07/09/2022

Laadpalen in parkeergarages, geen goed idee?

Technologie evolueert en wetgeving moet die evolutie op de voet volgen. Als dat niet tijdig gebeurt, kan er een gapende opening ontstaan tussen theorie en praktijk. Weinig voorbeelden zijn zo typerend als de impact van elektrische voertuigen en laadinfrastructuur op de brandveiligheid in parkeergarages.

KB 7 juli 1994

Gebouwenontwerpers -ook die van parkeergebouwen- moeten voldoen aan zeer veel normen wat betreft de brandbeveiliging. Het KB van 7 juli 1994 ‘tot vaststelling van de basisnormen voor de preventie van brand en ontploffing waaraan gebouwen moeten voldoen’, is al jaren de leidraad, maar ook andere regels zijn van toepassing. Denk bijvoorbeeld aan het AREI, of specifieke vereisten die de plaatselijke brandweer oplegt. Deze regels hebben de afgelopen jaren hun meerwaarde zeker bewezen, maar zoals zovele wetten, normen en regels zijn ze eigenlijk al verouderd op het moment dat ze verschijnen. Geregeld is een update nodig, dat is recent bijvoorbeeld het geval geweest met het AREI, dat in 2020 nog een grondige verandering van structuur en inhoud onderging.

Bij parkeergebouwen is een update eveneens broodnodig, omdat een markante maatschappelijke evolutie andere risico’s creëert: de komst en groei van de elektrische wagen.

Exponentiële groei

Elektrische en hybride voertuigen zijn uiteraard niet compleet nieuw en zijn alles in achting genomen nog beperkt als we het totale plaatje bekijken. Volgens Statbel stonden er eind vorig jaar 40.851 puur elektrische voertuigen ingeschreven. Als we dat afzetten ten opzichte van de het totale wagenpark van bijna zes miljoen voertuigen, dan lijkt dat aandeel nog zeer klein te zijn (0,69%). Er is echter een grote ‘maar’ in dit verhaal. De groei kent de afgelopen jaren een exponentieel verloop, met in 2021 een toename van 70% ten opzichte van 2020. Dat groeicijfer zou de komende jaren zelfs nog kunnen toenemen, als de inburgering zich verder doorzet, bedrijven verplicht worden hun wagenpark te elektrificeren en deze wagens plus de bijhorende laadinfrastructuur nog meer in het straatbeeld verschijnen. Bovendien zien we dat ook wagenconstructeurs steeds meer de elektrische kaart trekken.

Specifieke risico’s

Deze wagens mogen dan een pak milieuvriendelijker zijn dan hun collega’s met een verbrandingsmotor, voor parkingontwerpers houden ze wel een nieuw risico in. De doemberichten over spontaan ontbrandende elektrische wagens mag u wel gerust onder de noemer ‘fake news ‘ catalogeren, want het risico op brand noch de brandbelasting lijken groter dan bij voertuigen met een verbrandingsmotor. Wat wél bijzondere aandacht vraagt is een specifiek risico dat enkel bij EV’s of hybrides speelt: thermal runaway, vrij vertaalt ‘thermisch op hol slaan’. Dat verschijnsel -eigenlijk een elektrochemische reactie- is ondertussen helaas al bekend bij meerdere brandweerdiensten. In de batterij genereert een elektrochemische reactie warmte. Als die warmte niet voldoende afgevoerd wordt, kan dit het begin zijn van een zichzelf versterkende kettingreactie die uiteindelijk tot brand kan leiden. Net die zichzelf versterkende eigenschap maakt het blussen van een branden elektrisch voertuig zo uitdagend. Na het doven van de brand kan er opnieuw vuur ontstaan als de cellen onvoldoende gekoeld worden. Dat is ook de reden waarom sommige korpsen ervoor opteren om de wagen volledig en lang genoeg onder te dompelen in een container tot het gevaar helemaal geweken is. Andere werken liever preventief, en ijveren voor een parkeerverbod voor elektrische wagens op de moeilijkst bereikbare verdiepingen. Bij een calamiteit kan het brandende voertuig zo makkelijker naar buiten gesleept worden. Dat is niet alleen nodig om de brand binnen de perken te houden en overslag naar andere voertuigen te beperken, maar ook om giftige gassen vlotter af te voeren. Bij een brand van de lithium-ion batterijen kunnen immers hoge concentraties aan toxische en brandbare gassen voorkomen. Dat leidt tot enerzijds explosiegevaar en anderzijds gevaar op gezondheidsproblemen door het vrijkomen van onder meer waterstoffluoride en waterstofchloride.

