Zustandsbasierte Wiederholungsprüfung für ortsfeste Anlagen gem. DGUV V3 - PQ Plus

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Zustandsbasierte Wiederholungsprüfung für ortsfeste Anlagen gem. DGUV V3 - PQ Plus
np Fachthema
        Prüftechnik

                Differenzstrommonitoring
                Zustandsbasierte Wiederholungsprüfung
                für o
                    ­ rtsfeste Anlagen gem. DGUV V3
 Eine Anlagenprüfung wurde bereits in der
 ersten VDE-Vorschrift aus dem Jahr 1896
 gefordert. Mittlerweile wird die Anlagen-
 prüfung für neue und erweiterte Anlagen
 in der DIN VDE 0100-600 beschrieben.
 Wiederkehrende Prüfungen werden in der
 DIN VDE 0105-100/A1 mit Verweisen auf
 die DIN VDE 0100-600 normativ erfasst.
 Darüber hinaus wird die wiederkehrende
 Prüfung auch in dem Regelwerk DGUV
 Vorschrift 3 (ehemals BGV A3) beschrie-
 ben und gefordert.

                Die Abkürzung DGUV steht für die               in einem ordnungsgemäßen Zu-            le 1A aufgelistet. Eine in der Praxis
                Deutsche Gesetzliche Unfallversi-              stand befinden. So wird das Risiko      oft diskutierte Frage ist, ob es sich
                cherung. Dieser Verband besteht                von Personenunfällen, elektrisch        bei den genannten Prüffristen um
                aus 27 Unfallkassen und neun ge-               gezündeten Bränden oder Anlagen-        gesetzliche Vorgaben oder lediglich
                werblichen Berufsgenossenschaf-                schäden minimiert.                      um Richtwerte handelt.
                ten. Hier werden derzeit rd. 70 Mio.              Da es sich bei der DGUV-V3-Prü-         In der DGUV-Vorschrift 3 heißt es
                Menschen gegen die Folgen von Ar-              fung um eine gesetzliche Vorschrift     wörtlich unter § 5 Prüfungen: »Der
                beitsunfällen und Berufskrankhei-              handelt, sind Unternehmen dazu          Unternehmer hat dafür zu sorgen,
                ten versichert. Die Vorschrift 3 der           verpflichtet, diese Prüfung durch-      dass die elektrischen Anlagen und
                DGUV beschreibt die Prüfung von                zuführen. Versicherungen verwei-        Betriebsmittel auf ihren ordnungs-
                elektrischen Betriebsmitteln und               gern im Falle eines Schadens regel-     gemäßen Zustand geprüft werden
                Anlagen, die in den Betrieben ein-             mäßig die Zahlung von Leistungen,       1. Vor der ersten Inbetriebnahme
                gesetzt werden. Die Absicht dieser             wenn kein Nachweis über die frist-         und nach einer Änderung oder
                Vorschrift ist, dass sich die Anlagen          gemäße Prüfung des schadensver-            Instandhaltung vor der Wieder­
                                                               ursachenden Betriebsmittels vor-           inbetriebnahme durch eine Elek-
                                                               liegt. Selbst die Kündigung von            trofachkraft oder unter Leitung
                                                               Policen ist in schwerwiegenden Fäl-        und Aufsicht einer Elektrofach-
                                                               len keine Seltenheit. Dem Unter-           kraft und
                                                               nehmen drohen außer den Ausfäl-         2. in bestimmten Zeitabständen.
                                                               len und Kosten eventuell noch
                                                               zusätzlich       existenzgefährdende    Die Fristen sind so zu bemessen,
                                                               Klagen auf Schadensersatz.              dass entstehende Mängel, mit de-
                                                                  So nachvollziehbar diese Vor-        nen gerechnet werden muss, recht-
                                                               schrift auch erscheinen mag, so         zeitig festgestellt werden.«
                                                               verursacht sie nicht nur erhebliche
                                                               Kosten für die Betreiber elektrischer   Prüffristen oftmals nur
                                                               Anlagen und ortsfester Maschinen.       ­empfohlen
                                                               Für die Prüfung werden oftmals die
                                                               Anlagen und Maschinen abgeschal-        Nach Auskunft der BG ETEM [2]
                                                               tet, um die Isolationsmessung           handelt es sich in der Tabelle 1A der
                                                               durchzuführen bzw. die Schutzein-       DGUV-Vorschrift 3 um Richtwerte,
                                                               richtungen, z. B. RCDs, zu testen.      die sich über Jahre etabliert haben.
 Roland Bürger (l.), Business Development/Entwicklung, MBS     Die zeitlichen Intervalle für die       Auch in der Arbeitsstättenverord-
 AG, Sulzbach-Laufen; Klaus Behringer, Technischer Vertrieb,   wiederkehrende Prüfung sind in
                                                               ­                                       nung (ArbStättV) werden die be-
 PQ Plus GmbH, Langensendelbach                                der DGUV-Vorschrift 3 in der Tabel-     währten Prüffristen oftmals nur

