Tijdens de expertmeeting van de Vereniging Van Brandveiligheid Adviseurs (VVBA) en het SFPE Benelux Chapter op 5 april 2023 stond de vraag centraal wat de impact van de toepassing van PV panelen is op de brandveiligheid.
Mede door de energietransitie heeft de toepassing van PV panelen de laatste jaren een hoge vlucht genomen. Zowel bij nieuwbouw als bestaande bouw worden de daken (en ook gevels) vol gelegd met PV panelen.
Als eerste spreker ging Arjan Bertelink (SGS Search) in op de vraag of toepassing van PV panelen in de toekomst zal toenemen? Zijn antwoord was duidelijk: Ja! Om de energietransitie in gang te zetten worden de bepalingsmethoden BENG1, 2 én 3 toegepast.
BENG1 staat voor de energiebehoefte, wat heeft een gebouw nodig aan energie?
BENG2 vertaalt deze behoefte naar de vraag aan primaire energie.
BENG3 verrekent hierbij de hernieuwbare energie.
Een voorbeeld van hernieuwbare energie is de opbrengst van PV panelen. In de toekomst moet het aandeel aan hernieuwbare energie circa 72% zijn. Dit geeft aan dat toepassing van PV panelen zal toenemen.
Systemen en innovaties
De toepassing van PV panelen zal dus groeien. De vraag is vervolgens hoe we PV panelen dan op een mooie manier kunnen integreren in de gebouwde omgeving? Wouter van Strien (Solar Visuals) liet de nieuwste ontwikkelingen zien. Door toepassing van folies kunnen PV panelen in allerlei kleuren worden gemaakt, waardoor ze een mooi geheel vormen met de gevel en/of het dak. Nieuwe ontwikkelingen zijn verder: toepassing van transparante zonnecellen als ruiten, en integratie op andere bouwmaterialen zoals bijvoorbeeld gebogen zonnecellen geïntegreerd in dakpannen.
Eisen, testmethoden en handreikingen brandveiligheid
Alles is dus mogelijk zou je zeggen. Toch kunnen PV panelen niet in alle soorten en ook niet in combinatie met alle bouwmaterialen worden toegepast. Het brandgedrag van PV panelen is belangrijk bij toepassing in de gebouwde omgeving, zo vertelde Esther Hebly (DGMR). Welke eisen worden er vanuit het Bouwbesluit aan PV panelen gesteld? Van belang is dan om te weten dat een PV paneel zowel een constructie-onderdeel kan zijn als een installatie.
Zowel Europese als nationale testmethodes zijn veelal gebaseerd op brand van buitenaf, dus een brandbelasting bovenop de PV panelen. Echter, de grootste kans op brand bij PV panelen is een elektrisch defect onder/achter het paneel. Hierdoor ontstaat een brand tussen de PV panelen en het dak of tussen een PV paneel en de gevel.
Wanneer je weet welke eisen gesteld worden aan de PV panelen, let dan goed op de productinformatie bij de gewenste PV panelen. Veelal is de productinformatie onvolledig en is niet duidelijk welke brandklasse gehaald wordt en op basis van welke testmethode. Een brandklasse B in de productinformatie is niet altijd ook een brandklasse B volgens NEN-EN13501-1.
NEN-werkgroep
In Nederland is een NEN-werkgroep opgericht die zich bezighoudt met het opstellen van juiste testmethodes voor PV panelen. Voorzitter van de werkgroep PV panelen op platte daken is Roy Weghorst. De werkgroep is opgezet, nadat veel verzekeraars rond 2018 industriegebouwen met PV panelen op het platte dak niet meer wilden verzekeren. De werkgroep kijkt niet alleen naar het brandgedrag van PV panelen in relatie tot vliegvuur en brandklasse. Naast brand van buiten is ook PV als ontstekingsbron van belang, het gevaar van doorvoeren, kabels/kabelgoten en brand van binnen. Het testplan dat nu ontwikkeld wordt, betreft de nabootsing van een brand in het paneel waarbij ook de onderconstructie (dakopbouw) een belangrijke bijdrage levert aan het brandgedrag. Ook op Europees niveau is onderzoek gaande, waarin Nederland participeert via het zogenaamde FIEP (Fire Exchange Platform).
Onderzoeken brandweer
Kortom, er is volop regelgeving in ontwikkeling. Maar wat als er toch brand uitbreekt? Folkert van der Ploeg (Brandweer Twente) vertelde dat ook de brandweer zich voorbereidt op deze ontwikkeling en onderzoek doet naar brand in combinatie met PV panelen. Uit praktijkvoorbeelden blijkt dat brand in PV panelen veelal wordt veroorzaakt door elektrische defecten. Maar ook dat de brand vaak lastig te blussen is, omdat er steeds weer kleine brandjes ontstaan (door geleiding van koolstof) en PV panelen energie blijven leveren.