Ook laadpalen vormen risico

Tot slot vermelden we ook nog de laadinfrastructuur als extra risico. Afhankelijk van de laadmode kunnen er zeer grote laadstromen gegenereerd worden in laadpalen. Dat is zeker bij parkeergarages van toepassing, omdat daar vaak voor de zogenaamde snelladers gekozen wordt. Snelladen betekent de facto meer vermogen, en meer vermogen betekent meer warmte-opbouw. Het gebruik van een parkeergarage is voor klanten sowieso eerder beperkt in tijd, waardoor de laadmodi met beperkte laadsnelheid hier weinig gebruikt worden. De laadmodi worden onderverdeeld in 4 modi, voor parkeergarages wordt in principe laadmode 3 aangeraden. Meer informatie over de laadmodes vindt u in het kaderstuk hieronder.

Impact op beoordeling risico’s

Om de brandveiligheid te garanderen wordt voorgesteld om het stappenplan uit de ‘RGV elektrische voertuigen in parkings’ te volgen, waarin een terugkoppeling is opgenomen. Centraal in het stappenplan staat de risico-analyse met basis- en detailstudie, die zal bepalen hoe de plaatsing exact moet gebeuren. Na de inbedrijfstelling en controle van de installatie, wordt het geheel in werking genomen. Als er later een uitbreiding of wijziging vereist is, moet vanaf de risico-analyse de procedure opnieuw doorlopen worden en is de cirkel opnieuw rond.

De vraag rijst misschien waarom naast de risico-analyse met basisstudie, ook nog een detailstudie moet uitgevoerd worden. De eerste fase met risico-analyse en basisstudie zal het parkingontwerp uitvouwen in functie van de specifieke risico’s in en rond de parking. Zo kan hier al aangegeven worden hoe de compartimentering er uit moet zien, waar exact elektrische voertuigen worden toegelaten,... . Op basis daarvan kunnen de gepaste en eventueel bijkomende brandveiligheidsmaatregelen bepaald worden, met zowel passieve en actieve brandbeveiliging als de organisatorische maatregelen.

De detailstudie dient vervolgens om de concrete uitvoering van de vorige stappen in goede banen te leiden: de keuze van de componenten, het uittekenen van de installatie, exacte locaties aanduiden en zo meer.

De volledige procedure van deze voorschriften kan worden gedownload via

www.fireforum.be/voorschriften/rgv-elektrische-voertuigen-in-parkings

Mode 1

Mode 1 is laden via een gebruikelijk stopcontact (220V, max 10A) zonder begrenzing en zonder beveiliging. Voor het laden van EV’s wordt Mode 1 niet aangeraden.

Mode 2

Mode 2 is laden via een doorsnee, huishoudelijk stopcontact met aarding. Hiervoor maakt men gebruik van een gewone laadkabel. Ook deze vorm is voor parkeergebouwen dus minder van toepassing. Hier zit er wel al een beveiliging ingebouwd in de vorm van een stroombeperking.

Omdat ook hier gebruik gemaakt wordt van een huishoudelijk stopcontact moet de laadstroom beperkt blijven tot 10A. Door die beperking tot 10A bedraagt het maximaal laadvermogen slechts 2,3 kW, wat de facto leidt tot lange laadtijden.

Mode 3

Met Mode 3 laden kunnen we ‘gecontroleerd’ laden, er vindt communicatie plaats tussen de auto en de lader en pas als er een geschikte laadstroom is bepaald door de auto en de laadpaal wordt er spanning op het stopcontact gezet. Een Mode 3 laadpaal kan veel meer stroom leveren en kan 1-fasig vanaf 3,6 kW (230V/16A) tot 3-fasig 22 kW (400V/32A) leveren. Een EV met een zwaardere omvormer -zoals een Tesla Model S (11 kW of optioneel 16 kW)- laadt hierdoor sneller in Mode 3.

Mode 4

Bij Mode 4 wordt gelijkstroom DC of DCFC (Direct-current of Direct-current fast charging) geleverd, daarom wordt Mode 4 ook wel DC-laden genoemd.

Snelladen

Snelladen is bedoeld om de eerste 80% van het EV zeer snel te laden en vind je voornamelijk langs de autosnelwegen. De snellader of snellaadpaal wordt rechtstreeks op de autobatterij aangesloten. Deze laadstations hebben een laadvermogen van 50 kW of meer (150, 350 kWh). Deze snelladers werken in principe met Mode 4, maar vaak wordt Mode 3 ook aangeboden voor wagens die niet uitgerust zijn om met Mode 4 te laden. Het EV moet hierbij 3-fasig laden toelaten en het beschikbare vermogen aankunnen om Mode 3 te kunnen laden aan een snellader, anders kan evengoed een gewoon laadpunt gebruikt worden.