  32            np     Jg. 60 (2021), Heft 6
Zustandsbasierte Wiederholungsprüfung für ortsfeste Anlagen gem. DGUV V3 - PQ Plus
durchgeführt werden … Prüffristen
                                                                                sind unter Berücksichtigung der
                                                                                konkreten betrieblichen Situation
                                                                                beim Betrieb der Anlagen und Be-
                                                                                triebsmittel zu ermitteln und in der
                                                                                jeweiligen Gefährdungsbeurteilung
                                                                                festzulegen. … Als Entscheidungs-
                                                                                hilfe für die Festlegung von Prüffris-
                                                                                ten können die Empfehlungen aus
                                                                                den Durchführungsanweisungen
                                                                                zu § 5 der DGUV-Vorschrift 3 und 4
                                                                                herangezogen werden. Diese Werte
                                                                                sind Richtwerte für normale Be-
                                                                                triebs- und Umgebungsbedingun-
                                                                                gen und haben einen orientieren-
Tafel 1. Wiederholungsprüfungen ortsfester elektrischer Anlagen und             den Charakter. Eine ungeprüfte
Betriebsmittel (Richtwerte nach Tabelle 1A, DGUV-Vorschrift 3) [1]              Übernahme der vorgeschlagenen
                                                                                Prüffristen ohne Berücksichtigung
                                                                                der eigenen betrieblichen Situation
                                                                                kann bei zu langen Prüffristen dazu
                                                                                führen, dass gefährliche Mängel
                                                                                nicht rechtzeitig festgestellt wer-
                                                                                den. …« Unter diesem Text ist noch
                                                                                der bereits bekannte Hinweis aus
                                                                                der DGUV-Vorschrift 3 angeführt:
                                                                                »Prüffristen sind keine Wunschfris-
                                                                                ten! Die Fristen sind so zu bemes-
                                                                                sen, dass entstehende Mängel, mit
                                                                                denen gerechnet werden muss,
                                                                                rechtzeitig festgestellt werden. (§ 5,
                                                                                Abs. 1,2. DGUV-Vorschrift 3 und
Bild 1. Einzelne Prüfungen gem. der DGUV-Vorschrift 3                           4).« Das Kapitel schließt mit der fol-
                                                                                genden Feststellung: »Diese Forde-
                                                                                rung kann dazu führen, dass die
empfohlen. Es stellt sich nun die       im Jahr 1979 hat es keine Änderung      tatsächlichen Prüffristen gegen-
Frage, auf welcher Grundlage die        dieser Vorschrift gegeben.              über den Richtwerten der Tabellen
Prüffristen der ortsfesten Anlagen        Hilfreich ist die deutlich jüngere    je nach betrieblicher Situation
bemessen werden sollen, wenn es         DGUV-Information 203-071 [3]            deutlich verkürzt werden müssen
sich bei den Werten in Tafel 1 ledig-   (Ausgabedatum 2020.01). Hier            oder aber verlängert werden kön-
lich um Richtwerte handelt. Ein Ab-     heißt es unter Punkt 7 »Prüffristen«:   nen.«
weichen von den vorgeschlagenen         »Das Festlegen der Prüffristen im          Grundlage für die zu ermitteln-
Prüffristen sollte im Bedarfsfall be-   Rahmen der Gefährdungsbeurtei-          den Prüffristen ist nach den obigen
gründbar sein. Hinweise in der          lung liegt in der Verantwortung des     Ausführungen eine Gefährdungs-
DGUV-Vorschrift 3 sucht man ver-        Unternehmers. Die Gefährdungs-          beurteilung gem. TRBS 1111 [4].
geblich. Seit der Veröffentlichung      beurteilung     muss     fachkundig     Hierbei können durchaus Prüffris-

