Brannsikkerhet for solcellepaneler og solenergi anlegg

Erfaring med solceller og brann i Norge

Den største brannen i Norge på et bygg med solceller skjedde i april 2017 hos ASKO Øst i Vestby. Solcellepanelene påvirket ikke brannforløpet, utover det at også solcellepanelene brant ned.

Denne brannen viser hvordan en rekke omstendigheter fører til at bygget til slutt brenner helt ned. Brannen starter i en truck i et fryselager. Trucken står ved siden av 12 meter høye reoler med mat og innpakninger med mye brann-energi, som tar fyr.

Brannvesenet hadde en stor utfordring i å komme til for slukking, basert på risikoen for nedfall fra reolene. Kort etter at man startet arbeidet og slukkingen, så viste analysen av situasjonen at takbrannen var den klart høyeste risikoen. Innsatsen ble innrettet deretter. Innsatsen med slukking måtte strekke seg over 7 døgn.

Taket består av brennbar isolasjon som etter hvert tar fyr, og sprer seg gjennom taket. Bildet i NRK artikkelen viser brannen kort tid, sannsynligvis innenfor en time, etter at den startet i trucken.

Solcelleanlegget ble rutinemessig skrudd av slik at det ikke leverte strøm. Brannen i den brennbare isolasjonen i taket sprer seg fort og temperaturen blir så høy at solcelleanlegget smelter (og kanskje fordamper). Smeltetemperatur på aluminium er 660 °C og koketemperatur er 2450 °C.

Etter hvert får man kontroll på brannen, men på grunn av ulmebrann i energirik mat starter den opp igjen og til slutt brenner hele bygget ned. Det er verdt å merke seg at solcelleanlegget ble vurdert til ikke å hindre brannslokkingen.

Brannen var så kraftig at helikopterinnsats var nødvendig for å håndtere bygningens størrelse og all brann-energien i lageret.

Erfaringer fra Tyskland, siden 1995

I Tyskland har man lang erfaring med solcelleanlegg. Som en del av denne erfaringen så har Fraunhofer-Institut (www.fraunhofer.de) og samarbeidspartnere gått gjennom tilgjengelige data på branner hvor brannobjektene også har hatt solcelleanlegg.

Det ble undersøkt branner i en 20 års periode (1995 til 2012) på bygninger med solcelleanlegg. På slutten av perioden var det cirka 1,3 millioner solcelleanlegg installert. Fraunhofer fant 399 hendelser knyttet til brann på bygninger med solcelleanlegg (Fraunhofer rapport om solceller og brann).

Hendelsene ble delt i to kategorier:

En brann som ble forårsaket av andre årsaker enn solcelleanlegget selv - 220 Hendelser
En brann som ble forårsaket av solcelleanlegget selv - 179 Hendelser. Hvorav:
1. Bygg brant helt ned: 10 av 179
2. Bygg ble skadet: 65 av 179
3. Liten brann, skade på deler av solcelleanlegget: 49 av 179
4. Liten brann, enkeltkomponenter skadet: 55 av 179

Årlig risiko for brann hvor solcelleanlegget er årsaken (i Tyskland for perioden 1995-2012) ble beregnet til 30*10^-6 eller 0,003%.

Årsaken til brannene som oppstod som følge av solcelleanlegget, var i de fleste tilfeller kvalitetsmangler på solcellepanelene eller DC-invertere (35%), monteringsfeil (37%), eller mangelfull planlegging/prosjektering (18%). Det er viktig å merke seg at komponenter og metoder stadig utvikler og forbedrer seg.

Se også kart som viser potensialet for solenergi i Europa. Som man kan se fra linken har Sør-Norge og Østlandet like mye solinnstråling som Tyskland.

Brannegenskaper for solceller og solcellepaneler

Brannegenskapene bestemmes av hvilke materialer som inngår i solcellepaneler og hvordan de er sammensatt. Solcellepaneler og stativene er i hovedsak laget av silisium, glass og aluminium, som er ubrennbare materialer ved vanlige temperaturer.

