Was ist ein AFDD und wie funktioniert er?

Warum brauche ich einen AFDD?

Jedes Jahr kommt es in ganz Europa zu über zwei Millionen Bränden. Mehr als ein Drittel davon sind auf Fehler in der elektrischen Installation zurückzuführen, die überwiegend durch gefährliche Lichtbögen verursacht werden.

AFDD sorgen für maximale Sicherheit in allen Gebäuden und schützen so Menschen und wertvolle Vermögenswerte. Durch die frühzeitige Erkennung von Lichtbogenfehlern und die Trennung des betroffenen Stromkreises bieten sie zuverlässigen und umfassenden Schutz in jedem Gebäudetyp.

Was verursacht Lichtbögen?

Ein Lichtbogen entsteht, wenn der elektrische Strom den Spalt zwischen zwei leitfähigen Materialien überbrückt.

Zu den häufigsten Ursachen für Lichtbögen zählen unter anderem verschlissene Kontakte in elektrischen Geräten, Schäden an der Isolierung, Kabelbrüche und lose Verbindungen, um nur einige zu nennen.

Situation erhöht Brandrisiko
Netzkabel, das übermäßiger Belastung ausgesetzt ist (durch Möbel oder eine Position)	Defekt des Netzkabels nach unsachgemäßer oder zu häufiger Bedienung	Kabel an der Verbindung geschwächt	Unbeabsichtigte Beschädigung eines Kabels
Steckdosen in schlechtem Zustand	Alterung von Kabelschutzeinrichtungen	Lose Verbindungen	Kabel werden durch ihre Umgebung beschädigt: UV-Strahlung, Vibrationen, Feuchtigkeit, Nagetiere.

Was ist ein Lichtbogenfehler?

Ein Lichtbogen entsteht, wenn Elektrizität zwischen zwei leitenden Materialien in einem nichtleitenden Medium (z. B. Luft) überspringt. Bei schwacher Stromstärke ist dies nur ein kurzer, kleiner Funke. Wenn die Stromstärke jedoch hoch genug ist, wird ausreichend Energie freigesetzt, um einen richtigen Lichtbogen zu erzeugen und aufrechtzuerhalten.

In der Hausverkabelung spricht man von einem Lichtbogenfehler, wenn es in einem Stromkreis zu einer unbeabsichtigten Lichtbogenbildung kommt, wodurch Strom zwischen zwei Kabeladern überspringt und Temperaturen von über 6000 °C entstehen können – ausreichend, um einen Brand auszulösen.

Dies bedeutet nicht, dass alle Lichtbögen verhindert werden müssen. Viele elektrische Geräte des Alltags erzeugen während ihres normalen Betriebs einen Lichtbogen:

1. Wenn Sie zu Hause einen Lichtschalter betätigen, entsteht zwischen den Kontakten ein kleiner Lichtbogen.

2. Bei Betrieb entstehen in dem Motor einer elektrischen Bohrmaschine Lichtbögen.

Was ist ein Fehlerlichtbogenschutzgerät (AFDD)?

Ein Lichtbogenfehlererkennungsgerät (AFDD) oder Lichtbogenfehler-Schutzschalter (AFCI) ist ein Leistungsschalter, der den Stromkreis unterbricht, wenn er Lichtbögen erkennt, die ein Zeichen für lose Verbindungen in der Hausverkabelung sind.

Mit der Zeit können sich lose Verbindungen bilden, die manchmal so heiß werden, dass sie einen Hausbrand auslösen.

Welche zwei Arten von Lichtbogenfehlern erkennt ein AFDD?

Ein AFDD unterscheidet selektiv zwischen einem harmlosen Lichtbogen (der beim normalen Betrieb von Schaltern, Steckern und Bürstenmotoren auftritt) und einem potenziell gefährlichen Lichtbogen (der beispielsweise in einem Lampenkabel mit gebrochenem Leiter auftreten kann).

Wo werden Störlichtbogen-Erkennungseinrichtungen eingebaut?

AFDD können in Verbrauchereinheiten installiert werden, um Schutz vor Lichtbogenfehlern zu bieten.

Sie verwenden Mikroprozessortechnologie, um die Wellenform des verwendeten Stroms zu analysieren und ungewöhnliche Signaturen zu erkennen, die auf einen Lichtbogen im Stromkreis hinweisen würden. Dadurch wird die Stromversorgung des betroffenen Stromkreises unterbrochen und ein Brand kann verhindert werden. Sie reagieren weitaus empfindlicher auf Lichtbögen als herkömmliche Stromkreisschutzvorrichtungen.

Wie ein Fehlerstromschutzschalter (RCCB) oder ein Fehlerstromschutzschalter mit Überstromschutz (RCBO) verfügt ein AFDD normalerweise über eine Prüftaste, die vom Endbenutzer betätigt werden kann, um die mechanische Funktion des Geräts zu prüfen.

Bei welchen Arten von Stromkreisen können AFDDs verwendet werden?