Bild 2. RCMB 70 – Differenzstrommonitor gem. DIN EN 62020 mit Bedienterminal

                                                                                              np    Jg. 60 (2021), Heft 6   33
Zustandsbasierte Wiederholungsprüfung für ortsfeste Anlagen gem. DGUV V3 - PQ Plus
np Fachthema
        Prüftechnik

        Bild 3. Anlagenüberwachung gem. DIN EN 62020 im TN-S Netz

        Bild 4. ZEP-Messung (l.) und Differenzstrommessung der einzelnen Abgänge (r.)

        ten ermittelt werden, die über die    wonnenen Zustandsdaten können         werden. Meist kann dadurch eine
        vorgeschlagenen vier Jahre hinaus-    die Inspektions- oder Wartungszeit-   unkontrollierte Abschaltung der
        gehen. Dies ist nach dem DGUV-­       punkte einer Maschine bzw. Anlage     Anlage verhindert werden.
        Regelwerk also zulässig. Trotz der    präzise prognostiziert werden.          Die kontinuierliche Differenz-
        regelgerechten Festlegung der                                               strommessung ist bereits für
        Prüffrist für die Wiederholungsprü-   Unvorhergesehene Schäden in           den Neubau von Rechenzen-
        fung kann die Anlage bzw. Maschi-     der Isolation feststellen             tren verpflichtend vorgeschrieben
        ne durch nicht vorhersehbare Um-                                            (DIN EN 50600-2-2). Der Differenz-
        stände ausfallen. Um diesem           Im Bereich der elektrischen           strom wird hierbei als Kennwert für
        Szenario entgegen zu wirken, wird     ­Installation können unvorhergese-    den Zustand der Isolierung der An-
        in einigen innovativen Industriebe-    hene Schäden in der Isolation mit    lage verwendet. In einem aktuellen
        reichen bzw. kritischen Liegen-        einer kontinuierlichen Differenz-    Projekt konnte der Betreiber schad-
        schaften bereits die vorausschau-      strommessung rechtzeitig festge-     hafte Schaltnetzteile frühzeitig über
        ende Wartung (englisch: Predictive     stellt werden. So kann die Wieder-   erhöhte Differenzstrompegel de-
        Maintenance) praktiziert. Auf          holungsprüfung      bei  erhöhten    tektieren und rechtzeitig für Ersatz
        Grundlage von per Sensoren ge-         Differenzstromwerten vorgezogen      sorgen. Eine unkontrollierte Ab-

  34    np   Jg. 60 (2021), Heft 6
Zustandsbasierte Wiederholungsprüfung für ortsfeste Anlagen gem. DGUV V3 - PQ Plus
Bild 5. Einbau der Messgeräte