De forskjellige komponentene til en solcellemodul er likevel brennbare på grunn av deres andel av polymermaterialer. Dette finnes blant annet i plastfolier / plastlamineringer, diverse klebestoffer (lim) og tettematerialer, koblingsbokser og kabler.

Andelen av polymerer tilsvarer ca. 600 - 1200 g/m2. Type og mengde av de polymere komponentene og måten disse er innebygd i eller på modulene har betydning for brannegenskapene til solcellemodulene.

Med hensyn til brannprøver som er gjennomført under kontrollerte forhold kan man overordnet si (Se bl.a. i Fraunhofer rapporten):

Solcellemoduler er brennbart iht. DIN 4102-1 (tilsvarende D iht. EN-13501).
Solcellemoduler kan fortsette å brenne selvstendig
Brennbare materialer kan falle ned / dryppe ned etter få minutter
Solcellemoduler begynte å brenne etter ca. 4 minutter
Solcellemoduler sluttet å brenne etter ca. 12 minutter

Som man kan se av andelen polymerer, inneholder ett solcellepanel en veldig begrenset mengde med brennbare stoffer. I de fleste tilfeller er det derfor ikke nødvendig å beskytte bygningen mot brennbart nedfall fra solcellene. Hvis det er fare for at solcellepanelene skal falle ned over innsatsmannskaper (for eksempel i en fasadebrann) kan det bli nødvendig å sperre av området. Brannrådgivere kan være til god hjelp i tvilstilfeller. Hvis det blir varmt nok så vil solcellepanelene smelte ned og/eller brenne opp sammen med bygningen.

Sikkerhetstiltak for å hjelpe brannvesenet i en brannsituasjon er viktige. Tilrettelegging av slike tiltak er bl.a. beskrevet i NEK 400:2022. Eksempel på tiltak er at ikke hele taket dekkes med solcellepaneler slik at brannvesenet har innsatspunkter hvor de kan ta seg inn i bygget. Alle som skal montere solcellepaneler er pålagt å sette seg inn i NEK 400.

Link: 5 grunner til å velge solceller

Sikkerhetstiltak for solenergianlegg og solcellepaneler

Sikkerhet for solcellepaneler under prosjektering, installasjon og drift

For å minimere risikoen for brann og andre skader er det viktig med god prosjektering, valg av kvalitetskomponenter og installasjon med høy kvalitet. God planlegging innebærer at man bygger inn så mange sikkerhetstiltak som mulig, noe som igjen reduserer risikoen for deg som kunde.

Eksempler på tiltak som er viktig for brannsikkerheten:

Stativ og festesystem som sørger for at solcellepanelene tåler norsk vær og spesielt snølaster om vinteren
Riktig installasjon av DC-kabler
Avstand mellom kabler, spesielt pluss og minus leder på DC-siden
Solcellefrie soner med jevne mellomrom
Vekselrettere er montert på brannhemmende underlag
Riktig bruk av strengkontakter
Nødstoppbryter for anlegget, både på AC og DC-siden
Riktig merking
Oppdaterte orienteringsplaner
Prosedyrer for håndtering av feil

Alle som anskaffer solenergi anlegg bør være oppmerksomme på at de som byggherre har et ansvar for å velge leverandører som kan oppfylle installasjonskravene. Krav er bl.a.

TEK17: krav til byggverket
FEL: Elektriske lavspenningsanlegg
FEU: Elektrisk utstyr
NEK400: Krav til solenergi anlegget
Internkontrollforskriften: FDV-dokumentasjon
Produktforskriften: Begrensning av stoffer

Solcelleanlegg er et elektrisk anlegg og skal være en del av bedriftens internkontroll.

Det er viktig at anlegget gjennomgås jevnlig for å sørge for at anlegget er godt vedlikeholdt. En del av en slik kontroll kan for eksempel være inspeksjon med termografering for å avdekke lysbuer.

