Aufbau Gebäude Potentialausgleich

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laut&hell
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Aufbau Gebäude Potentialausgleich

Beitrag von laut&hell »

Hallo zusammen,

aus der Praxis habe ich hier eine Herausforderung, zu der es meinerseits einigen Klärungsbedarf gibt.

Ihr sehr hier im Anhang ein grobes Schema. Eine größere Gewerbeimmobilie, etwa um 1991 herum gebaut, bestehend aus zwei Gebäuden, in einem Gebäude eine eigene Trafostation, die dann das andere Gebäude auf NS-Niveau mit versorgt. Beide Gebäude verfügen über jeweils einen eigenen Fundamenterder und einen äußeren Blitzschutz.

Der netzseitige Aufbau ist von Trafo an bis zur letzten UV fast ausschließlich TN-C, erst die Endstromkreise dann TN-S.

Schema.png

Folgende Unklarheiten ergeben sich mir hier:
- 1. Im Nebengebäude A, das über keine eigene Trafostation verfügt, gibt es keine Verbindung vom PEN zum Fundamenterder. Es gibt nur direkt im Traforaum im Haus B eine gekennzeichnete Trennstelle direkt auf Sekundärseite der MS-Trafos in 10x30mm Flachstahl, der die PEN-Verbindung des gesamten Netzes zum Fundamenterder von Haus B herstellt. -> Ist das so zweckmäßig und ist davon auszugehen, dass über die 2 x 120mm² PEN-Verbindungen der PEN im Haus A ausreichend gestützt wird, oder ist eine zusätzliche Verbindung vom PEN im Haus A zum dortigen Fundamenterder sinnvoll? Im Moment gibt es ja quasi einen "sauberen" Sternpunkt für Ableitströme, der dann so nicht mehr vorhanden wäre, allerdings zeigten hier schon diverse Messungen in der Praxis, dass das auch im momentan Zustand nur bedingt funktioniert (teilw. > 1A Ableitströme über Hutschienen in SK 1-Verteilern im stromlosen Zustand)

Im Zuge eines größeren Kabelzugs sollen in allen Unter-UV (1.1, 1.2 usw.) im Haus A Potentialausgleichsschienen installiert werden und eine Verbindung zum Fundamenterder geschaffen werden (grün gestrichelte Verbindungen). Alle UV sollen mit ÜSS Typ 2 ausgerüstet werden, in der NSHV Haus B wird ein Typ 1 nachgerüstet.

- 2. Darf die Verbindung der Poti-Schienen geschnitten und von Etage zu Etage durchverbunden werden, oder ist diese Verbindung nur ungeschnitten zulässig?
- 3. Ist die Verbindung als aktiver Leiter zu betrachten und als Mantelleitung auszuführen, oder ist eine Ausführung in Aderleitung zulässig?
- 4. Um die Ableitströme zu reduzieren würde es sich nach erfolgtem Kabelzug anbieten, den PEN in den bestehenden 4x16 Zuleitungen zu den UV nur noch als N zu verwenden, und die neu gezogene Leitung als PE zu verwenden (formal bleibt die vorhandene Leitung im Kabel also der PEN, mit zusätzlich separatem PE - die blaue Ader im Kabel die als Außenleiter fungiert ist natürlich nicht optimal...). Einen kompletten Austausch der 4-adrigen Leitung gegen 5-adrig wäre natürlich zu bevorzugen, das ist aber mit realistischem Aufwand nicht umsetzbar. Insgesamt würden wir max. 10 UV in einem Strang übereinander liegen. Meinen Recherchen nach ist das nicht sonderlich gern gesehen, gerade in Verbindung mit neuen ÜSS aber aus meiner Sicht auch als eindeutiger PE-Teil recht übersichtlich zu gestalten und ein eindeutiger Zugewinn gegenüber der vorhandenen Situation. Meinungen dazu?

Die neue PE-Verbindung wird dann auch im obersten Stockwerk für einige ÜSS am Gebäudeeintritt eingesetzt, die potentiell Blitzströme tragen könnten (z.B. ins Gebäude eintretende AC-Leitungen der zukünftigen PV-Anlage, ca. 100 kWp)

-> Unter all diesen Annahmen - was wäre eine sinnvolle Dimensionierung dieser neuen PE-Leitung? Alle UV sind mit 63A abgesichert.

