TGA I - Elektroinstallation

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1 TGA I - Elektroinstallation Elektrische Energieerzeugung Energieverteilung Starkstrom Schwachstrom Installationshinweise Beispiele Folie 1

2 Energieflussbild Deutschland 1999 Quelle: BMWi, VDEW, AG Energiebilanzen Folie 2

3 Vergleich der Energieflüsse bei der reinen Stromerzeugung mit zentraler und dezentraler Kraft- Wärme-Kopplung Quelle: ASUE Folie 3

4 Aufteilung des Stromverbrauchs der Haushalte in Deutschland auf einzelne Dienstleistungen Der Verbrauch von Stromheizungen und Elektrowärmepumpen ist nicht berücksichtigt Quelle: Idee MSE und Daten VDEW 1998). Folie 4

5 Energiedienstleistung und Primärenergieaufwand Quelle: BINE 2001 Eine identische Energiedienstleistung (z. B. ein Duschbad) führt, abhängig von der eingesetzten Umwandlungstechnik, zu unterschiedlichem Primärenergieverbrauch [E = Einheit]. Die Abbildung ist eine vereinfachte Darstellung; die Werte wurden in Zusammenarbeit mit der Forschungsstelle für Energiewirtschaft ermittelt. Folie 5

6 Energiedienstleistung Welche Qualität erbringt der Energieeinsatz, was ist der eigentliche Zweck, das Bedürfnis im Hintergrund? Kraft Wärme Information Erleichterung Fortbewegung Energie Luxus Kälte Behaglichkeit Folie 6

7 Strom - Leitungsprinzip L 1 L 1 L2 L2 L 3 PEN L 3 PEN V/2 Der Verbraucher erhält den mittels Generatoren erzeugten elektrischen Vierleiter-Drehstrom über 3 Außenleiter, den Phasen L1 L2 L3 (auch als R S T bezeichnet) in Verbindung mit dem geerdeten Neutralleiter mit Schutzfunktion (PEN) Folie 7

8 GEBÄUDEEINFÜHRUNG Netzstruktur TN - C - NETZ Ö F F E N T L I C H E S N E T Z TN - S - NETZ H A U S I N S T A L L A T I O N 230/400 V L1 L2 L3 PEN HAK L1 L2 L3 N PE ZÄHLER POTENTIALAUSGLEICHS- SCHIENE 230 V N PE N PE PE 3 x 230 V 3 x 400 V FUNDAMENTERDER KÜHLSCHRANK WECHSELSTROM- ANSCHLUSS ELEKTROHERD DREHSTROMANSCHLÜSSE DURCHLAUFERHITZER V/3Netzstrukturen 230/400 V (früher 220/380 V) innerhalb und außerhalb eines Gebäudes mit Wechsel- und Drehstromanschlüssen gem. DIN VDE 0100 T. 300 und T Im Wohnungsbau wird in Gebäuden i. a. ein TN-S-Netz installiert (entspricht der bisherigen Schutzleiternullung). Folie 8

9 NIEDERSPANNUNGSANSCHLUSS MIT 230/400 V Anschluß an das öffentliche Stromnetz, gewöhnlich als TN-C-Netz mit 4 Leitern ausgebildet 3 Phasen und einem Neutralleiter mit Schutzfunktion: L1, L2, L3, PEN (früher R, S, T und MP). Bisherige Bezeichnungen Nullung oder Schutzerdung, durch Buchstabenkombination ersetzt 1. Buchstabe kennzeichnet Erdungsverhältnis der Stromquelle bzw. des Verteilernetzes: T= direkte Erdung des Sternpunktes der Stromquelle (des Netztransformators), I= keine direkte Erdung des Sternpunktes. Dieser ist isoliert oder über Impedanz (z. B. eine Drossel) geerdet. Der 2. Buchstabe kennzeichnet Erdungsverhältnisse der elektrischen Verbrauchsanlage. N= Körper (Gehäuse) direkt über Neutralleiter mit dem Erder der Stromquelle verbunden, T= Körper direkt geerdet (unabhängig von der ggfs. bestehenden Erdung der Stromquelle). In BRD ist TN-Netz allgemein eingeführt. Aus Anordnung von Neutral- und Schutzleiter ergeben sich 3 Varianten: TN-S, TN-C, TN-C-S. TN-S-Netz: Neutralleiter N und Schutzleiter PE als separate Leiter geführt (separé). Früher als Schutzleiternullung bezeichnet. TN-C-Netz: Beide Leiter zu einem Neutralleiter mit Schutzfunktion PEN kombiniert (combiné). Früher als klassische Nullung bezeichnet. TN-C-S-Netz: Schutzleiter sowohl getrennt als auch mit dem Nulleiter zusammengefaßt (V/3). Zwischen jedem Außenleiter (jeder Phase) und dem Neutralleiter besteht eine Spannung von 230 V, zwischen zwei Außenleitern jeweils 400 V. Folie 9