Selv med god prosjektering og bruk av komponenter med god kvalitet vil det alltid være en rest-risiko, slik det er med alle tekniske anlegg. Dette er en risiko man aldri kommer bort fra, og spørsmålet er hvor stor denne rest-risikoen kan være.

En vurdering er hvordan DC-kabler skal føres og om invertere kan monteres inne. Noen hevder at DC kabler kan ikke føres inne i bygg eller at hvis DC kabler skal føres inne så må de ha en ytre DC-bryter. Slike utsagn er for enkle og de er en myte.

Her er et eksempel på et anlegg med DC kabler inne, og uten at det er en DC bryter. Anlegget er ikke en brannfare.

Når brannrisiko skal vurderes er det for enkelt å si at "all DC må være ute". Den aller beste sikkerhet er alltid passiv sikkerhet, mens brytere og annet er sekundære tiltak. Det er en kjent sak at brytere, også DC brytere, er en kilde til feil og brannrisiko. Vi har selv testet Brannbryter, som skulle kople fra DC spenningen, men IKKE virket når nødbryteren ble aktivert. Da har man designet inn falsk sikkerhet, og det er det aller farligste.

Når man fører inn DC i bygget, og tar kontroll på kabelføringen, og naturligvis skilter riktig er løsningen god og sikker, også i h.h.t. NEK 400. RIBr skal gjøre sin sikkerhetsvurdering og legger også løsningen inn i brannkonseptet slik at brannvesenet kjenner anlegget.

Det finnes ekstrautstyr som leverandørene hevder kan redusere risikoen, slik som såkalte optimizere og lysbue detektorer. Utfordringen med slikt utstyr er at det introduserer nye kompliserende faktorer. For Brannsikkerheten er verdien av slikt utstyr begrenset sammenliknet med ulempene og kostnadene.

Utstyret er basert på elektronikk med en viss levetid, og trolig betydelig kortere levetid enn solcellepanelene som er garantert for 25 år eller mer. Slik elektronikk innfører derfor mer kompleksitet i anlegget, og siden det ikke alltid er mulig å vite om elektronikken fungerer, så må brannvesenet likevel behandle anlegget som spenningssatt.

Brannbrytere for teknisk utstyr er noen ganger montert ved inngang eller der hvor brannvesenet skal starte innsatsen. Noen kunder ønsker å montere slike brytere som skrur av solenergi anlegget. Da må følgende tas hensyn til:

Brannbrytere bør tilknyttes AC vern i el-tavle. Når brannbryter aktiveres så skal AC vern kople ut. Da stopper inverter og strømproduksjonen i anlegget stopper.
Husk: Spenningene på DC siden (solcellepanelene på taket og der hvor DC kabler føres) er de samme som før.
Husk: Når brannvesenet skal slukke der hvor det er DC så skal prosedyrer for slukking i spenningssatte anlegg benyttes.
Brannbrytere bør ikke brukes inn mot invertere eller kontrollere av solenergianlegget. Årsaken er at slike kontrollere kan feile i en ekstremsituasjon (som brann) og da risikerer man at anlegget ikke er stengt ned, men innsatsstyrkene tror at anlegget er stengt ned (fordi man trykket inn en brannbryter).
I de aller fleste anlegg benyttes AC vern i el-tavlen som bryteren for solenergi anlegget. Med riktig skilting og illustrasjoner så er det en løsning som er tilfredsstillende.

Mer enn 20 års praktisk drift av solcelleanlegg i Tyskland viser at brannrisikoen ved solcelleanlegg er liten med en årlig risiko på 0,003%. Med god planlegging, gode komponenter, kvalitet på installasjonsarbeidet og gode vedlikeholdsrutiner reduserer man risikoen ytterligere.

Så lenge man følger de gode råd som finnes for å bygge solenergi anlegg er det ingen grunn til å hevde at solcelleanlegg har noen større risiko for brann enn andre elektriske anlegg.