Grundsätzlich wäre meinem Kenntnisstand nach 16mm² ausreichend - praktisch gesehen macht eine ungeschnittene Mantelleitung Sinn, um zu vermeiden, dass bei unfachgemäßen Arbeiten an einer PE-Schiene die Verbindung zu allen Ebenen darüber ebenfalls getrennt wird. Wie ist allerdings gerade die Dimensionierung in Anbetracht möglicher Blitzströme zu bewerten?


Vielen Dank schonmal bier1
E-Jens
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Re: Aufbau Gebäude Potentialausgleich

Beitrag von E-Jens »

Hallo,

vorweg etwas Grundsätzliches.
Ein Potentialausgleich hat die Aufgabe, im Betrieb der elektrischen Anlage, alle berührbaren leitfähigen Teile auf einem ungefährlichen elektrischen Niveau zu halten. Noch kürzer gesagt, beim Anfassen sollst du keinen gefährlichen elektrischen Schlag bekommen.
Blitzstromableitung ist nicht die Aufgabe des Potentialausgleiches.
Auch wenn Potentialausgleich, Blitzschutzanlage und Überspannungsableiter sich gegenseitig beeinflussen und die gleiche Erdungsanlage benutzen, sind es unterschiedliche Systeme mit unterschiedlichen Aufgaben.
Gruß Jens
tm90
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Re: Aufbau Gebäude Potentialausgleich

Beitrag von tm90 »

laut&hell hat geschrieben: Sonntag 27. März 2022, 00:13 Ist das so zweckmäßig und ist davon auszugehen, dass über die 2 x 120mm² PEN-Verbindungen der PEN im Haus A ausreichend gestützt wird, oder ist eine zusätzliche Verbindung vom PEN im Haus A zum dortigen Fundamenterder sinnvoll?
Das erscheint mir erst einmal sinnvoll und zweckmäßig, die Messwerte würden dann aber erst zeigen, ob dies wirklich passt. Ein weiterer Anschluss an Erde ist gar nicht zulässig, ohne danach N und PE ab dieser Stelle konsequent aufzutrennen. Du hast jetzt ein TN-C-S Netz, die Hauptleitung mit PEN und ab UV ein PE und N. EMV-technisch vernichtend, aber OK.
laut&hell hat geschrieben: Sonntag 27. März 2022, 00:13 allerdings zeigten hier schon diverse Messungen in der Praxis, dass das auch im momentan Zustand nur bedingt funktioniert (teilw. > 1A Ableitströme über Hutschienen in SK 1-Verteilern im stromlosen Zustand)
Das würde die konsequente Aufteilung wie oben genannt rechtfertigen.
laut&hell hat geschrieben: Sonntag 27. März 2022, 00:13 - 2. Darf die Verbindung der Poti-Schienen geschnitten und von Etage zu Etage durchverbunden werden, oder ist diese Verbindung nur ungeschnitten zulässig?
Die Verbindung muss meines Wissens durchgehend sein, so steht es auch in der DGUV Information 203-072. Die Frage ist auch, ob es sich dabei auf die Klemmverbindung bezieht oder ob zwischendurch mit einer festen, nicht lösbaren Press- oder Quetschverbindung verlängert werden kann. Das würde ich persönlich als Prüfer akzeptieren.
laut&hell hat geschrieben: Sonntag 27. März 2022, 00:13 Einen kompletten Austausch der 4-adrigen Leitung gegen 5-adrig wäre natürlich zu bevorzugen, das ist aber mit realistischem Aufwand nicht umsetzbar. Insgesamt würden wir max. 10 UV in einem Strang übereinander liegen. Meinen Recherchen nach ist das nicht sonderlich gern gesehen, gerade in Verbindung mit neuen ÜSS aber aus meiner Sicht auch als eindeutiger PE-Teil recht übersichtlich zu gestalten und ein eindeutiger Zugewinn gegenüber der vorhandenen Situation.
Ein kompletter Austausch ist natürlich übersichtlicher, aber es spricht meiner Meinung nach wenig gegen einen separaten PE
laut&hell hat geschrieben: Sonntag 27. März 2022, 00:13 Die neue PE-Verbindung wird dann auch im obersten Stockwerk für einige ÜSS am Gebäudeeintritt eingesetzt, die potentiell Blitzströme tragen könnten (z.B. ins Gebäude eintretende AC-Leitungen der zukünftigen PV-Anlage, ca. 100 kWp)
.

