9.9. Auswahlhilfe DIN 18014

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1 Seite 1 von 6 Wird eine Erdungsanlage als Teil einer elektrischen Anlage errichtet, so haben sich mit Veröffentlichung der DIN 18014: wesentliche Änderungen ergeben. Die Nichtbeachtung der Ausführungsnorm kann für den Errichter der Erdungsanlage schwerwiegende Folgen haben, denn wird der Fundamenterder aufgrund fehlender Sachkunde falsch installiert, so liegt eine Gefährdung der Nutzer der elektrischen Anlage vor. Hier sind sowohl der Architekt als auch der Handwerker in der Verantwortung. Der etwaige Tatbestand einer Baugefährdung wird am Ende von Juristen geklärt. Eine später erkannte fehlerhafte Ausführung des Fundamenterders lässt sich in aller Regel nicht mehr berichtigen oder nachbessern. Daher müssen sich alle Gewerke, die mittelbar auf die Erdungsanlage zurückgreifen, z. B. Blitzschutz firmen oder Elektroinstallateure, sich vergewissern, dass die Erdungsanlage mangelfrei errichtet wurde. Bild 1: Montage einer PV-Anlage Durch den zuständigen Arbeitsausschuss Elektrische Anlagen in Wohngebäuden des Normenausschusses Bauwesen (NABau) wurde die aus dem Jahre 1994 stammende DIN überarbeitet und im September 2007 neu herausgegeben. Dabei haben sich gravierende Änderungen für die Errichtung eines Fundamenterders ergeben. Gemäß der gültigen DIN ist der Fundamenterder inte graler Bestandteil der elektrischen Anlage. Der Fundamenterder verbessert die Wirksamkeit des Schutzpotentialausgleichs. Er ist darüber hin aus geeignet zum Zweck der Schutzerdung, der Blitzschutzerdung und der Funktionserdung, wenn die in den jeweiligen DIN-VDE-Normen enthaltenen Vor aussetzungen erfüllt werden. Die Norm unterscheidet die Begriffe Ringerder und Fundamenterder. Als Ringerder wird ein leitfähiges Teil bezeichnet, das als geschlossener Ring erdfühlig in das Erd reich bzw. in die Sauberkeitsschicht eingebettet ist. Als Fundamenterder wird ein leitfähiges Teil bezeichnet, das im Allgemeinen im Beton eines Gebäudefunda men tes als geschlos sener Ring verlegt ist. Bild 2: Wechselrichter PV-System das Niederspan nungsnetz (TAB 2007) unter Kapitel 12 Auswahl von Schutzmaßnahmen über nommen. Für die Ausführung des Fundamenterders sind die allgemeinen Planungs grundlagen in der DIN festgelegt. Wer darf installieren? Da die Erdungsanlage Bestandteil der elektrischen Anlage hinter der Haus-An schluss ein rich tung ist und daher bei der Werkstoffauswahl und der Ausführung be sondere Fachkenntnisse nötig sind, darf die Installation nur durch eine Blitzschutz- / Elektrofachkraft erfolgen. Bei Ver legung durch eine Baufachkraft muss die Abnahme durch eine Blitzschutz- oder Elektrofach kraft erfol gen. Wer fordert den Fundamenterder? Nach DIN 18012: Haus-Anschlusseinrichtungen Allgemeine Planungsgrundlagen und DIN Elektrische Anlagen für Wohngebäude wird für jeden Neubau ein Fundamenterder gefordert. Die Verteilungsnetzbetreiber haben diese Forderung in ihren Technischen Anschlussbedingungen für den Anschluss an

