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[Erfahrungsbericht Altbau]: Nachrüstung einer Blitzschutz- und Erdungsanlage

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    [Erfahrungsbericht Altbau]: Nachrüstung einer Blitzschutz- und Erdungsanlage

    Das Thema Blitzschutz hatte ich anfangs gar nicht auf dem Radar. Als ich mich damit befasste, kam jedoch Einiges unerwartet. Damit etwaige Nachahmer nicht in ganz so kaltes Wasser springen müssen, will ich hier einfach mal berichten, was da auf mich zukam.

    Äußerer Blitzschutz/Erdungsanlage

    Unser Altbau Baujahr 1925 hat zwar eine äußere Blitzschutzanlage, dass es hier akuten Handlungsbedarf gab erkannte ich aber erst später. Mein Elektriker jedenfalls ließ mich im Dunkeln, ich musste schon selber drauf kommen. Er wies mich nur darauf hin, dass das Gebäude keine Erdung hätte und man diesbezüglich was machen sollte. Er beschloss, den neu errichteten Zählerplatz an einen vorhandenen Erdspieß (fürs Nachbargebäude) anzuschließen, damit das Haus wenigstens „ein bisschen Erde“ hat. Zwei Jahre später beim Unkraut jäten entdeckte ich dann das:


    IMG_1320 (1).JPG

    Die Erdungsleitung (rechts), die er verlegt hatte, wurde gar nie an den Erdspieß angeschlossen (die linke Leitung geht zu einem anderen Gebäude). Da fragt man sich wozu eine VDE-Messung eigentlich gut sein soll. Das nur nebenbei.

    Es hat sich mal wieder bewahrheitet, dass es lohnenswert ist, sich als Bauherr mit manchen Dingen intensiv zu befassen. Mein Bauchgefühl sagte mir, dass die Themen „Erdung“ und „Blitzschutz“ auch dazu gehören. Leider hat sich auch gezeigt, dass die Sache recht komplex ist.

    Grundsatzüberlegung: Zunächst einmal will man für sein smartes KNX-Haus ja eine möglichst hohe Betriebssicherheit haben. Es liegt auf der Hand, dass die empfindliche SmartHome-Elektronik gegen Störungen, etwa einen Blitzschlag, wesentlich empfindlicher ist als eine herkömmliche Elektroinstallation mit mechanischen Schaltern und ohne Elektronik. Meine Horror-Vorstellung ist immer, dass ich irgendwo auf Dienstreise bin und zuhause das Licht nicht mehr an oder aus geht und meine Liebste den ganzen SmartHome-Hokuspokus verflucht. So reifte in mir das Bedürfnis nach einem Blitz- und Überspannungsschutz, um diesbezüglich eine möglichst hohe Betriebssicherheit zu erreichen.

    Fragt sich, wo man nun die relevanten Informationen herbekommt. Der gemeine Elektriker hat vom Blitz- und Überspannungsschutz normalerweise weniger Ahnung als ein speziell ausgebildeter Blitzschutztechniker. An einen solchen habe ich mich also gewandt und zusätzlich versucht, mich anhand des Dehn Blitzplaners dem Thema zu nähern. Der Dehn Blitzplaner dürfte die umfangreichste und für den Laien gerade noch verständliche Abhandlung zum Thema sein. Ich kann die Lektüre nur jedem wärmstens empfehlen, der sich mit dem Thema Blitzschutz befassen will.

    Erste Erkenntnis: Ohne funktionierende Erdungsanlage braucht man das Thema Blitzschutz/Überspannungsschutz gar nicht erst angehen.

    Ein Altbau Baujahr 1925 verfügt jedoch in den seltensten Fällen über eine valide Erdungsanlage, geschweige denn über einen Fundamenterder wie man ihn aus den heutigen Neubauten kennt. Jahrzehntelang wurden die metallenen Wasser-Versorgungsleitungen als Erder missbraucht. Da viele Versorgungsunternehmen jedoch schon lange auf Kunststoffrohre umgestellt haben, ist der Erdausbreitungswiderstand nicht mehr klein genug.