10 Spannungen L1 L2 L 3 PEN 230 V 230 V 230 V 400 V 400 V 400 V V_05 In Deutschland besteht (mit einigen wenigen Ausnahmen) im Niederspannungsbereich zwischen jeder Phase und dem geerdeten PEN- Leiter eine Spannung von 230 V, zwischen 2 Phasen jeweils 400 V. Folie 10

11 N PE L3 PE N L2 Schutzleiterfunktion PEN GERÄT L1 L2 L3 N PE V_06 Noch bevor Geräte infolge defekter Isolierung unter Spannung gesetzt werden können, bewirkt der Schutzleiter (PE), daß die Spannung vom Gerät zur Erde abfließt ohne Menschen zu gefährden (links). Bei Schutzkontakt-Steckerverbindungen kontaktieren die beiden seitlichen geerdeten Klemmen zeitlich noch bevor die Steckerstifte die stromführenden Buchsenteile erreicht haben (rechts). GERÄT Folie 11

12 Anschlussablauf von Gebäuden Vor Baubeginn: Antrag für Hausanschluss durch Elektroinstallatuer der beim EVU (Energieversorgungsunternehmen) zugelassen ist. In Planungsphase kann auch Bauherr oder Architekt beantragen In Bauphase: Baustellenverteiler erforderlich EVU erstellt Hausanschluss mittels Erdkabel oder Freileitungsanschluss bis Hausanschlusskasten Elektroinstallateur erstellt bauseitige Installation fertig Zähler wird beantragt und vom EVU gesetzt Folie 12

13 Baustellenverteiler V_07 Handelsüblicher Baustellenverteiler (Anschluß- Verteiler-Schrank) aus Stahlblech mit Steckvorrichtungen (unten), Sicherungselementen (oben) und Zähler (links). Folie 13

14 Dezentrale ZähleranlageZ VERTEILER Z HLER Z HLER VERTEILER V_09 Die Steigleitungen sowie ein Leerrohr z. b. 29 mm werden i. d. R. im Treppenraum verlegt. Das Leerrohr soll Nachrüstungen erleichtern und u. a. Steuerleitungen für Mehrtarifzähler aufnehmen können. VERTEILER VERTEILER Für die Zählerschränke und Verteiler in den Geschossen sind Nischen einzuplanen. Z HLER F R GEMEINSCHAFTS- ANLAGEN SCHLITZ > 6/6 CM F R - STEIGLEITUNG STARKSTROM - STEIGLEITUNG SCHWACHSTROM - LEERROHR HAUSANSCHLUSSKASTEN Hauptleitungen vom HAK zu den Wohnungen versorgen jeweils bis zu 3 WE 1 WE 63 A 2 WE 80 A 3 WE 100 A Folie 15

15 Zählernische Schnitt Ansicht > 14 5 < V_10 Zählernische für dezentrale Zähleranlagen gem. DIN Vorzugshöhenmaß: 95 cm. OKFF Folie 16

16 Zentrale ZähleranlageZ VERTEILER VERTEILER VERTEILER V_11 Zentrale Zähleranlage im Bereich des Hausanschlußkastens. Die Anlage ist höher belastbar als dezentrale Systeme. Zählernischen entfallen. VERTEILER Wandschlitze oder Kabelschächte erforderlich Z HLER F R GEMEINSCHAFTS- ANLAGEN Z HLER Folie 17