2 Seite 2 von 6 Was muss beachtet werden? Wenn kein Blitzschutzsystem vorhanden ist, ist eine Maschenweite von maxi mal 20 m x 20 m einzuhalten. Sind Einzelfundamente vorhanden, dann sind diese mit einer wirk samen Fundamenterderlänge von mindestens 2,5 m aus zu rüsten. Bei Abständen 5 m ist jedes, bei Abständen < 5 m nur jedes zweite Einzel funda ment mit einem Fundamenterder zu versehen. Als grundlegende Korrosionsschutzmaßnahme gilt, dass Erder im Beton über eine allseitige Betonüberdeckung von mindestens 5 cm verfügen müssen. In bewehrten Fundamenten ist der Fundamenterder mit der Bewehrung in Abständen von 2 m dauerhaft elektrisch leitend, z.b. mit Armierungsklemmen, zu verbinden (siehe Bild 3). Das Verrödeln des Fundamenterders mit der Armierung (Bild 4) dient aus schließlich der Lagefixierung und ist keine sichere elektrische Verbindung. Sind im Gebäude Mittelspannungsschaltanlagen integriert, so sind zusätzliche Anfor derungen gemäß DIN VDE 0101 Starkstromanlagen mit Nennspannungen über 1kV zu beachten. Dies kann Auswirkungen auf die zu verwendenden Werkstoffe, Querschnitte und Verbindungsbauteile haben. Ein Beispiel zeigt Bild 5. Werkstoffe Als Werkstoff für den Fundamenterder darf Rundstahl mit mindestens 10 mm Durchmesser oder Bandstahl von mindestens 30 mm x 3,5 mm verwen det werden. Im Beton darf verzinkter oder schwarzer Stahl verwendet werden. Als Werkstoff für den Ringerder ist korrosions beständiges Material, z.b. nichtrostender Edel stahl Werkstoff-Nr oder gleichwertig, zu verwenden. Dies gilt ebenso für alle Klemm- und Verbindungsbauteile, die nicht allseits von mindestens 5 cm Beton umgeben sind. Feuer verzinkte Materialien sind in der aktuellen DIN au ßerhalb des Betons nicht mehr zulässig! Dies gilt auch für Keilverbinder, deren Einsatz bei maschineller Verdichtung des Betons (z.b. mit Rüttlern) ausdrück lich untersagt ist. Bild 3: Schutz- und Blitzschutzerdung Bild 5: Schutz-, Blitzschutz- und Betriebserdung Bild 4: Verrödeln als Lagefixierung

3 Seite 3 von 6 Bauwerksabdichtungen In Gebieten mit hohem Grundwasserspiegel werden Bauwerke gegen eindringendes Grundwasser abgedichtet. Bei diesen sogenannten Wannenabdichtungen unter scheidet man schwarze und weiße Wannen sowie Kombinationen aus beiden Vari anten. Bei schwarzen Wannen verhindert ein Bitumenanstrich oder eine robuste wasserdichte Folie das Eindringen des Wassers. Bei weißen Wannen kommen Be tonsorten zum Einsatz, bei denen spezielle Zuschlagstoffe das tiefe Eindringen des Wassers verhindern. Von weißen Wannen spricht man, wenn Betongüten ab C25/C30 und höher verwendet werden (siehe Bild 6). In der Praxis wird oftmals der Begriff wasserundurchlässiger (WU-) Beton verwendet. Bild 6: Druckfestigkeitsklassen von Beton [Quelle: u.a. DafStb] WU=wasserundurchlässig, FD=flüssigkeitsdicht, FDE= flüssigkeitsdicht nach Eindringprüfung Die heutigen Wärmeschutzverordnungen fordern i.d.r. zusätzlich Perimeter däm mun gen. Wird diese Dämmung vollflächig unter dem Fundament ausgeführt, so liegt der Fundamenterder im Beton elektrisch isoliert gegen das Erdreich. Gleiches gilt auch für die oben beschriebenen schwarze und weiße Wannen. Daher ist bei Wannenabdichtungen und/oder bei vollum schlossenen Perimeterdäm mungen außerhalb des Fundaments ein Ringerder zu verlegen. Dieser Ringerder muss die gleiche Maschenweite wie ein Fun- damenterder haben. Für den Potential ausgleich bei Blitzschutzanlagen und für EMV-Zwecke ist im Fundament ein Rund- oder Bandstahl zu verlegen, der mit der Bewehrung und der Po tentialausgleichs schiene verbunden wird. Im Falle eines Blitzeinschlags dürfen keine Überschläge im Fundament durch die Isolierung zur Erdungsanlage stattfinden. Dies wird nach DIN EN (VDE ): durch eine maximale Ma schenweite von 10 m x 10 m erreicht.