Der große Teil der Blitzenergie wird doch hoffentlich über den äußeren Blitzschutz abgeleitet. Dafür ist der Blitzableiter ja auch montiert worden und die PV Anlage muss mit an den Blitzschutz angeschlossen werden. Und als zusätzliche Sicherheit ist auch ein Überspannungsableiter im DC-Kreis gefordert. Die Blitzenergie sollte da hoffentlich gar nicht ins Gebäude kommen. Ich würde den PE mit dem gleichen Querschnitt wie die Zuleitung verlegen, als 16mm².
tm90
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Re: Aufbau Gebäude Potentialausgleich

Beitrag von tm90 »

Hier noch ein Artikel aus dem Elektropraktiker zum Thema:

https://www.elektropraktiker.de/ep-2005 ... e31240dd47
ego11
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Re: Aufbau Gebäude Potentialausgleich

Beitrag von ego11 »

laut&hell hat geschrieben: Sonntag 27. März 2022, 00:13
1. Im Nebengebäude A, das über keine eigene Trafostation verfügt, gibt es keine Verbindung vom PEN zum Fundamenterder.
Diese Verbindung ist zwingend herzustellen.(und hätte schon zum Zeitpunkt der errichtung erfolgen müssen!).
Das fehlen stellt meiner auffassung nach einen wesentlichen Mangel dar!

Alles andere ist imho nice to have, aber nicht forderbar!
Die nachzurüstenden ÜSS benötigen nicht zwingend einen PA-Leiter, ein separater PE ist natürlich zu begüßen.
laut&hell
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Re: Aufbau Gebäude Potentialausgleich

Beitrag von laut&hell »

Hallo zusammen,

danke euch allen schonmal für die Rückmeldungen.
tm90 hat geschrieben: Sonntag 27. März 2022, 11:29 laut&hell hat geschrieben: ↑Sonntag 27. März 2022, 00:13
Ist das so zweckmäßig und ist davon auszugehen, dass über die 2 x 120mm² PEN-Verbindungen der PEN im Haus A ausreichend gestützt wird, oder ist eine zusätzliche Verbindung vom PEN im Haus A zum dortigen Fundamenterder sinnvoll?
Das erscheint mir erst einmal sinnvoll und zweckmäßig, die Messwerte würden dann aber erst zeigen, ob dies wirklich passt. Ein weiterer Anschluss an Erde ist gar nicht zulässig, ohne danach N und PE ab dieser Stelle konsequent aufzutrennen. Du hast jetzt ein TN-C-S Netz, die Hauptleitung mit PEN und ab UV ein PE und N. EMV-technisch vernichtend, aber OK.
ego11 hat geschrieben: Sonntag 27. März 2022, 12:29
laut&hell hat geschrieben: Sonntag 27. März 2022, 00:13
1. Im Nebengebäude A, das über keine eigene Trafostation verfügt, gibt es keine Verbindung vom PEN zum Fundamenterder.
Diese Verbindung ist zwingend herzustellen.(und hätte schon zum Zeitpunkt der errichtung erfolgen müssen!).
Das fehlen stellt meiner auffassung nach einen wesentlichen Mangel dar!

Alles andere ist imho nice to have, aber nicht forderbar!
Die nachzurüstenden ÜSS benötigen nicht zwingend einen PA-Leiter, ein separater PE ist natürlich zu begüßen.
Vertretet ihr hier beide verschiedene Auffassungen, oder @tm90, verstehe ich dich hier falsch?


Eine "richtige PE / N - Trennung, ab der abgehend alles sauber getrennt ist, gibt es hier bisher nicht (und ist auch kaum ohne weiteres umsetzbar). Neue Verteilungen die nachträglich gekommen sind wurden natürlich direkt ab NSHV (die NSHV ist auch bereits von Grund auf ein 5-Leiter System) abgehend 5-adrig geführt, wohingegen dann z.B. alle Leitungen im Bestand (so auch die Leitung ins andere Gebäude zu UV 1) 4-adrig ausgeführt wurden. In UV 1 gibt es dann wieder getrennte N und PE(N) Schiene, auch hier abgehend gibt es Verteilungen, die 5-adrig geführt wurden aber auch solche, die 4-adrig bleiben, somit sind auch hier die Schienen formal weiter PEN und N.


Bezgl. PV und ÜSS habt ihr natürlich insofern recht, dass entsprechend dann der äußere PA erweitert wird. Ich habe ehrlich gesagt keine Vorstellung davon, welche Energiemengen durch die kapazitive Einkopplung zustande kommen, mir erschien das im Bestand aber wenig geheuer, dass die ÜSS am Gebäudeeintritt direkt gegen den 25mm² PEN ableiten und hier potentiell das Niveau entsprechend hochziehen... (was dann ja für das ganze Gebäude zutrifft, da der lokale PEN im Haus A keine Verbindung zum Fundamenterder besitzt).