    Man kann jetzt zwar in einem Altbau einfach einen Erdspieß in den Boden rammen und bekommt damit evtl. eine leidliche Erdung hin. Das ist in Kombination mit einem äußeren Blitzschutz aber nicht zulässig. Viele ältere Gebäude, auch unseres, verfügen jedoch über einen Blitzableiter. Dieser endet mit einem oder mehreren Tiefenerdern im Erdreich.

    Nun gab es also zwei Möglichkeiten:
    • Entweder äußeren Blitzschutz komplett entfernen und die Elektroinstallation mit einem Spieß erden, oder
    • Äußeren Blitzschutz instand setzen und eine Erdungsanlage nachrüsten
    Da unser Gebäude topografisch leicht exponiert ist, wurde vom Entfernen des äußeren Blitzschutzes abgeraten. Ohne Blitzfänger steigt die Brandgefahr, wenngleich ein direkter Einschlag sehr unwahrscheinlich ist.

    Ich hatte die Hoffnung, dass die vier (an jeder Hausecke) vorhandenen Ableitungen und Tiefenerder geeignet wären, die Elektroinstallation zu erden. Der Blitzschutzbauer hat dazu jeden Erder einzeln auf seinen Erdausbreitungswiderstand gemessen. Ergebnis: Zwei Mal etwa 10 Ohm, zwei Mal rund 20 Ohm. Zum Vergleich: Ein Fundamenterder im Neubau erreicht etwa 1 Ohm. Problematisch war jedoch nicht der hohe Ausbreitungswiderstand, sondern der Unterschied.

    Zweite Erkenntnis: Die Größe des Ausbreitungswiderstands ist für den Blitzschutz eines Gebäudes nur von untergeordneter Bedeutung. Wichtig ist, dass auf Höhe des Erdniveaus der Potentialausgleich konsequent durchgeführt ist, und der Blitzstrom gefahrlos im Erdreich verteilt wird.

    Das hatte ich nicht erwartet, steht aber genauso auch im Blitzplaner (Seite 129).

    Ende vom Lied war, dass wir einen Ringerder aus 10mm V4A nachgerüstet haben, der als geschlossener Ring einmal ums Gebäude in frostsicherer Tiefe vergraben und zum Zwecke des Blitzschutzpotentialausgleichs mit den vier vorhandenen Tiefenerdern (an jeder Hausecke) verbunden wurde:

    IMG_1361.JPG

    IMG_1362.JPG

    IMG_1363.JPG

    IMG_1369.JPG


    Der verlegte Meter kostet in etwa 10 Euro plus MwSt. Allerdings ohne Graben ziehen! An vielen Stellen haben wir keine frostsichere Tiefe erreichen können wegen Wurzeln und dergleichen. Allerdings ist das auch nicht essenziell. Es geht nur darum, dass gefrorener Boden einen höheren Übergangswiderstand zum Erder hat. Das sollte aber nur im Winter der Fall sein, wo die Blitzgefahr extrem niedrig ist.

    Nachdem der Potentialausgleich zwischen den Tiefenerdern hergestellt war, lag der Erdausbreitungswiderstand bei 2,5 Ohm. Die Messung erfolgte allerdings vor dem Zuschütten des Ringerders. Danach kommen wir in den Bereich von etwa 1,8 Ohm, also fast Neubaustandard. Das wird sich aber erst in drei Jahren zeigen bei einer Widerholungsprüfung.
    Der Blitzschutzbauer wies mich darauf hin, dass ein äußerer Blitzschutz nach VDE 0100 nur in Kombination mit einem inneren Blitzschutz zulässig sei und wunderte sich, dass er damit bei mir offene Türen einrannte. Private Bauherren, sagte er, würden den inneren Blitzschutz aus Kostengründen praktisch immer ablehnen worauf er eine schriftliche Belehrung zu seiner Enthaftung ausstellen müsse.

