg van tekortkomingen, zoals: • Connectoren die niet goed op elkaar aansluiten of in water liggen. • Onvoldoende afstand (tussen zonnepanelen, tussen de zonnepanelen en het dak of tussen de zonnepanelen en de dakrand). • Beschadiging van kabels door bijvoorbeeld contact met scherpe voorwerpen, of door gebruik van te korte kabels. • De aanwezigheid van brandbaar (isolatie) materiaal in de nabijheid van zonnepanelen. Verder kan brandoverslag optreden als (brandende) zonnepanelen losraken of door het dak zakken. Ze kunnen ook de brandweerinzet hinderen als de brandweer bijvoorbeeld toegang wil hebben tot het dak. Voor brandbestrijding en ook ter voorkoming van brandoverslag is het tevens belangrijk dat de brandweer beschikt over informatie ten aanzien van het aantal PV-panelen en vermogen ervan en de locatie van de omvormer en DC-schakelaar. Bijzondere aandacht hierbij vraagt het in toenemende mate toepassen van zonnepanelen op buitenmuren. In aanvulling op de hiervoor genoemde risico’s moet men beducht zijn op het ‘schoorsteeneffect’. Hierbij kunnen hitte en vlammen zich snel naar hoger gelegen etages verspreiden via de ruimte tussen de panelen en de muur. Hitte en vlammen worden daarbij geholpen door, eventueel aanwezige, brandbare elementen van de op de buitenmuren aangebrachte PV systemen. BEHEERSMAATREGELEN Aanbevelingen en maatregelen hebben vooral betrekking op bovengenoemde factoren, dat wil zeggen: kwaliteitsborging van de componenten en installatie van PV-systemen. Ook hier geldt weer dat installatie moet worden overgelaten aan deskundige, erkende installateurs, die aandacht hebben voor bovenstaande punten. Downloaden ‘Duurzaam bouwen – brandveiligheid van installaties’, NIPV: ga naar https://nipv.nl. Vul in het zoekvak in ‘Brandveiligheid installaties’. De grootschalige introductie van lithium-ion batterijen brengt een verhoging van het brandrisico in woningen met zich mee. Het is dan ook belangrijk om hieraan bij installatie en gebruik van batterijsystemen aandacht te besteden. Foto: Friday Energy. De Friday Battery is een slimme batterij met energie management software die de pieken in opwek en verbruik opvangt. Proef met waterstofgas in een woning. Foto: H2@Home. De lithium-ion accu wordt op grote schaal gebruikt voor de opslag van elektrische energie, met name voor mobiele toepassingen, zoals auto’s. Foto: ABB.
RkJQdWJsaXNoZXIy NTI5MDA=