4 Bild 7: Entscheidungshilfe zur Bestimmung der Maschenweite von Ring- bzw. Fundamenterdern bei typischen Konfigurationen Seite 4 von 6

5 Seite 5 von 6 Legende zu Bild 7 Ringerder = leitfähiges Teil, das als geschlossener Ring erdfühlig in das Erdreich bzw. in die Sauberkeitsschicht eingebettet ist. Werkstoffe für den Ringerder müssen korrosionsfest sein, z. B. aus nichtrostendem Edelstahl, Werkstoffnummer oder mindestens gleichwertig. Feuerverzinktes Material ist nicht zulässig. Fundamenterder = leitfähiges Teil, das im Beton eines Gebäudefundamentes, i.a. als geschlossener Ring, eingebettet ist. Vollumschlossen = Dämmung an Umfassungswänden, Streifenfundament und an Bodenplatte WU = Wasserundurchlässig, FD = Flüssigkeitsdicht Entscheidungshilfe In der Praxis besteht häufig Unklarheit über die Wirkungsweise der Erdungsanlage im Hinblick auf verwendete Betonsorten und die daraus resultierende notwendige Ausführung. Eine anwenderfreundliche Installationshilfe wird in Bild 7 gegeben. Für Gebäude mit besonderen Anforderungen, z. B. Gebäude mit umfangreichen informations technischen Anlagen, sind weitere Maßnahmen, z. B. nach DIN EN (VDE ) zu berücksichtigen. Für Starkstromanlagen mit Nennspannungen über 1 kv ist zudem DIN VDE 0101 (VDE 0101) zu beachten.

6 Seite 6 von 6 Dokumentation Später nicht mehr zugäng liche Teile sind gemäß Abschnitt 7 der DIN anhand von Fotoauf nahmen zu dokumentieren, damit die fach gerechte Installation auch nach dem Ein bringen des Betons zweifelsfrei nachgewiesen werden kann. Baubegleitende Prüf un gen und / oder Teilabnahmen während der Bauphase sind ein wirksames Mit tel, um die Mangel freiheit der Werkleistung zu belegen. Abschließend wird dem Auftraggeber ein Protokoll mit Angaben zum Gebäude, des Errichters und der Erdungsanlage (eingesetzte Werkstoffe und Form), eine Fotodo kumentation, Plandokumentation und der messtechnische Nachweis wie Durch gangsmessung und ggf. auch Erdausbreitungswiderstand (abhängig von der Anla gendimension) übergeben. Ein Beispiel zeigt Bild 8. Bild 8a: Dokumentation der Erdungsanlage nach DIN Praxistipp 1: Der Errichter der Erdungsanlage muss die verwendeten Verbindungs bauteile und abgehenden Anschlussleitungen / Anschlussteile vor dem Verfüllen mit dem Beton fotografisch dokumentieren. Diese Stellen sind in der Ausfüh rungszeichnung (Verlegeplan) eindeutig zu kennzeichnen. Praxistipp 2: Es wird allen Gewerken, z. B. Blitzschutzerrichtern oder Elektroinstallateuren, die auf die Erdungsanlage nach DIN zugreifen, dringend empfohlen sich vor Leistungsausführung die vollständige Dokumentation vorlegen zu lassen. Fehlt diese oder ist sie unvollständig, so ist der Kunde schriftlich darauf hinzuweisen. Liegen offensichtliche, schwerwiegende Mängel bei der Erdungsanlage vor, so wird neben dem schriftlichem Hinweis empfohlen dem Kunden Ersatzmaßnahmen (z. B. zusätzliche Ringerder) anzubieten. Bild 8b: Dokumentation der Erdungsanlage nach DIN Fazit Die Anforderungen an eine Erdungsanlage sind hoch. Sie soll ein Gebäudeleben lang halten und die ihr zugedachte Funktion (i.w. Schutzerdung) dauerhaft erfüllen. Für den Betrachter ist sie dabei weitgehend unsichtbar, da sie sich im Beton oder im Erdreich befindet. Der Beitrag zeigt, dass eine sorgfältige und fachgerechte Ausführung außerordentlich wichtig ist Verlässt man sich nur auf eine spätere, messtechnische Beurteilung der Güte einer Erdungsanlage, ist das wenig erfolgversprechend. So bleiben z.b. Querschnittsminderungen infolge Korro sion lange Zeit unentdeckt. Des weiteren ist es später nur mit hohem Aufwand mög lich den Erdungswider stand exakt zu ermitteln, da dann auch fremde geerdete Sys teme (z.b. Leitungen der Versorgungsnetzbetreiber) in das Gebäude eingeführt wer den und diese in aller Re gel nur noch mit hohem Aufwand zu trennen sind. Die Er dungsanlage bildet später nur noch einen Teil der gesamten Erdungsimpedanz. Die heute verwendeten modernen Betonsorten bestimmen durch ihre verminderte Erdfühligkeit (Leitfähigkeit durch entsprechende Wassereindringtiefe bis hin zur Iso lierung) entscheidend die Ausführung der Erdungsanlagen