De brandweer heeft diverse testen gedaan om inzicht te krijgen in de gevolgen van vlambogen op verschillende ondergronden (isolatie en dakbedekking). Vlambogen kunnen ontstaan door slecht contact in bijvoorbeeld de connectoren. Naast vlambogen zijn ook overgangsweerstanden een belangrijke brandoorzaak.
Tenslotte heeft het RIVM onderzocht of een brand in PV panelen leidt tot het vrijkomen van schadelijke stoffen voor de gezondheid. Conclusie hiervan is dat er niet direct een gevaar is voor de volksgezondheid.
Brandveilige isolatie op daken
Een brand in PV panelen stopt vanzelf als de vuurlast op is. Maar als de ondergrond (zoals dakbedekking en isolatie) mee gaat doen, kan dit wellicht gevolgen hebben. Roy Weghorst (Kingspan) heeft hier verschillende onderzoeken naar gedaan. Daarbij werd met een brander van 15 kW gedurende 10 minuten zowel het PV paneel als de dakbedekking/isolatie aangestraald. Tijdens de test is niet geblust maar gewoon gewacht tot het vuur dooft. Uit de test volgde dat de dakbedekking lokaal wegbrandde en bij een goede PIR-plaat het bovenste laagje van de PIR-plaat verkoolde en de brand na ongeveer 15 minuten vanzelf doofde.
Bij toepassing van steenwol bereikt de hitte van de brand het hele isolatiepakket. In de test is niet alleen de dakbedekking, maar ook de isolatie tot op de onderliggende dakconstructie weggebrand. Ook hier stopte de brand na circa 15 minuten vanzelf (de vuurlast van een PV paneel is relatief laag).
Conclusie van deze onderzoeken is dat het systeem als geheel beschouwd en getest moet worden, dus PV panelen in combinatie met de ondergrond. Alleen eisen dat onbrandbare isolatie onder de PV panelen moet worden toegepast, is niet voldoende.
Verzekeraars over misvattingen en uitdagingen
Er worden steeds vaker eisen gesteld aan de brandveiligheid van PV panelen en er wordt tevens onderzoek gedaan naar goede testmethodes hiervoor. Toch kunnen verzekeraars nog steeds aanvullende eisen stellen. Rik Grevelingen (Verbond van Verzekeraars) legde uit hoe dat in de wereld van verzekeraars werkt. Een verzekeraar is gefocust op schadebeperking. Bij het verzekeren van een bedrijfspand is naast brandschade ook storm-, hagel- en bliksemschade belangrijk. Als gevolg hiervan kan het dak instorten (schade) en na een brand is er veelal ook water-, rook- en roetschade. Uiteindelijk resulteert dat in materiële schade en bedrijfsschade (bedrijfscontinuïteit).
Allereerst is toepassing van PV panelen in de woningbouw geen probleem; de gevolgen van een eventuele brand zijn hierbij voor een verzekeraar klein. Hun aandacht gaat dan ook voornamelijk uit naar industriegebouwen. Tot 2018 was er weinig informatie beschikbaar over de risico’s van brand en PV panelen. Dat probleem heeft het Verbond van Verzekeraars erkend en is daarop in actie gekomen. Daarbij is onderzoek gedaan naar de kans op en de gevolgen van brand. Verzekeraars hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van Scios scope 12, NEN 7250 en de installQ erkenningsregeling. Verzekeraars hebben dit verwerkt in hun eigen voorwaarden en afspraken (clausules) en maken veelal gebruik van de Preventiebrochure PV.
Echter, tot universele voorwaarden en eisen zal het niet komen in Nederland omdat het voor verzekeraars niet is toegestaan om onderlinge afspraken te maken. Daarom is het van belang om in een vroeg stadium, liefst in de ontwerpfase, contact op te nemen met de verzekeraar om de eisen te bespreken.
Datasheet 1-15
De middag wordt afgesloten door Peter Nafzger (FM Global). Aan de hand van een aantal video’s maakte hij duidelijk wat de impact is van de dakopbouw die onder de PV panelen ligt. Idealiter bestaat het dak uit een stalen dakbedekking met daarboven glas-glas panelen; dat geeft het laagste schadebeeld. Het allerhoogste schadebeeld levert een dakopbouw, waarbij EPS-isolatie is toegepast. EPS kan gaan smelten en druipen. Door kieren en naden kan dit in het gebouw terechtkomen en secundaire branden veroorzaken. De door FM Global uitgevoerde testen hebben geleid tot het opstellen van FM Datasheet 1-15 Roof-Mounted Solar Photovoltaic Panels.