Blitzschutz: Aufbau der Erdungsanlage
Eine Erdungsanlage ist Teil des äußeren Blitzschutzes. Sie soll den Blitzstrom sicher in die Erde leiten und dort verteilen. Was Sie über den Aufbau einer Erdungsanlage wissen müssen, erläutert dieser Fachbeitrag.
Das versteht man unter einer Erdungsanlage: Sie ist die Gesamtheit der elektrischen Verbindungen und Einrichtungen, die zum Erden eines Netzes, einer Anlage oder für Betriebsmittel verwendet werden. Form und Abmaße einer Erdungsanlage sind die wichtigsten Kriterien, um den Blitzstrom im Erdreich zu verteilen und die Einkopplung gefährlicher Überspannungen zu verhindern. Empfohlen wird ein niedriger Erdungswiderstand unter 10 Ohm.
Zudem ist eine einzige, in die bauliche Anlage integrierte Erdungsanlage anzustreben. Wird ein Gebäude ohne äußere Blitzschutzanlage errichtet, gilt die DIN 18014. Bei einem Gebäude mit einer äußeren Blitzschutzanlage ist zusätzlich zur DIN 18014 die DIN EN 62305-3 zu beachten.
Zweck eine Erdungsanlage
Eine Erdungsanlage dient folgenden Zwecken der Elektrosicherheit:
- Schutz gegen elektrischen Schlag
- Unterstützung der Wirkung des Schutzpotentialausgleichs
- Unterstützung der Wirkung des Funktionspotentialausgleichs
- Potentialsteuerung für das Gebäude
- Erdung des Blitzschutzsystems
Einen Erder, der im Beton des Gebäudefundaments eingebracht wurde, nennt man Fundamenterder. Einen außerhalb des Gebäudefundaments in das Erdreich eingebrachten Erder nennt man Ringerder.
Erder
Der Erder ist ein leitfähiges Teil im Gebäudefundament. Er steht im elektrischen Kontakt zur Erde und ist über die Haupterdungsschiene mit der elektrischen Anlage verbunden. Damit ist der Erder Bestandteil der elektrischen Anlage nach Niederspannungsanschlussverordnung (NAV).
Fundamenterder in der Erdungsanlage
Der Fundamenterder/Ringerder ist als geschlossener Ring auszuführen und durch Querverbindungen zu vermaschen. Eine Maschenweite von 20 × 20 m darf nicht überschritten werden. Bei Gebäuden mit einer Blitzschutzanlage verwendet man eine Maschenweite von 10 × 10 m bzw. die errechnete Blitzschutzklasse, oder die Anforderungen durch den Bauherrn ergeben eine geringere Maschenweite.
Der Fundamenterder ist so anzuordnen, dass er mit mindestens 5 cm Beton umschlossen ist. Bei unbewehrten Fundamenten ist er hochkant anzuordnen, damit die allseitige Umhüllung durch den Beton gewährleistet ist. Als Werkstoff kann hier verzinkter oder unbehandelter Stahl eingesetzt werden. Bei bewehrten Fundamenten und maschineller Verdichtung des Betons kann der Fundamenterder auch flach eingelegt werden. Zur Verbindung dürfen dann jedoch keine Keilverbinder benutzt werden.
Der Fundamenterder darf nicht über Bewegungsfugen geführt werden. Hier sind Fixpunkte einzurichten, die dann mit flexiblen Kabeln (Querschnitt mindestens 50 mm2) oder Überbrückungsbändern verbunden werden.
Vor der Verlegung des Erders das Fundament prüfen
Vor der Verlegung des Fundamenterders muss geklärt werden, ob eventuell Dämmmaßnahmen (Perimeterdämmung, weiße oder schwarze Wanne, Kunststoffnoppenfolien) eingesetzt werden bzw. der Untergrund des Gebäudes aus kapillarbrechendem Schotter besteht. In diesen Fällen muss ein Ringerder verlegt werden, da der gute Kontakt des Fundamenterders zur Erde nicht mehr gegeben ist.
Ringerder in der Erdungsanlage
Der Ringerder wird außerhalb des Fundaments im durchfeuchteten, frostfreien Bereich verlegt. Er sollte vorzugsweise in einer Mindesttiefe von 50 cm und 1 m entfernt von Außenwänden verlegt werden. Als Material darf hier nur V4A (Werkstoffnummer 1.4571) zum Einsatz kommen.
Eine kombinierte Potenzialausgleichsanlage (CBN) ist zur Reduzierung von elektromagnetischen Beeinflussungen umzusetzen. Hierbei wird zusätzlich zum Ringerder im bewehrten Fundament ein Potenzialausgleichsleiter aus Rund- oder Bandmaterial verlegt. Dieser ist alle 2 m mit der Bewehrung elektrisch dauerhaft leitend zu verbinden.
Der Funktionspotenzialausgleichsleiter weist ebenfalls eine Maschenweite von 20 × 20 m auf. Zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit können hier auch kleinere Maschen installiert werden.
Folgende Verbindungen sind herzustellen
- Anbindung an die Haupterdungsschiene
- alle 20 m Verbindung zum Ringerder
- zu allen Ableitungen des Blitzschutzsystems
- zu allen leitenden Teilen als Funktionspotenzialausgleich
Ist eine äußere Blitzschutzanlage vorgesehen, reduziert sich die Maschenweite des Ringerders auf 10 × 10 m.
Befinden sich viele Personen in einem Bereich der zu schützenden baulichen Anlage (z.B. Eingänge von Einkaufszentren, Schulen, Kindergärten usw.), sollte eine Potenzialsteuerung vorgesehen werden. Dazu wird im Abstand von 3 m vom ersten Ringerder ein weiterer Ringerder verlegt, der tiefer in den Boden eingebracht wird. Dies sollte wiederholt angewendet werden. Bei einer Entfernung des Ringerders von 10 m von der baulichen Anlage sollte er sich in einer Tiefe von 2 m befinden. Diese zusätzlichen Ringerder sind untereinander mit Querverbindungen zu einem System zu verbinden.