Ich tendiere noch dazu, die recht überschaubare Anzahl der UV im Haus A (außer den Etagenverteilern gibt es noch 4 andere große UV, die gut erreichbar wären mit neuen Leitungen) dann alle mit einem zusätzliche PE auszurüsten und den PEN nur noch als N zu nutzen. In manchen Betriebsräumen gibt es noch zusätzliche Anschlussfahnen (aus der Wand herausstehende Armiereisen - nicht sonderlich fein, aber besser als nichts...), macht es Sinn, die neue PA-Leitung an mehreren Stellen anzuschließen, oder ist hier sternförmig (also nur an einer Stelle verbinden) aus EMV-Sicht zu bevorzugen?

Die Leitung müsste dann natürlich gleichwertig gemäß dem Querschnitt der Zuleitung sein (größere UV im UG mit 35/50mm², nach oben hin 16mm²). Für die ÜSS und den Anschluss der Unter-UV 1.1 etc. würde dann ja 16mm² genügen. Ich würde das dann wie nahegelegt so ausführen, dass bei einer durchgehenden Mantelleitung jeweils die Isolierung für den Anschluss an die jeweilige Potentialausgleichsschiene freigelegt wird, die vertikalen Steigleitungen werden dann alle im UG an einer HES zusammengeführt, von der aus auch dann die Verbindung zum PE(N) in UV 1 hergestellt wird (sofern wir nun übereinkommen, dass diese sinnvoll ist).
tm90
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Re: Aufbau Gebäude Potentialausgleich

Beitrag von tm90 »

Eine Erdung des PEN-Leiters ohne konsequente nachfolgende Auftrennung des PE und N würde unbeherrschbare vagabundierende Ströme nach sich ziehen. Da bist du mit 1A auf dem Schutzleiter noch gut dran. Das die Trennstelle PEN und damit die PE-Schiene auf den Fundamenterder angeschlossen werden muss, steht natürlich außer Frage. Hier noch ein guter Artikel zum Thema:

https://www.voltimum.de/artikel/moderni ... allationen
laut&hell hat geschrieben: Sonntag 27. März 2022, 15:34 In UV 1 gibt es dann wieder getrennte N und PE(N) Schiene, auch hier abgehend gibt es Verteilungen, die 5-adrig geführt wurden aber auch solche, die 4-adrig bleiben, somit sind auch hier die Schienen formal weiter PEN und N.
Das sollte unbedingt angesprochen werden, dass hier Handlungsbedarf besteht. Es sollte schon ein TN-S Netz angestrebt werden, vor allem, wenn Umbaumaßnahmen durchgeführt werden. Siehe verlinkter Artikel oben.
laut&hell hat geschrieben: Sonntag 27. März 2022, 15:34 In manchen Betriebsräumen gibt es noch zusätzliche Anschlussfahnen (aus der Wand herausstehende Armiereisen - nicht sonderlich fein, aber besser als nichts...),
Ich würde keine einfachen "Eisenstangen", welche aus der Wand schauen, einfach als Erder nehmen, sondern nur dafür vorgesehen und freigegeben Anschlüsse. Da bist du doch besser und sicherer, wenn du das 16mm² von oben bis unten verlegst.
laut&hell
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Re: Aufbau Gebäude Potentialausgleich

Beitrag von laut&hell »

Guten Morgen,

danke nochmals.

Dann ziehen wir für alle UV einzelne PE-Leitungen nach, machen eine saubere Trennung (hier dann PEN und PE) in UV 1 und verbinden hier dann die "neue" PE-Schiene mit dem Fundamenterder, dann ist schonmal Haus A "sauber".

Haus B wird eine wesentlich aufwändigere Angelegenheit, das wird dann eher ein Projekt für die nächsten Jahre...
DBY656
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Re: Aufbau Gebäude Potentialausgleich

Beitrag von DBY656 »

Hallo zusammen,

die Versorgung im Haus A könnte auch als TT - Netz erfolgen. Der vorhandene PEN wird nur als N verwendet und der PE kommt direkt vom Fundamenterder. Sind nur geringe Ableitströme zu erwarten kann dies eine gute Lösung darstellen.

Gruß Markus
ego11
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Re: Aufbau Gebäude Potentialausgleich

Beitrag von ego11 »

Das bedingt aber Fehlerstromschutzschalter für alle Endstromkreise und schutzisolierte Verteiler!
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