17 Zähler in Einfamilienhäusern VERTEILER Z HLER MIT VERTEILER VERTEILER Z HLER V_12 Links: Nur in EFH ist es zulässig, Zähler innerhalb der Wohnung zu installieren. Zählerkasten mit Verteilung möglich und Reserve für 2 Zähler. Sinnvoll ist geschossweise Verteilung. Rechts: Zweifamilienhaus. Zähler im Keller angeordnet, Verteilungen in den Geschossen. Folie 18

18 Folie 19

19 Wohnungsverteiler V_13 Dreireihiger Wohnungsverteiler Abmessung (32x66x10 cm BxHxT), hier bestückt mit 1 Fehlerstromschutzschalter (FI), 3 NEOZED-Schmelzsicherungen (eingangsseitig), 1 Klingeltransformator und 20 Kipphebelautomaten. Leerfeld ermöglicht Nachrüstungen. Alle Einrichtungen in Teilungseinheit von 18mm. Anzahl der Sicherungselemente verdeutlicht qualitativem Aufwand der Elektroinstallation. V_14 Kipphebelautomaten (LS-Schalter), hier ohne Abdeckung, benötigen nur wenig Platz. 175 Folie 20

20 Einteilung von Stromkreisen Im Verteiler wird die letzte Aufgliederung der Strombahnen in einzelne, abgesicherte Stromkreise vorgenommen. Die Stromkreise bestehen jeweils aus 1 bis 3 Außenleitern (Phasen) und den dazugehörigen Neutral- und Schutzleitern. Nur die Außenleiter sind abzusichern; in Neutral- und Schutzleitern dürfen keine Sicherungselemente eingebaut werden. Licht- und Steckdosenstromkreise dürfen gem. DIN VDE 0100 T.430 nur mit 16 A abgesichert Belastbarkeit beträgt: 230 V 16A = 3680 VA bzw. 3,68 kw (Abgeleitet aus N = U I bzw. W = V A) Folie 21

21 Einteilung von Stromkreisen Bei Wohnungsinstallationen sollte jeweils ein abgesicherter Stromkreis versorgen: Licht und Steckdosen eines Hauptraumes wie Küche, Wohn-, Schlaf-, Kinder-, Arbeitszimmer usw. Licht und Steckdosen mehrerer untergeordneter Räume wie Bad + WC + Flur oder Diele + Eßecke. Auch gesonderter Stromkreis zusätzlich für die gesamte Beleuchtung einer Wohnung bzw. eines Geschosses möglich Licht bleibt an bei Ausfall des Steckdosenkreises Folie 22

22 Stromkreisaufteilung I Mindestanzahl von Stromkreisen für Beleuchtung und Steckdosen einer Wohnung gem. DIN T.2: 2 Stromkreise: bis 50 m2 Wohnfläche 3 Stromkreise: m2 Wohnfläche 4 Stromkreise: m2 Wohnfläche 5 Stromkreise: m2 Wohnfläche 6 Stromkreise: über 125 m2 Wohnfläche Eigene Stromkreise für jedes anzuschließendes Gerät ab 2 kw beispielsweise Durchlauferhitzer, WW-Speicher, Elektroherd, Kochendwassergeräte, Geschirrspülmaschinen (vergl. V/15), auch wenn sie über Steckdosen angeschlossen werden. Bis zu einem Anschlußwert von 4,6 kw werden die Geräte mit einer 20 A-Sicherung abgesichert (230 V 20 A = 4600 W). Folie 23

23 Stromkreisaufteilung II ortsfeste Geräte werden dreiphasig angeschlossen (Drehstrom) 3 Sicherungselemente nötig Elektroherd, Durchlauferhitzer Gefriergeräte, damit deren Kühlaggregate nicht infolge fremdverursachter Störung längere Zeit außer Betrieb gesetzt werden. Schwachstromeinrichtungen wie Klingel- und Türsprechanlage. Antennenverstärker Heizungsanlage (Brenner, Pumpen, Regelung). Garagen-, Treppenhaus-, Keller-, Dachboden- und Außenbeleuchtung. Eine Aufteilung in mehrere Stromkreise ist oft zweckmäßig. Aufzugs-, Abwasserhebe- und Druckerhöhungsanlage u. sonst. technische Gebäudeausstattungen sofern vorhanden. Folie 24

