BACS - Das sicherste Battery Management System am Markt wird noch sicherer

12 April 2021

NEU: Halogenfreie Kabel werden zum Standard bei BACS

Ein Großbrand im größtem Rechenzentrum Europas zeigt, wie wichtig eine sichere Stromversorgung ist: Beim französischen Cloud-Anbieter OVH wurden über 10.000 Server vernichtet, teilweise mit vollständigem Datenverlust. Die Brandursachenforschung läuft noch, aber es verdichten sich die Anzeichen, dass die Brandursache die USV Anlagen und deren Batterien waren.

Dahinter steht die ernüchternde Erkenntnis, dass eine Überwachung der stromversorgenden Systeme innerhalb einer Hochverfügbarkeitsanwendung nicht ausreicht, wenn nicht gleichzeitig eine Anlage vorhanden ist, die im Falle eines Brands automatisch adäquate Gegenmaßnahmen einleiten kann:

Die alleinige Überwachung von USV und Batterien reicht nicht aus, es ist zwingend notwendig eine Automatisierung dieser Systeme einzuführen die im Falle einer Brandgefahr gegensteuern, ohne dass der Benutzer eingreifen muss.

Kunden sollten daher nicht alleine der Überwachung der USV vertrauen, sondern auch die Batterien einbeziehen. Bis eine USV „merkt“, dass die Akkus überhitzt sind ist es schlichtweg zu spät. In kritischen Anwendungen müssen zusätzlich auch die Akkus überwacht werden, besser noch eine automatisierte Gegenreaktion eingeleitet werden um einen Brand zu verhindern. Genau dieser Ansatz wird seit Jahren in den US-Rechenzentren verfolgt und hat zur Einführung der „US Firecodes“ geführt, einer Anweisung das USV-Batterien im Überhitzungsfall automatisch abgetrennt werden, um damit eine weitere Erhitzung und damit den Brand zu verhindern. In Europa ist diese automatisierte Batterieüberwachung nicht zwingend gefordert, da Batteriebrände viel zu selten aufgetreten sind und ein BMS eher die Ausnahme als die Regel ist. Dies wird sich nach diesem Ereignis und spätestens mit der Einführung von Lithium-Akkus ändern.

In jedem Fall ist die Investition in eine Batterieüberwachung mit automatischer Batterietrennung im Fehlerfall ein wichtiges Merkmal einer sicheren Stromversorgung.

Ein einfaches BMS reicht für solch kritische Anwendungen nicht aus, denn was nutzt es dem Anwender, wenn ihm nach einem Brand erklärt wird, er hätte das „erkennen“ können, weil er ein BMS betreibt. Viele Wettbewerber von BMS-Systemen ziehen sich im Brandfall auf diese Aussage zurück: „… man habe sich ein BMS angeschafft, um gewarnt zu werden, bevor es zum Brand kommt. Hätte man das BMS auch zum konsequent aktiven Monitoring benutzt, dann hätte es nicht gebrannt…“

Diese Art von Antwort auf die Frage, warum es überhaupt brennen konnte, ist für den Endkunden unbefriedigend, weil sie nicht nur die Verantwortung lapidar zurückschiebt und unterschwellig das Fehlen von sicherheitsrelevanten Funktionen verschleiert, sondern auch, weil es an der Betriebsrealität vorbeiargumentiert. In der gelebten Realität ist es eher selten, dass ein BMS aktiv beobachtet wird: In der Praxis wird lediglich automatisch generierten Alarmnachrichten die notwendige Beachtung geschenkt. Handelt es sich dabei um thermische Alarme, steht meistens nur sehr wenig Zeit zur Verfügung, um einen Brand noch effektiv zu verhindern.