    Innerer Blitzschutz

    Beim inneren Blitzschutz endete seine Kompetenz, er verwies mich an einen Außendienst-Fachberater der Firma Dehn. Ich war zunächst skeptisch, mich von einem Hersteller direkt beraten zu lassen, muss im Nachhinein aber gestehen, dass ich selten eine derart kompetente, ausführliche, individuelle und noch dazu kostenlose Beratung bekommen habe. Fast zwei Stunden hatte er sich Zeit genommen, meine individuelle Situation zu bewerten und dann konkrete Empfehlungen für den inneren Blitzschutz auszusprechen. Ich hatte dabei nie das Gefühl, dass mir jemand was verkaufen möchte, eher im Gegenteil. Hundertprozentigen Schutz kann es nie geben, das habe ich gelernt, man muss eben immer abwägen in Bezug auf Risiko und Wirtschaftlichkeit. Im Einfamilienhaus darf man es nicht übertreiben, aber ein gewisser Schutz ist für die teure KNX-Installation mit allem was noch dranhängt schon sinnvoll.

    Zunächst ist ganz wichtig zu verstehen, dass der innere Blitzschutz nur dann zuverlässig funktioniert, wenn wirklich ALLE Leitungen berücksichtigt werden, die ins Gebäude führen.

    Dazu gehören neben der elektrischen Hauptleitung auch solche, die etwa zur Garage oder Gartenbeleuchtung führen, Telekom-Leitungen, oder Coax-Leitungen zu Antennen auf dem Dach. Optimaler Weise wird dann jeweils ein SPD direkt nach Gebäudeeintritt angebracht, der den Blitz- bzw. Überstrom via Haupterdungsschiene wieder direkt nach draußen befördert. Wenn alle Leitungen, wie beim Neubau, im Hausanschlussraum ins Gebäude eingeführt werden, ist die Umsetzung relativ einfach. Beim Altbau ist es häufig aber so, dass einige Leitungen erst über die Jahre nachgerüstet wurden und dann in verschiedenen Kellerräumen ankommen, so auch bei mir. Das Problem liegt nun darin, die verschiedenen SPDs in unterschiedlichen Räumen mit der Haupterdungsschiene zu verbinden, und zwar so, dass diese „schmutzigen“ (Ab-)Leitungen NICHT in der Nähe und parallel zu Elektroleitungen im Inneren des Gebäudes verlaufen. In meinem Fall wäre das praktisch unmöglich gewesen, weil die Leitungen auf Kabelrinnen unter der Decke verlaufen. Dort eine „schmutzige“ Erdungsleitung dazuzulegen, wäre völlig kontraproduktiv gewesen. Der einzige Weg wäre im Sockelbereich zu suchen, wurde dort aber durch verschiedene Türöffnungen unterbrochen.

    Wie wurde das Problem also gelöst? Hier kommt wieder der Ringerder von ganz oben ins Spiel. Da dieser ja mit geringem Abstand ums ganze Gebäude verläuft, war es mit sehr geringem Aufwand möglich, gleich mehrere Haupterdungsschienen in den einzelnen Kellerräumen nachzurüsten:

    DSC_3154.jpg

    Der Weg nach draußen über die Erdungsschiene ist sehr kurz und direkt, so wie man das haben will für ein SPD am Gebäudeeintritt. Hier hat sich der nachgerüstete Ringerder auf eine unerwartete Weise ausgesprochen nützlich gemacht, da er Überspannungen von den SPDs über mehrere Haupterdungsschienen auf kürzestem Weg nach außen ableitet und lange „schmutzige“ Erdungsleitungen im Gebäudeinneren unnötig macht.

    Auswahl der SPDs

    Die SPD muss so nahe wie möglich am Einspeisepunkt der elektrischen Anlage installiert werden (DIN 0100-534 10.2016). Im Wohngebäude dürfte das im unteren Anschlussraum des Zählerplatzes auf der standardisierten 40-mm-Sammelschiene sein, auf der auch der SLS montiert ist. Von Dehn gibt es hierfür einen passenden Kombiableiter Typ 1 + 2:

