Zo ontwerp je veilige laadpalen in parkeergarages

Je ziet ze steeds meer om je heen: elektrische auto’s, maar ook elektrische laadpalen. De elektrische auto’s zijn milieuvriendelijk en je hoort ze nauwelijks. De populariteit stijgt wereldwijd, de verkoop gaat hard en het aantal elektrische auto’s neemt daarom de komende jaren alleen maar toe. Het aantal volledig elektrische auto’s is gegroeid van 4.000 in 2013 naar meer dan 120.000 in juni 2020 [1], een wezenlijke doorbraak wat betreft het doorzetten van elektrisch vervoer in de strijd tegen klimaatverandering. Hoe versnelt de transitie naar elektrisch rijden? 

Daarnaast zijn fabrikanten van auto’s verplicht om de gemiddelde CO2-uitstoot van alle geproduceerde voertuigen te verlagen. Dit betekent dat zij massaal elektrische auto’s gaan ontwikkelen en produceren om aan deze eis te voldoen. Om ervoor te zorgen dat al deze auto’s elektrisch kunnen worden opgeladen, schrijft het bouwbesluit voor dat alle utiliteitsgebouwen met meer dan 10 parkeerplekken voorzien moeten worden van laadstations. Dit zorgt ervoor dat we in de toekomst beter voorbereid zijn.

Zo’n transitie brengt echter ook zorgen met zich mee, denk aan de veiligheid van elektrische auto’s in parkeergarages. Er zijn zelfs Kamervragen gesteld over dit onderwerp, zoals het brandgevaar dat aanwezig is bij elektrisch laden[2]. Dit resulteerde in het feit dat elektrische auto’s in een aantal parkeergarages niet meer worden toegelaten. Uit onderzoek is echter gebleken dat geparkeerde elektrische voertuigen geen hogere risico’s met zich meedragen dan geparkeerde benzine- of dieselauto’s[3]. Maar wanneer de juiste voorzorgsmaatregelen niet genomen worden, kan het laden van elektrische voertuigen wel voor aanvullende risico’s zorgen.

Uitdagingen Elektrisch laden

Die enorme groei van het aantal laadpalen zorgt ervoor dat de vraag naar elektriciteit sterk zal toenemen. Bovendien is het zo dat in een kantoor het grootste deel van de E-rijders op dezelfde tijd start met laden. Als je dit ongecontroleerd laat, zal er dus een enorme piek in de stroomvraag in de ochtend zijn. Met slim load managementsysteem kun je deze piek verlagen en zorgen dat de auto’s gelijkmatiger over de dag laden.

Daarnaast kun je er met een slim energie managementsysteem voor zorgen dat je laadt op momenten dat er in het gebouw veel energie wordt opgewekt. Naast de kostenvoordelen, is het natuurlijk ook het meest duurzaam om met lokaal opgewekte duurzame energie te werken. Bovendien kun je ook meedoen aan demand response programma’s, zo draag je niet allen bij aan een stabieler net, maar kun je ook kosten besparen.

Dennis Rutten, schrijver van de blog

Risico’s van elektrisch laden

Er zijn mogelijke risico’s bij het toepassen van laadinfrastructuur in parkeergarages. Ten eerste bestaat het risico op brand in de elektrische voertuigen. Het idee dat elektrische voertuigen een hoger risico vormen, komt ergens vandaan. Het heeft te maken met lithiumbatterijen als energiebron in elektrische voertuigen. Dit zorgt ervoor dat de brandduur van elektrische voertuigen langer is dan bij benzine of diesel aangedreven voertuigen.

Ten tweede bestaat het risico op elektrocutie, door water dat in contact komt met elektriciteit tijdens het blussen van elektrische voertuigen. Er worden in dat geval bluscontainers gebruikt of grote hoeveelheden bluswater om de hoge temperaturen te beperken.

Oplossingen voor veilig elektrisch laden

Er zijn gelukkig veel praktische oplossingen om het elektrisch laden veilig te laten verlopen. Allereerst is het verstandig om zowel elektrische laadpalen als elektrische voertuigen dichtbij de uitgang te plaatsen en deze zouden dan idealiter onder afvoerkanalen gepositioneerd moeten worden. Het is ook van belang om de parkeergarage te voorzien van rook- en CO2-melders om eventuele eerste rooksignalen op te vangen. Om ieders veiligheid te waarborgen en de schade te beperken, moeten de noodzakelijke acties snel in werking worden gezet (ontruiming, waarschuwen van de brandweer, enzovoorts). Het is daarbij mogelijk om de brandmeldinstallatie te koppelen aan de laadsystemen, door rook-/hittemelders te koppelen aan het laadstation of door de brandmeldinstallatie te koppelen aan het laadplein.

De laadpalen dienen eveneens te worden beschermd door deugdelijke aanrijdbeveiliging, er dienen goedgekeurde en onbeschadigde laadkabels te worden gebruikt, geïnstalleerd door een erkend elektronisch installatiebedrijf. In het geval van beschadigde isolatie van geleiders, kan een aardlekschakelaar noodzakelijk zijn om snel genoeg af te schakelen. Om te voorkomen dat geleiders tot gevaarlijke temperaturen opwarmen, is een goed ontwerp essentieel. Het selecteren van de juiste diameters voor de geleiders en de bijbehorende beveiligingen is een essentiële stap in het ontwerpproces van een elektrische installatie. Om de juiste geleider te selecteren is het verstandig om ontwerpsoftware, zoals EcoStruxure Power Design (voorheen Ecodial) te gebruiken bij het ontwerp van de elektrische installatie. Verder is het van belang om bij de in-/uitgang van een parkeergarage een noodstop/noodknop te bevestigen, zodat bij calamiteiten de gehele laadvoorziening kan worden uitgeschakeld. Tot slot is cruciaal om duidelijke instructies te leveren aan gebruikers, zodat het duidelijk is hoe men moet handelen bij noodsituaties.  

Voorkomen is beter dan genezen

Veiligheid is essentieel voor laadinfrastructuur om de veiligheid van EV-rijders en omstanders te garanderen. Wanneer de juiste normen op het gebied van elektrische veiligheid worden aangehouden, kunnen veel risico’s worden beperkt. Er is de afgelopen jaren veel nieuwe kennis opgedaan in de markt. Zorg voor goed overleg met fabrikanten, installateur en de brandweer. Zo wordt elektrisch rijden, naast de meest duurzame oplossing, tevens de meest veilige optie.

Auto’s in brand op vliegveld in Noorwegen

Op 7 januari 2020 zijn op Stavanger Sola, een Noorse luchthaven, honderden auto’s in de parkeergarage in brand gevlogen en dit zorgde bovendien voor een groot instortingsgevaar[4]. Er ontstond een zeer gevaarlijke rookontwikkeling met vrijkomende giftige stoffen door de combinatie van brandende kunstoffen, brandstoffen en batterijen. Hierdoor zijn explosies ontstaan, mede doordat er geen sprinkler-installatie was aangeled in de parkeergarage, met alle gevolgen van dien. De parkeergarage werd uit veiligheidsredenen niet geblust wegens elektrocutiegevaar, de kans op kortsluiting en het gevaar op chemische reacties[5]. Aanvankelijk werd gedacht dat de brand zou zijn ontstaan door een elektrische auto die geparkeerd stond in de garage. Achteraf is echter gebleken dat een oude, lekkende diesel de boosdoener was.

Tekst: Dennis Rutten, technisch adviseur Schneider Electric