Geht man noch ein Stück weiter in die Tiefe, stellt man fest, dass die Überwachung der Batterie nicht ausreicht, da das BMS zwangsläufig mit den Batterien verbunden werden muss, um die elektrischen Bauteile des BMS in das Batteriesystem zu integrieren. Bei defekten Komponenten und Kurzschlüssen kann so das BMS selber zur Gefahr werden, wenn es nicht unmittelbar vom Stromkreis getrennt wird. GENEREX hat dieses Problem erkannt und gelöst: Anders als unser BACS setzen die Batterie Monitoring Systeme der Mitbewerber keine Hochspannungssicherungen ein, um genau diese Trennung im Notfall durchzuführen, sondern verwenden für ihre Produkte eher die kostengünstigere, direkte Kabelverbindung zur Batterie und stellen im Gespräch das Risikopotential als „grundsätzliches Restrisiko“ dar. Doch gerade die fehlende Sicherung ist im Fehlerfall kritisch, denn die betroffenen BMS-Module können sich nicht selbstständig abtrennen. Als Konsequenz kann sich auch zuerst das BMS-Modul überhitzen, um nachfolgend durch einen Kurzschluss die Batterie selbst in Gefahr zu bringen. Der elektrische Fehler kann sich dann soweit hochschaukeln, dass sich der Fehlerstrom sogar in einem Lichtbogen entlädt – und damit den eigentlichen Brand auslöst. Nicht umsonst stellen professionelle Brandermittler die Elektronik im Batterieraum sehr oft als Auslöser für Brände fest. Daher ist die Verhinderung von Fehlströmen durch den Einsatz von Hochspannungssicherungen, wie sie bei BACS Verwendung finden, ein wichtiges Sicherheitsfeature, dass in keinem BMS fehlen darf!

In jedem BACS-Messkabel werden 2 Hochspannungssicherungen verbaut, welche durch ein Vlies geschützt und zum Schutz verschweißt werden. Durch ihre Position sind sie weit genug von jeglicher Elektronik entfernt, um die Entstehung eines Lichtbogens als Brandquelle zu verhindern. Im Fehlerfall kann das BACS Modul sich selbst von der Batterie abtrennen und fällt damit als potentielle Quelle für einen Zündfunkens als auch eines Lichtbogens aus.

Diese ausschließlich bei BACS zu findende Lösung ist sehr aufwendig und kostspielig, hat aber dazu geführt das es zu keinem Brand im Batterieraum seit Einführung dieser Technik mehr gegeben hat!

Der Wettbewerb scheut diesen Aufwand, da der Einbau einer Hochspannungssicherung sehr teuer und jedes einzelne Messkabel zusätzlich kalibriert werden muss, um die Innenwiderstandsmessung nicht durch die Sicherung zu verfälschen. Ein enormer Aufwand – aber mit dem Ergebnis, dass BACS das sicherste BMS der Branche ist, welches eine große Akzeptanz durch alle sicherheitskritischen Anwender erfährt und in vielen Fällen (Flughäfen) sogar vorgeschrieben wird!

Das BACS nach wie vor der einzige Anbieter am Markt ist, welcher 2 Stück 1000 V-Sicherungen im Messkabel integriert hat, ist verwerflich. Die Argumentation des Wettbewerbs durch halogenfreie und brandhemmende Materialien einen Brand weniger wahrscheinlich und gefährlich zu machen ist keinesfalls eine Lösung.

Halogenfreie Kabel:

Halogene bilden im Brandfall ein Sicherheitsrisiko, da sie hochtoxische Gase bilden. Aus diesem Grund wird daher in vielen BMS-Ausschreibungen des Wettbewerbs auf halogenfreie Kabel bestanden, um bei einem Brand die Entstehung solcher Gase von vorneherein auszuschließen.

Der Einsatz von teuren halogenfreien Kabeln wäre bei BACS eigentlich nicht notwendig - ein korrekt installiertes BACS verhindert mit seinen Schutzfunktionen ja genau diesen Brand. Da jedoch viele Endkunden mit anderen BMS negative Branderfahrungen gemacht haben, fordern sie in vielen Ausschreibungen konsequent „Halogenfreie Kabel“.

Daher haben wir nun reagiert und bieten ALLE BACS Bus- und Messkabel nur noch in halogenfreier Version an!

Mit der Standardisierung von halogenfreien Mess- und Datenkabeln schrauben wir die Messlatte für physikalische Betriebssicherheit von BMS Systemen noch einmal höher liefern mit BACS das sicherste Battery Management System am Markt für stationäre Anwendungen.


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