24 Ader Leiter Kabel Als metallischer Leiter wird im Wohnungsbau ausschließlich Kupfer verwendet. Adern sind isolierte einzelne Leiter Leitung besteht aus mehreren in einer Umhüllung zusammengefaßte Adern. Mit Kabel ist eine mit einem zusätzlichen Mantel versehene Leitung Der Architekt muß sich entweder für eine Rohrinstallation oder für eine Stegleitungsinstallation entscheiden. In bestimmten Fällen (Leitungsverlegung über Holz oder in Feuchträumen; leistungsstarke Verbraucher) wird die gewählte Installationsform durch Mantelleitung NYM ergänzt. Folie 25

25 Leitungsverlegung A B C V_19 V_20 Unter-, Im- und Aufputzinstallation A Rohrinstallation mit eingezogenen Kunststoffaderleitungen H07V-U (bisher NYA): Unter Putz, oder ggf. auf Putz kaum für Wohnbauten geeignet. B Stegleitung NYIF bzw. NYIFY: Im Putz zu verlegen. C Mantelleitung NYM (Feuchtraumteilung): Innerhalb von Gebäuden auf oder unter Putz universell verwendbar. Folie 26

26 Leitungs-,, Kabelverlegung Der Architekt muß sich entweder für eine Rohrinstallation oder für eine Stegleitungsinstallation entscheiden. In bestimmten Fällen (Leitungsverlegung über Holz oder in Feuchträumen; leistungsstarke Verbraucher) wird die gewählte Installationsform durch Mantelleitung NYM ergänzt. In Räumen, die Wohnzwecken dienen, sind gem. DIN 18015, T. 1 Leitungen grundsätzlich unterhalb der Raumbegrenzungsoberflächen, z.b. in Rohren, in oder unter Putz, zu verlegen. In nicht Wohnzwecken dienenden Räumen wie Abstellräumen, Kellerfluren oder Trockenräumen, auch bei Nachinstallationen, dürfen Leitungen auf der Wandoberfläche verlegt werden. Folie 27

27 Leitungsführung 1 1 = Wandleuchte 2 = Deckenleuchte 3 = Lichtband 4 = Antennenkabel V_21 Herkömmliches Verfahren mit Abzweigdosen. Rundumleitung wird 30 cm unter der Decke verlegt. Die Verbindungen zu Steckdosen, Lichtauslässen usw. bedingen eine verhältnismäßig große Anzahl von Abzweigdosen, deren Deckel sich an der Wand-oberfläche markieren. Gerätedosen für Schalter und Steckdosen befinden sich an den Leitungsenden. V_22 Ringleitungen, 30 cm über dem Fußboden, eingeschleiften Leerdosen, flexible Anpassung der Installation durch einfaches Nachrüsten der Leerdosen. Türen und raumhohe Fensterelemente müssen umfahren werden. Dosen größerer Tiefe (Geräteverbindungsdosen) sowohl als Geräte- wie auch als Abzweigdose. Hinter Geräteeinsatz (Schalter oder Steckdose) Klemmen für Leitungsanschlüsse. Wenn Lage der Leitungsstränge unter Putz ermittelbar, dann schräge Leitungsführung an Decken möglich. 1 1 = Wandleuchte 2 = Deckenleuchte 3 = Lichtband 4 = Antennenkabel Folie 28

28 Instal- lations- zonen , V_24 Installationszonen für elektrische lnstallationen mit Vorzugsmaßen für die Leitungsführung gem. DIN T.3. Rechts Maßangaben für mittlere lnstallationszonen in Räumen mit Arbeitsflächen an Wänden wie z.b. Küchen. Vorzugsmaße für waagerechte Leitungsführungen: 30 cm unterhalb der fertigen Deckenfläche bzw. 30 cm oberhalb der fertigen Fußbodenfläche. In einer Installationszone sind mehrere Leitungen parallel verlegbar Folie 29