Die Vorschriften besagen, dass Wechselstromkreise mit einphasiger Spannung 230 V nicht überschreiten dürfen, dazu zählen Ringleitungen, Radialleitungen usw.

Arten von Lichtbogenfehlern

Parallele Lichtbogenfehler entstehen durch Schäden an der Isolierung, die einen Stromfluss zwischen Leitern, normalerweise zwischen Phase und Neutralleiter, ermöglichen.	Serienfehlerlichtbögen entstehen bei losen Klemmenverbindungen, beschädigten Kabeln oder ausgefransten/beschädigten Leitern. Diese Lichtbögen entstehen nur in einem Leiter, entweder Phase oder Neutralleiter.

Wie funktioniert es?

Mit der Störlichtbogen-Erkennungstechnik ist es möglich, gefährliche Lichtbögen zu erkennen und so Anlagen zu schützen.

Solche Geräte werden in den USA seit Anfang der 2000er Jahre erfolgreich eingesetzt und ihre Installation ist im National Electric Code vorgeschrieben.

Seit 2013 definiert die internationale Norm IEC 62606 Fehlerlichtbogenschutzeinrichtungen (AFDD), die das Vorhandensein gefährlicher Lichtbögen erkennen und die Stromversorgung des Stromkreises unterbrechen, um die Entstehung der ersten Flamme zu verhindern.

Gemäß IEC 62606 müssen Störlichtbogen-Erkennungseinrichtungen bei Störlichtbögen sehr schnell reagieren und den Stromkreis innerhalb einer begrenzten Zeit isolieren. Diese gefährlichen Lichtbögen werden weder von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen noch von Leistungsschaltern oder Sicherungen erkannt.
Geschwindigkeit ist von entscheidender Bedeutung, da sich ein Lichtbogen blitzschnell (im wahrsten Sinne des Wortes) auflösen und in der Nähe befindliches brennbares Material entzünden und einen Brand verursachen kann.

MCB vs. AFDD-Auslösekurve

AFDD als Einzelgerät, das eine Lichtbogenfehlererkennungseinheit und Öffnungsmittel enthält und in Reihe mit einer Schutzeinrichtung installiert werden soll, bei der es sich um einen MCB oder einen RCBO handeln kann.

AFD-Einheit mit Öffnungsvorrichtung, in Reihe mit einem RCBO installiert

AFDD als einzelnes Gerät, einschließlich einer Lichtbogenfehlererkennungseinheit und einer Schutzeinrichtung wie einem MCB oder RCBO.

Brandschutzschalter mit Leitungsschutzschalter

Muss ich Fehlerlichtbogenschutzgeräte (AFDD) installieren?

Lichtbogenfehlererkennungsgeräte sind dazu bestimmt, das Brandrisiko durch Lichtbogenfehlerströme in den Endstromkreisen einer festen Installation zu begrenzen. Sie werden in Schalttafeln installiert, um Stromkreise zu schützen, die Steckdosen und Beleuchtung versorgen, und sind besonders bei Renovierungen zu empfehlen.

Seit 2014 enthält die internationale Norm IEC 60364 – Elektrische Installationen von Gebäuden, Teil 4–42, folgende Empfehlungen zur Installation und Anwendungsumgebung von AFDD in Wohn- und Geschäftsgebäuden:

1. An Orten mit Schlafgelegenheiten (z. B. Hotels, Pflegeheime, Schlafzimmer in Häusern)

2. An Orten mit Brandgefahr aufgrund großer Mengen brennbarer Materialien (z. B. Scheunen, Holzwerkstätten, Lager für brennbare Materialien)

3. An Orten mit brennbaren Baumaterialien (z. B. Holzgebäude)

4. In Brandausbreitungsstrukturen (z. B. Hochhäuser)

5. An Orten, an denen unersetzliche Güter untergebracht sind (z. B. Museen)

6. Es wird empfohlen, AFDDs am Ursprungsort des zu schützenden Niederspannungs-Endstromkreises (also im Schaltschrank einer Elektroanlage) zu installieren.

Insbesondere wird die Installation eines AFDD dringend empfohlen, um Stromkreise mit dem höchsten Brandrisiko zu schützen, wie zum Beispiel:

1. Hervorstehende Kabel (Stoßgefahr)

2. Außenliegende Kabel (größeres Beschädigungsrisiko)

3. Ungeschützte Kabel in abgelegenen Bereichen (z. B. Lagerräumen)

4. Alternde oder sich abnutzende Verkabelung oder Verkabelung, bei der die Anschlusskästen nicht zugänglich sind.

Derzeit sind die Kosten für AFDD relativ hoch und Sie können je nach tatsächlicher Situation entscheiden, ob Sie das Produkt in Ihrer vorhandenen Schaltungseinheit verwenden, um die Sicherheit Ihres Eigentums zu gewährleisten.

Hinweis: Teile des Artikels verweisen auf das Wiki zur Elektroinstallation.