Les mer om drift og vedlikehold av solenergi anlegg

Brann og solcelleanlegg – er det noe jeg bør være bekymret for?

Brannsikkerhet for solceller er alltid viktig

Solenergianlegg som er godt prosjektert, bruker gode komponenter, er bygget av fagfolk, og har fått riktig ettersyn er ikke noe man skal behøve å bekymre seg for. Samtidig må man være oppmerksom på risikofaktorene. All teknologi og alle elektriske anlegg har en viss risiko. En av de vanligste årsaker til brann, i følge statistikk for brannårsaker i Norge, er feil i elektriske anlegg. Disse brannene har gjerne sammenheng med feil ved installasjon, mangelfullt vedlikehold, manglende oppgradering eller overbelastning.

Det er derfor viktig å være klar over at solceller er et elektrisk anlegg som skal driftes og vedlikeholdes deretter, og omfattes av den lovpålagte internkontrollen for bedrifter.

Link: Last ned veileder for brann- og redningsvesen.

Link: Lær mer om Solenergi og Solceller

Siden solcelleanlegg drives av den fotoelektriske effekten (med solen som energikilde) er det vanskelig å deaktivere solcelleanlegg i dagslys, med eller uten direkte solskinn. Det er derfor umulig å få hele anlegget spenningsfritt når det først er lyssatt. Disse egenskapene avviker fra vanlige strømkilder. I utgangspunktet er ikke dette et problem. Hvis man har en brann er det imidlertid viktig at brannvesenet vet om anlegget, og vet at prosedyrene for slukking i spenningssatte anlegg skal følges.

Tips, Les også: Hvorfor bruke solceller i Norge når vi har så mye annen fornybar energi?

Brann i solceller og presseoppslag - Hva er fakta og hva er "fake news"?

Etter lagerbrannen i Vestby i 2017, der solcellepaneler installert på taket brant opp, har det vært en del presseoppslag om solceller og brann. Dette til tross for at solcellepanelene ikke forårsaket brannen eller påvirket et brannforløpet. Bildet viser Brannsjefen, Rune Larsen, som slukket brannen og Thor Christian Tuv fra FUSen.

Pressen laget en stor sak av brann og solceller, mange ble bekymret i etterkant.

Noen av presseoppslagene finner du her:

NRK: NRK fulgte brannen over flere dager

Brannen på Vestby har medført at solceller og brannsikkerhet blitt et stort tema i Norge. Det er blitt lagt ned og pågår fortsatt arbeid for å håndtere bekymringer og for å bli kjent med brannrisiko ved å installere solcellepaneler på bygg. Noe av en oppsummering av arbeidet som er gjort så langt kan man finne på Direktoratet for byggkvalitet sider. Solcelleteknologi og brannsikkerhet

I Brannvesenet, i Elektrobransjen og i Solenergibransjen jobber man tett sammen. Og, man er enige. De viktigste tiltakene for brannsikkerhet i bygg der det er installert solcellepaneler på tak eller fasade er

at fagfolk bygger anleggene
at prosjektering, utbygging og drift har brannsikkerhet med.
at brannvesenet har riktig kompetanse for å håndtere en situasjon hvor det er solceller på bygget.

I andre land har man håndtert solceller og brannsikkerhet i mange år allerede. Nå bygges det opp rikelig med god kompetanse også i Norge og i Norden.

Også her i Norge kommer nå mer informasjon ut. Solenergiforeningen, Brannvesenet, Solklyngen og NELFO samarbeider om å lag en veileder. Veilederen kan lastes ned herfra så snart den er tilgjengelig.

Solenergi FUSen leverer

Om Solenergi FUSen

Solenergi FUSen er Norges ledende bedrift for solcellepaneler og solenergianlegg til næringsbygg. Vi er en ingeniørbedrift som er rådgiver og en komplett solenergientreprenør.

Les mer om hva Solenergi FUSen leverer

Brannsikkerhet for Solceller og Solenergi

Innholdsfortegnelse