29 Folie 30

30 Kücheninstallationshöhen ca Kühlschrank 2 Gefrierschrank 3 Geschirrspülmaschine 4 Untertisch-Warmwasserbereiter 5 Kochendwassergerät 6 Küchengeräte-Anschlußmöglichkeit 7 Herd mit Kochplatte, fest angeschlossen 8 Dunstabzugshaube 9 Handtuchtrockner 10 Mikrowellengerät, fest angeschlossen 11 Arbeitsplatzbeleuchtung 12 Steckdosen-Alternativinstallation für Geräteanschlüsse V_48 Höhen der Installationsauslässe (Dosen) an Küchenwänden. Sockelhöhen über 10cm sowie herstellerspezifische Möbelabmessungen bedingen Abweichungen von diesen Maßen. Folie 31

31 Installationsplanung KücheK V_25 Installationsplanung einer Küchenwand in Tafelbauweise mit 2 Stromkreisen für festanzuschließende Geräte (Geschirrspüler, Herd) und einem Licht- und Steckdosenstromkreis Folie 32

32 Kücheninstallation Exakte Detailplanung zwischen Elektriker, Architekt und Glaser Folie 33

33 Schaltvarianten V_31 (A) Ausschalter. Schaltungen nur von einer Stelle aus möglich A B (B) Wechselschalter. Schaltung von 2 Stellen aus möglich C (C) Kreuzschalter. In Verbindung mit 2 Wechselschaltern sind Schaltungen von 3 Stellen aus möglich (D) Tastschalter. Sie ermöglichen mit Hilfe eines Stromstoßrelais Schaltungen von beliebig vielen Stellen aus Hier mit Orientierungslämpchen ausgestattet D Folie 34

34 Folie 35

35 s Schutzbereiche 3,00 2, Bereich 2 (Spr hbereich) Bereich 0 Bereich 1 s Bereich 3 Bereich 2 Bereich 1 60 s 2,25 Bereich 3 3,0 Bereich 0 V_49 Bereichseinteilung bei Räumen mit Dusch- oder Badewannen. Die Bereiche 1 und 2 enden in 2,25m Höhe über dem Fußboden. Räume mit Duscheinrichtungen ohne Duschwanne: siehe DIN VDE 0100, Teil 701. V/50 Im Sprüh- und Handbereich von Bade- und Duschwannen sind Elektroinstallationen, auch verdeckt liegende Leitungen, unzulässig. Ausgenommen sind senkrechte, von hinten an Warmwasserbereiter heranführende festinstallierte Zuleitungen. Bei einer Verlegung von Leitungen auf den Wandrückseiten innerhalb des Schutzbereiches muß zwischen Leitung und Wandinnenseite mindestens 6cm Wanddicke verbleiben 60 Folie 36

36 Potentialausgleich und Erdung Fundamenterder aus verz. Bandeisen 30/3,5 mm mit Abstandhalterung VL RL Metallische Kaltwas Warmwasserlei Metallische Abwass Anschlussfahne 1,50 m lang V_54 Im Bad sind Wannen und alle metallischen Rohrleitungen mit 4mm2 Cu zu verbinden, soweit sie sich in den Bereichen 1 3 befinden. Eine Vorwandinstallation erleichtert die verdeckte Führung der Potentialausgleich- Leitung.Die Erdung erfolgt i.d.r. über die metallische Kaltwasserleitung, die mit der PA- Schiene im Keller verbunden ist. Auch ein direkter Anschluß an die PA-Schiene oder an den Schutzleiter (PE) im Stromkreisverteiler ist möglich > = 5 5 > = Fundamenterder hochkant V_55 Fundamenterder in den Außenwandfundamenten ermöglichen eine einwandfreie Erdung aller metallischen Installationen Folie 37

37 Potentialausgleichsschiene V_56 Potentialausgleichschiene (Haupterdungsschiene) mit zu erdenden Anschlüssen: 1 Verbindungsleitung zum PEN- Leiter im Hausanschlußkasten (grüngelb) 2 Anschlußfahne des Fundamenterders 3 Gasrohre (hinter der Hauptabsperrvorrichtung) 4 Antennenanlage 5 Fernmeldeanlage 6 Blitzschutz 7 Heizungsvor- und rücklauf 8 Metallische Abwasseranlage 9 Reserve 10 Wasserleitung (hinter dem Wasserzähler) Folie 38

38 Ende... Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Weitere Informationen auf der Homepage der Abteilung: Folie 39

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