Bron: MobilityPlus

Laadpalen in parkeergarages, geen goed idee?

Technologie evolueert en wetgeving moet die evolutie op de voet volgen. Als dat niet tijdig gebeurt, kan er een gapende opening ontstaan tussen theorie en praktijk. Weinig voorbeelden zijn zo typerend als de impact van elektrische voertuigen en laadinfrastructuur op de brandveiligheid in parkeergarages.

KB 7 juli 1994

Gebouwenontwerpers -ook die van parkeergebouwen- moeten voldoen aan zeer veel normen wat betreft de brandbeveiliging. Het KB van 7 juli 1994 ‘tot vaststelling van de basisnormen voor de preventie van brand en ontploffing waaraan gebouwen moeten voldoen’, is al jaren de leidraad, maar ook andere regels zijn van toepassing. Denk bijvoorbeeld aan het AREI, of specifieke vereisten die de plaatselijke brandweer oplegt. Deze regels hebben de afgelopen jaren hun meerwaarde zeker bewezen, maar zoals zovele wetten, normen en regels zijn ze eigenlijk al verouderd op het moment dat ze verschijnen. Geregeld is een update nodig, dat is recent bijvoorbeeld het geval geweest met het AREI, dat in 2020 nog een grondige verandering van structuur en inhoud onderging.

Bij parkeergebouwen is een update eveneens broodnodig, omdat een markante maatschappelijke evolutie andere risico’s creëert: de komst en groei van de elektrische wagen.

Exponentiële groei

Elektrische en hybride voertuigen zijn uiteraard niet compleet nieuw en zijn alles in achting genomen nog beperkt als we het totale plaatje bekijken. Volgens Statbel stonden er eind vorig jaar 40.851 puur elektrische voertuigen ingeschreven. Als we dat afzetten ten opzichte van de het totale wagenpark van bijna zes miljoen voertuigen, dan lijkt dat aandeel nog zeer klein te zijn (0,69%). Er is echter een grote ‘maar’ in dit verhaal. De groei kent de afgelopen jaren een exponentieel verloop, met in 2021 een toename van 70% ten opzichte van 2020. Dat groeicijfer zou de komende jaren zelfs nog kunnen toenemen, als de inburgering zich verder doorzet, bedrijven verplicht worden hun wagenpark te elektrificeren en deze wagens plus de bijhorende laadinfrastructuur nog meer in het straatbeeld verschijnen. Bovendien zien we dat ook wagenconstructeurs steeds meer de elektrische kaart trekken.

Specifieke risico’s

Deze wagens mogen dan een pak milieuvriendelijker zijn dan hun collega’s met een verbrandingsmotor, voor parkingontwerpers houden ze wel een nieuw risico in. De doemberichten over spontaan ontbrandende elektrische wagens mag u wel gerust onder de noemer ‘fake news ‘ catalogeren, want het risico op brand noch de brandbelasting lijken groter dan bij voertuigen met een verbrandingsmotor. Wat wél bijzondere aandacht vraagt is een specifiek risico dat enkel bij EV’s of hybrides speelt: thermal runaway, vrij vertaalt ‘thermisch op hol slaan’. Dat verschijnsel -eigenlijk een elektrochemische reactie- is ondertussen helaas al bekend bij meerdere brandweerdiensten. In de batterij genereert een elektrochemische reactie warmte. Als die warmte niet voldoende afgevoerd wordt, kan dit het begin zijn van een zichzelf versterkende kettingreactie die uiteindelijk tot brand kan leiden. Net die zichzelf versterkende eigenschap maakt het blussen van een branden elektrisch voertuig zo uitdagend. Na het doven van de brand kan er opnieuw vuur ontstaan als de cellen onvoldoende gekoeld worden. Dat is ook de reden waarom sommige korpsen ervoor opteren om de wagen volledig en lang genoeg onder te dompelen in een container tot het gevaar helemaal geweken is. Andere werken liever preventief, en ijveren voor een parkeerverbod voor elektrische wagens op de moeilijkst bereikbare verdiepingen. Bij een calamiteit kan het brandende voertuig zo makkelijker naar buiten gesleept worden. Dat is niet alleen nodig om de brand binnen de perken te houden en overslag naar andere voertuigen te beperken, maar ook om giftige gassen vlotter af te voeren. Bij een brand van de lithium-ion batterijen kunnen immers hoge concentraties aan toxische en brandbare gassen voorkomen. Dat leidt tot enerzijds explosiegevaar en anderzijds gevaar op gezondheidsproblemen door het vrijkomen van onder meer waterstoffluoride en waterstofchloride.

