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Blitz- und Überspannungsschutz
Normen für Fundament-/Ringerder in der Praxis

In dieser Woche beleuchten wir das Thema Erdung etwas genauer und betrachten dabei insbesondere die aktuelle Norm DIN 18014:2014-03 für Fundamenterder und ihre Historie.

(Bild: Bernd Sterzl/pixelio.de)

Mit Veröffentlichung der DIN 18014 [1], Ausg. 2014, wurden viele Aspekte aufgenommen, die in der Ausg. 2007 noch nicht berücksichtigt wurden. Nunmehr werden z.B. die fünf Ausschlusskriterien für den Fundamenterder durch die besondere bautechnische Ausführung der Fundamente und den damit notwendigen Einsatz eines Ringerders detaillierter beschrieben.

In Verbindung mit einem 
außerhalb des Fundaments installierten Ringerder entstand dann die Frage des Potentialausgleichs und der Potentialsteuerung. Der Einsatz des Funktionspotentialausgleichsleiters FP wurde notwendig. Konkret geregelt ist die Ausführung dieser Maßnahme. Des Weiteren ist die Dokumentation und Durchgangsmessung klarer beschrieben.

Erdfühligkeit von Erdern

Fundamenterder

Beim Überarbeiten der DIN 18014 lag der Schwerpunkt darin, dass der Fundamenterder seiner eigentlichen Aufgabe, eine „elektrisch leitende Verbindung“ zur Erde herzustellen, nachkommen kann. Diese „Erdfühligkeit“ stellt das sichere Ableiten von z. B. Blitzströmen, Kurzschlussströmen und Ausgleichsströmen sicher.

Durch die Verwendung von WU-(wasserundurchlässig)-Beton (weiße Wanne) bei der Fundamenterstellung und dessen verminderte Kapillarwirkung ist eine Erdfühligkeit nicht immer gegeben. Ebenso ist die Umhüllung des Fundaments zu berücksichtigen. Durch

  • Bitumenbahnen (schwarze Wanne),
  • schlagzähe Kunststoffbahnen,
  • Voll-Perimeterdämmung und
  • die kapillarbrechenden, schlecht elektrisch leitenden Bodenschichten aus Recyclingmaterial,

wird eine elektrische Isolierung erzeugt. Somit ist ein erdfühliger Ringerder notwendig geworden, der außerhalb des Fundaments im Erdreich installiert wird.

Aufgrund der beschriebenen Bautechniken der Fundamente ist für die Planung des Fundamenterders eine enge Koordination mit dem Architekten und/oder der Baufirma notwendig. Vor der Planung sollte daher schriftlich die Bautechnik abgefragt und beantwortet werden. Musterschreiben sind abrufbar unter: www.dehn.de/de/pruefprotokolle

Ringerder

Ringerder sind erdfühlig. Sie werden außerhalb der Gebäudefundamente entlang den Außenkanten der Gebäude in einer Tiefe von 0,8 m (Frostgrenze) verlegt. Bei Gebäuden mit Unterkellerung wird er in den Arbeitsbereich der Baugrube eingelegt. Es ist darauf zu achten, dass der Ringerder im durchfeuchteten und frostfreien Bereich, also möglichst unterhalb der Sauberkeitsschicht oder -schichten, die schlecht elektrisch leitend sind, installiert wird.

Bei größeren Gebäuden wird eine Masche gebildet, die nicht größer als 20m x 20m sein darf. Soll der Ringerder zusätzlich als Blitzschutzerder verwendet werden, ist entsprechend DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) [2] Anhang E, Abs. E.5.4.3.2 die Maschenweite auf 10 m x 10 m zu reduzieren. Dies soll Überschläge zur Bewehrung des Betonfundamentes verhindern. Da eine Nachinstallation nicht realisierbar ist, werden Planer grundsätzlich die Maschenweite auf 10 m x 10 m festlegen, damit später ein Blitzschutzsystem nachrüstbar ist.

Da der Ringerder in Erde eingebettet und mit weiteren Metallteilen verbunden ist, z. B. den Bewehrungsstählen des Betonfundaments, ist entsprechend DIN VDE 0151 [3] die Erderkorrosion zu beachten. Deshalb werden vorzugsweise nichtrostende Rundstähle mit 10mm Durchmesser oder Bandstähle mit 30mm x 3,5 mm verwendet. Die Legierung der Stähle entspricht z. B. der Werkstoffnummer 1.4571 oder 1.4404 (NIRO V4A). Andere Materialien, z. B. Kupferseile mit mindestens 50mm2 Querschnitt, sind ebenso zulässig. Unzulässig für Ringerder sind feuerverzinkte Materialien.

Ausblick

Die Anforderungen an den Fundamenterder/ Ringerder werden durch die vermehrte Elektronifizierung von Gebäuden immer höher. Ob einfaches Wohngebäude, SMART-Home, Industrie 4.0 oder Rechenzentren, alle benötigen eine höhere Aufmerksamkeit der Elektromagnetischen Verträglichkeit EMV. Durch einen mit allen weiteren elektrisch leitenden Teilen des Gebäudes gut vernetzten Fundamenterder wird eine flächige CBN erreicht. Dies ist die Basis für das zuverlässige Funktionieren der Digitalisierung von Gebäude- und Kommunikationssystemen.

Bei einer Betriebsdauer der elektrischen Anlage von min. 40 Jahren und der Weiterentwicklung der Techniken sollte allen Planern und Elektro-/Blitzschutz-Fachkräften die Notwendigkeit dieser Maßnahmen bewusst werden.

Literatur:
[1] DIN 18014:2014-03 Fundamenterder – Planung, Ausführung und Dokumentation.
[2] DIN EN 62305 (VDE 0185-305): 2011-10 Blitzschutz
– Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen.
– Teil 4: Elektrische und elektronische Systeme in baulichen Anlagen.
[3] DIN VDE 0151 (VDE 0151):1986-06 Werkstoffe und Mindestmaße von Erdern bezüglich Korrosion.

Den vollständigen Artikel mit verwandten Themen wie kombinierte Potentialausgleichsanlage CBN, Funktionspotentialausgleichsleiter, Fundamenterder in Frostschürzen und Korrosionsschutz von Klemmverbindungen im Erdreich finden Sie in unserem Facharchiv oder in unserer Fachzeitschrift ep Elektropraktiker 09/2016.

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