Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Zentrum für Erdungs- und Blitzschutzanlagen
Ein neues Anwendungs- und Schulungszentrum für Erdungs- und Blitzschutzanlagen ermöglicht Planern und Errichtern, an einer Vielzahl unterschiedlicher Aufbauten umfassende Messungen und Versuche an Fundament-, Oberflächen- und Tiefenerdern durchzuführen. In die Entwicklung des Zentrums ist auch die laufende Überarbeitung der für die Planung, Ausführung und Dokumentation von Erdungsanlagen für Gebäude maßgeblichen Norm DIN 18 014 eingeflossen.
Erdungsanlagen sind integraler Bestandteil elektrischer Anlagen. Sie bilden das Fundament für eine sichere Elektroinstallation und stellen den Funktionserhalt elektrischer Systeme sicher. Dabei sind sich ändernde bautechnische Gegebenheiten und damit einhergehende Anpassungen in der Normung zu berücksichtigen.
Weiterentwicklung von Anlagen und Normen
Fundamenterder – seit Jahrzehnten bewährt
Die Einführung der „Richtlinien für das Einbetten von Fundamenterdern in Gebäudefundamente“ im Jahr 1966 war ein wesentlicher Schritt im Sinne der elektrischen Sicherheit. Die Bestimmungen wurden schon damals gemeinsam von Fachleuten der Elektrizitätsversorgungsunternehmen, des deutschen Elektrohandwerks und von Baufachleuten erarbeitet. Sie verfolgten das Ziel eines erhöhten Schutzes gegen Berührungsspannungen, indem alle metallenen und leitenden Installationen in den Potentialausgleich einbezogen werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Fundamenterder im Fundament sicher untergebracht und somit gegen mechanische Belastungen und Korrosion weitestgehend geschützt ist, um seine dauerhafte Wirksamkeit sicherzustellen (Bild 1). Bei einem „klassischen Fundamenterder“ werden auf der unteren Bewehrungslage der Bodenplatte Erdungsleiter vermascht verlegt und im Abstand von 2 m mit der Bewehrung verbunden. An geeigneten und notwendigen Stellen sind Anschlusspunkte herausgeführt, die sich später für Erdungs- und Potentialausgleichsmaßnahmen nutzen lassen. Voraussetzung für die Wirksamkeit des Fundamenterders ist eine ausreichende Erdfühligkeit der Bodenplatte.
Geänderte Bauweisen bedingen Weiterentwicklungen
Die Erdungsanlage eines Gebäudes ist Bestandteil der elektrischen Anlage und dient der Sicherheit von Personen, Nutztieren und Sachwerten vor Gefahr und Beschädigung. Sie sichert den Funktionserhalt von elektrischen Systemen. Dabei ist jedoch wichtig, immer die kontinuierliche Weiterentwicklung moderner Bauweisen im Blick zu haben. Denn hier ergeben sich neue, verschiedenste Anforderungen an ein Fundament, die es zu berücksichtigen gilt. So können beispielsweise Maßnahmen zur
Abdichtung von Gebäuden gegen Wasser und Feuchtigkeit
Wärmedämmung des Fundaments
Vermeidung des Eintrittes von Radon
eine reduzierte Erdfühligkeit des Betonfundaments nach sich ziehen. Daher ist der seit Jahrzehnten bewährte Fundamenterder in der oben beschriebenen ursprünglichen Ausprägung heute in der Regel nicht mehr oder nur noch sehr bedingt wirksam. Bei einer Erdungsanlage für ein neues und zukunftsfähiges Gebäude müssen deshalb die zwei wesentlichen Funktionen des „klassischen“ Fundamenterders – „Erdung“ und „Potentialausgleich“ – auf „einen im Erdreich verlegten Erder“ und einen in der Bodenplatte des Gebäudes eingebrachten „Schutzpotential- und Funktionspotentialausgleich“ aufgeteilt werden (Bild).
Der im Erdreich verlegte Erder kann dabei in verschiedenen Ausführungsformen als Ringerder, Tiefenerder oder Strahlenerder errichtet werden.
Ausblick – zukunftsfähige Elektroinstallation
Grundsätzlich ist zu beachten, dass Erdungsanlagen dauerhaft, also in der Regel möglichst für den gesamten Nutzungszeitraum des jeweiligen Gebäudes, erstellt werden. Deren nachträgliche Installation ist oft nur mit eingeschränkter Funktion oder einem stark erhöhten baulichen Aufwand möglich. Hieraus ergeben sich besondere Anforderungen an den Planer der Erdungsanlage, der sicherstellen muss, dass die Erdungsanlage den aktuellen Erfordernissen gerecht wird, aber nach Möglichkeit auch zukunftsfähig ist. Dazu gehören insbesondere Überlegungen zu einem niederimpedanten Potentialausgleich und zur Zahl der Anschlusspunkte. Es sollte der Grundsatz gelten: lieber einen Anschlusspunkt zu viel errichten, als später große Längen von PA-Leitungen als Ersatzmaßnahme nachzuinstallieren, zumal solche PA-Leitungen bei hochfrequenten oder transienten Ereignissen im allgemeinen keine gleichwertige Schutzwirkung bieten.
So kann eine Erdungsanlage beispielsweise zur Erdung von
Erzeugungsanlagen (PV-Anlage oder BHKW) und Batteriespeichern
„Prosumer-Installationen“ im Inselbetrieb
Breitbandkabel- und Telekommunikation
Gleichspannungssystemen
genutzt werden.
Autoren: Dipl.-Ing. (Univ.) Peter Biebl und M. Sc., B. Eng. Max Heißwolf, IGEH Projekt GmbH, Feldkirchen-Westerham; Dipl.-Ing. (FH) Josef Birkl, Dehn SE, Neumarkt i. d. OPf
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