Es geschieht innerhalb von Millisekunden. Unbeabsichtigt, energiereich und gefährlich. Zwischen zwei Leitern in einer Schaltanlage kommt es zu einem Spannungsüberschlag. Durch Ionisierung der Luft und Umwandlung metallischer Materialien entsteht ein leitfähiges Plasma, dessen Temperatur bis zu 20.000°C betragen kann. Wärme und Druck entfalten ungeheure Kräfte. Je energiereicher der Lichtbogen, desto größer ist die Zerstörung. Wie eine Bombe sprengt er den ungeschützten Schaltschrank.
Seltenes Phänomen mit großen Auswirkungen
Das Phänomen tritt vergleichsweise selten auf. Statistisch gesehen, entsteht in einem von 10.000 Schaltfeldern pro Jahr ein Störlichtbogen (Quelle: Siemens). Doch die Auswirkungen für Mensch und Energieverteilungssysteme sind enorm: Durch Druckwelle, Hitze und giftige Gase verletzen sich Personen schwer, verlieren gar ihr Leben, während den Unternehmen gleichzeitig Schäden in Millionenhöhe entstehen. Ein Störlichtbogen wandert von der einspeisenden Stromquelle in Richtung des Verbrauchers, sofern er nicht durch äußere Einflüsse begrenzt wird. Auch Hitze und Druckwelle breiten sich innerhalb der Anlage aus. Dadurch richtet ein Störlichtbogen nicht nur an seinem unmittelbaren Entstehungsort Schäden an, sondern in der gesamten Schaltanlage und deren Umgebung – wenn sie nicht bereits in der frühen Elektroplanungsphase richtig geschützt wurde.
Hohe Kosten und geringe Anlagenverfügbarkeit
Die beschädigten Systeme verhindern die Stromversorgung der Produktionen, wodurch diese Wochen oder Monate lang stillstehen. Nicht selten verursacht ein Fertigungsstillstand direkte und indirekte Kosten von mehr als 100.000 Euro pro Stunde. Bei einer Anlagenverfügbarkeit von 99,9 Prozent liegt die Ausfallzeit laut Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) bei bis zu neun Stunden im Jahr. Zum Vergleich: Bei der größtmöglichen Verfügbarkeit von 99,999 Prozent reduziert sich die Ausfallzeit auf weniger als sechs Minuten pro Jahr. Gleichzeitig setzen viele Industrien zunehmend auf Elektrifizierung, um Ihren CO2-Fußabdruck zu verkleinern. Und das zu Recht. Doch klar ist: Dekarbonisierung und Elektrifizierung können nur mit Hilfe hochverfügbarer Stromversorgungssysteme gelingen. Die Beteiligten – Hersteller, Planer und Betreiber – sollten daher alles, was die Stromversorgung unterbrechen kann, ernst nehmen und gemeinsam an Lösungen arbeiten.
Nur vorausschauende Elektroplanung schützt gegen Störlichtbögen
Im Fall des Störlichtbogens liegt der Schlüssel zu einem effektiven und wirtschaftlichen Schutz in der frühen Projektplanungsphase von elektrischen Betriebsräumen und Energieschaltgerätekombinationen von Energieverteilern. Wichtig ist: Die Anforderungen an den Störlichtbogenschutz muss der Planer im Vorfeld durch eine Risikoanalyse mit dem Betreiber abstimmen. Berücksichtigt der Planer die für den Endkunden, also den Betreiber der Anlage, und den Anwendungsfall passenden Maßnahmen von Beginn an, schützen sie Personen und Anlagen über den gesamten Lebenszyklus der elektrischen Ausrüstung. Und das gleich auf zwei Wegen: Sie reduzieren das Entstehungsrisiko von Störlichtbögen und begrenzen deren Auswirkungen.