Ook laadpalen vormen risico

Tot slot vermelden we ook nog de laadinfrastructuur als extra risico. Afhankelijk van de laadmode kunnen er zeer grote laadstromen gegenereerd worden in laadpalen. Dat is zeker bij parkeergarages van toepassing, omdat daar vaak voor de zogenaamde snelladers gekozen wordt. Snelladen betekent de facto meer vermogen, en meer vermogen betekent meer warmte-opbouw. Het gebruik van een parkeergarage is voor klanten sowieso eerder beperkt in tijd, waardoor de laadmodi met beperkte laadsnelheid hier weinig gebruikt worden. De laadmodi worden onderverdeeld in 4 modi, voor parkeergarages wordt in principe laadmode 3 aangeraden. Meer informatie over de laadmodes vindt u in het kaderstuk hieronder.

Impact op beoordeling risico’s

Om de brandveiligheid te garanderen wordt voorgesteld om het stappenplan uit de ‘RGV elektrische voertuigen in parkings’ te volgen, waarin een terugkoppeling is opgenomen. Centraal in het stappenplan staat de risico-analyse met basis- en detailstudie, die zal bepalen hoe de plaatsing exact moet gebeuren. Na de inbedrijfstelling en controle van de installatie, wordt het geheel in werking genomen. Als er later een uitbreiding of wijziging vereist is, moet vanaf de risico-analyse de procedure opnieuw doorlopen worden en is de cirkel opnieuw rond.

De vraag rijst misschien waarom naast de risico-analyse met basisstudie, ook nog een detailstudie moet uitgevoerd worden. De eerste fase met risico-analyse en basisstudie zal het parkingontwerp uitvouwen in functie van de specifieke risico’s in en rond de parking. Zo kan hier al aangegeven worden hoe de compartimentering er uit moet zien, waar exact elektrische voertuigen worden toegelaten,... . Op basis daarvan kunnen de gepaste en eventueel bijkomende brandveiligheidsmaatregelen bepaald worden, met zowel passieve en actieve brandbeveiliging als de organisatorische maatregelen.

De detailstudie dient vervolgens om de concrete uitvoering van de vorige stappen in goede banen te leiden: de keuze van de componenten, het uittekenen van de installatie, exacte locaties aanduiden en zo meer.

De volledige procedure van deze voorschriften kan worden gedownload via

www.fireforum.be/voorschriften/rgv-elektrische-voertuigen-in-parkings

Laadmodes voor elektrische voertuigen

Mode 1

Mode 1 is laden via een gebruikelijk stopcontact (220V, max 10A) zonder begrenzing en zonder beveiliging. Voor het laden van EV’s wordt Mode 1 niet aangeraden.

Mode 2

Mode 2 is laden via een doorsnee, huishoudelijk stopcontact met aarding. Hiervoor maakt men gebruik van een gewone laadkabel. Ook deze vorm is voor parkeergebouwen dus minder van toepassing. Hier zit er wel al een beveiliging ingebouwd in de vorm van een stroombeperking.

Omdat ook hier gebruik gemaakt wordt van een huishoudelijk stopcontact moet de laadstroom beperkt blijven tot 10A. Door die beperking tot 10A bedraagt het maximaal laadvermogen slechts 2,3 kW, wat de facto leidt tot lange laadtijden.

Mode 3

Met Mode 3 laden kunnen we ‘gecontroleerd’ laden, er vindt communicatie plaats tussen de auto en de lader en pas als er een geschikte laadstroom is bepaald door de auto en de laadpaal wordt er spanning op het stopcontact gezet. Een Mode 3 laadpaal kan veel meer stroom leveren en kan 1-fasig vanaf 3,6 kW (230V/16A) tot 3-fasig 22 kW (400V/32A) leveren. Een EV met een zwaardere omvormer -zoals een Tesla Model S (11 kW of optioneel 16 kW)- laadt hierdoor sneller in Mode 3.

Mode 4

Bij Mode 4 wordt gelijkstroom DC of DCFC (Direct-current of Direct-current fast charging) geleverd, daarom wordt Mode 4 ook wel DC-laden genoemd.

Snelladen

Snelladen is bedoeld om de eerste 80% van het EV zeer snel te laden en vind je voornamelijk langs de autosnelwegen. De snellader of snellaadpaal wordt rechtstreeks op de autobatterij aangesloten. Deze laadstations hebben een laadvermogen van 50 kW of meer (150, 350 kWh). Deze snelladers werken in principe met Mode 4, maar vaak wordt Mode 3 ook aangeboden voor wagens die niet uitgerust zijn om met Mode 4 te laden. Het EV moet hierbij 3-fasig laden toelaten en het beschikbare vermogen aankunnen om Mode 3 te kunnen laden aan een snellader, anders kan evengoed een gewoon laadpunt gebruikt worden.

Bron: MobilityPlus