schaltung verschiedener Server          funktionieren, kann auf die Mes-      Industriebereichen auf die Möglich-
konnte somit verhindert werden.         sung des Isolationswiderstands ver-   keit des Differenzstrommonitorings.
  Ein willkommener Nebeneffekt ist,     zichtet werden.«                      Durch die Analyse der in Daten­
dass eine Prüfung der Isolation gem.      Oftmals ist eine herkömmliche       banken aufgezeichneten Messwer-
DGUV-Vorschrift 3 entfallen darf.       Isolationsmessung recht aufwen-       te des Differenzstroms kann die
  Dieser    Sachverhalt      ist   in   dig. Teilweise müssen Anlagenkom-     Prüffrist der Wiederholungsprü-
DIN VDE 0105-100/A1:06/19 doku-         ponenten wie Frequenzumrichter        fung gem. der Gefährdungsbeurtei-
mentiert. Hierzu heißt es in Ab-        oder Schaltnetzteile abgeklemmt       lung im Bedarfsfall verkürzt wer-
schnitt 5.3.3.101.0.2: »Wenn ein        werden, weil die empfindlichen        den. Verschiedene Alarmschwellen
Stromkreis durch ein Differenz-         Halbleiterbauelemente durch die       lösen Benachrichtigungen per
strom-Überwachungsgerät          nach   Prüfspannungen geschädigt wer-        Kurzmitteilung oder E-Mail aus.
DIN 62020 (VDE 0663) … ständig          den können [5].                       Die Anlage wird somit einem stän-
überwacht wird und diese Überwa-          Erste DGUV-V3-Prüfinstitute set-    digen Monitoring unterzogen, wäh-
chungseinrichtungen einwandfrei         zen bereits heute in verschiedenen    rend die herkömmliche Prüfung

                                                                                                          Anzeige

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        Prüftechnik

                                                                                         Anlagenbetreiber und das DGUV-­
                                                                                         V3-Prüfinstitut bekommen bei an-
                                                                                         steigenden Differenzstrompegeln
                                                                                         eine E-Mail zugesandt.
                                                                                             Über die kostenfreie Software
                                                                                         Envis von PQ Plus können die
                                                                                         ­
                                                                                         Alarmschwellen abhängig von den
                                                                                         tatsächlich gemessenen Werten
                                                                                         ­gesetzt werden (Bild 6).
                                                                                             Die zukünftigen Lösungen in der
                                                                                          Anlagenüberwachung         bedürfen
                                                                                          oftmals einer Zusammenarbeit
                                                                                          mehrerer Personen unterschied­
                                                                                          licher Unternehmen und Bereiche.
                                                                                          Es ist immer wichtig die Bedürfnis-
                                                                                          se jeder Fachdisziplin ernst zu neh-
                                                                                          men und zu verstehen. Nur so kön-
                                                                                          nen nach deutscher Beamtenmanier
                                                                                          wasserdichte Sicherheitskonzepte
                                                                                          erarbeitet und gleichzeitig die im-
                                                                                          mensen Vorteile der Automatisie-
                                                                                          rung optimal ausgeschöpft werden.
                                                                                          Für die Unternehmer, die sich auch
        Bild 6. Eingabemaske des IO-Managements                                          zukünftig die Wiederholungsprü-
                                                                                         fung nach DGUV V3 komplett spa-
                                                                                         ren wollen, gilt weiterhin das Motto
        des Isolationswiderstands lediglich     sollte dieses Gerät ebenfalls DC-        »No risk, no fun!«.
        eine Momentaufnahme darstellt.          Ströme und AC-Ströme bis min-
        Falls die Anlage keine zu prüfende      destens 20 kHz messen können.            Literatur
        Schutzeinrichtung aufweist, kann           Die MBS AG bietet für diesen Be-
        auf die Abschaltung in einigen Fällen   reich den neuen Differenzstrom-          [1] https://www.bgw-online.de/
        sogar komplett verzichtet werden.       monitor RCMB 70 (Bild 2), der so-            SharedDocs/Downloads/DE/
                                                gar den TRMS-Wert bis 100 kHz                Medientypen/DGUV_
        Deutlicher Fortschritt bezüglich        berechnen kann. Neben einem Re-              vorschrift-regel/DGUV-
        Anlagenüberwachung                      laisausgang mit variablen Auslöse-           Vorschrift3_Unfallverhue
                                                schwellen wird der Messwert als              tungsvorschrift-elektr-
        Neben einigen DGUV-Prüfinstitu-         4-mA- bis 20-mA-DC-Standardsig-              Anlagen-Betriebsmittel-bf_
        ten bieten auch immer mehr Ener-        nal ausgegeben. Eine Anbindung               Download.pdf?__blob=
        giemanagement-Anbieter           eine   an Uni­versalmessgeräte mit deut-            publicationFile
        kontinuierliche     Anlagenüberwa-      lich n­iedrigeren Abtastraten oder       [2] https://www.bgetem.de
        chung durch Differenzstrommes-          Feldbussystemen ist damit gewähr-        [3] https://publikationen.dguv.de/
        sung an. Die Wiederholungsprü-          leistet.                                     widgets/pdf/download/
        fung kann dann im Bedarfsfall             Neben den einzelnen Abgängen               article/787
        vorgezogen und ein unkontrollier-       kann auch der Zentrale Erdungs-          [4] Technische Regeln für Be-
        tes Abschalten oftmals verhindert       Punkt ZEP überwacht werden                   triebssicherheit, Gefährdungs-
        werden. Für viele Unternehmen ist       (Bild 3). Mit diesem Wert kann die           beurteilung, TRBS 1111 (Aus-
        dies ein deutlicher Fortschritt be-     Isolation der Gesamtanlage beur-             gabe: März 2018) https://
        züglich Anlagenüberwachung, Ab-         teilt werden.                                www.baua.de/DE/Angebote/
        schaltung der Anlagen und Kosten.          Es folgt eine Betrachtung von In­         Rechtstexte-und-Techni-
          Falls in den Anlagen Schaltnetz-      stallationen in der Praxis. Die Diffe-       sche-Regeln/Regelwerk/
        teile oder Frequenzumrichter ver-       renzstromwandler wurden in die-              TRBS/pdf/TRBS-1111.pdf?__
        baut sind, ist darauf zu achten, dass   sem Projekt an Universalmessgeräte           blob=publicationFile
        Differenzströme aus DC- und AC-An-      des Unternehmens PQ Plus ange-           [5] https://www.schutztechnik.
        teilen bestehen können. Entspre-        schlossen. Über optionale Module             com/posts/differenzstrom-
        chende FI-Schutzschalter (RCDs) des     (MMI 12RCM) mit jeweils zwölf zu-            monitoring-in-der-industrie
        Typs B+ können diese nicht-linea-       sätzlichen Eingängen für Differenz-
        ren Lasten bereits all­   umfänglich    stromsensoren konnte eine für den         rbuerger@mbs-ag.com
        absichern. Es werden nicht nur          Kunden optimale und kompakte
        DC-Anteile detektiert, sondern es       Differenzstromüberwachung reali-          k.behringer@pq-plus.de
        können auch AC-Anteile bis 20 kHz       siert werden (Bild 4, 5). Über die
        verarbeitet werden. Wird bei diesen     Software können die Differenzströ-        www.msb-ag.com
        Lasten ein Differenzstrommonitor        me eingesehen und mit Alarm-
        gem. der DIN EN 62020 eingesetzt,       schwellen verknüpft werden. Der           www.pq-plus.de

  36    np   Jg. 60 (2021), Heft 6
Zustandsbasierte Wiederholungsprüfung für ortsfeste Anlagen gem. DGUV V3 - PQ Plus Zustandsbasierte Wiederholungsprüfung für ortsfeste Anlagen gem. DGUV V3 - PQ Plus Zustandsbasierte Wiederholungsprüfung für ortsfeste Anlagen gem. DGUV V3 - PQ Plus Zustandsbasierte Wiederholungsprüfung für ortsfeste Anlagen gem. DGUV V3 - PQ Plus Zustandsbasierte Wiederholungsprüfung für ortsfeste Anlagen gem. DGUV V3 - PQ Plus
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