    dehnshieldzpbasic-im-zaehlerschrank-900395.jpg

    Das ist die kostengünstigste Lösung und war zunächst auch mein Favorit. Hiermit gab es jedoch zwei Probleme:
    1. Da sich der Zählerplatz (absichtlich) zentral im Kellerflur befindet, und nicht im Hausanschlussraum, ist die Hauptleitung vom Gebäudeeintritt bis zum Zähler etwa 14 Meter lang und läuft teilweise mehrere Meter parallel (Abstand 20 cm) zu Kabelrinnen. Eine Einkopplung von Überspannungen auf Leitungen in den Kabelrinnen kann nicht ausgeschlossen werden.
    2. Wird der Blitzstrom (SPD Typ 1) erst im Verteiler abgeleitet, muss eine „schmutzige“ Erdungsleitung vom Verteiler weitab von anderen Elektroleitungen zur Haupterdungsschiene gelegt werden, was bei mir jedoch nicht möglich ist. Eine Haupterdungsschiene am Verteiler nachzurüsten war ebenfalls nicht möglich, da der Kellerflur keine Außenwände hat und der Ringerder von dort aus nicht erreichbar ist (siehe oben).
    Aus diesen Gründen lautete die Empfehlung: Direkt am Gebäudeeintritt einen SPD Typ 1 vorsehen, im Verteiler einen SPD Typ 2. Da jeder SPD Typ 1 auch gleichzeitig ein SPD Typ 2 ist, muss der SPD im Zählerschrank „nur“ noch die Überspannung ableiten, welche sich hinter dem SPD am Gebäudeeintritt auf den 14 Metern der Hauptleitung wieder aufgebaut hat. Hierfür ist keine eigene Erdungsschiene am Verteiler nötig, es reicht hierfür den PE in der Hauptleitung zu benutzen. Um das noch etwas verständlicher zu machen, der Schaltplan mit allen Details:

    Schaltplan Überspannungsschutz.pdf

    Hier sieht man den SPD Typ 1 in der sogenannten 4+0 Schaltung mit V-Verdrahtung.

    DSC_3557.jpg

    Eine (kostengünstigere) 3+0 Schaltung ist zulässig, wenn der ZEP (Aufteilung PEN in PE und N) weniger als 0,5 Meter entfernt ist. Die Aufteilung erfolgt bei mir im Hausanschlusskasten, leider ist die Hauptleitung zum SPD etwa 1,5 Meter lang.

    DSC_3556.jpg

    Das Gerät heißt DEHNventil M TNS 255 (FM) und hat ein Ableitvermögen von 100 kA. Etwas kostengünstiger wäre ein DEHNshield TNS 255, der wesentliche Unterschied ist das geringere Ableitvermögen von 50 kA. Fragt sich, ob man die 100 kA wirklich braucht im EFH. Mir wurde das so erklärt: Die Hauptleitung hat außerhalb des Gebäudes ein sehr großes Netz, über welches Blitz- und Überströme (z.B. vom Nachbargebäude) transportiert werden können, mit 100 kA ist man gut abgesichert und die Lebensdauer des SPD ist dann auch sehr lang. Ein 100 kA SPD übersteht mehrere direkte Blitzeinschläge normalerweise unbeschadet, so die Erfahrung meines Blitzschutzbauers. Kürzere Leitungen, z.B. zur Garage oder Gartenlaternen sind weniger gefährdet, hier reichen auch 50 kA, also ein DEHNshield.

    Hier ist noch der Typ 2 SPD im oberen Anschlussraum zu sehen (DEHNguard M TNS 275):

    DSC_3086.jpg

    Eine V-Verdrahtung kann bei diesem SPD mit folgendem Zubehör realisiert werden: STAK 25

    952589.jpg
    Das Teil wird einfach oben in die Klemmen des SPD gesteckt und ermöglich den Anschluss von zwei Leitungen pro Kanal.

    Die Telekom-Leitung kommt bei mir in der Nähe der Garagen-Leitung ins Gebäude, ich kann für beide SPDs eine Haupterdungsschiene verwenden. Für die Telekom-Leitung (DSL 100) wurde mir mit Hinblick auf die hohe DSL Geschwindigkeit (100 MBit) die DEHNbox DBX TC 180 empfohlen.

    Für mein KNX-IP-Gateway habe ich noch den Tipp bekommen, diesen blauen Winzling zu benutzen: BUStector BT.

    DSC_3084.jpg

    Wichtig zu verstehen ist, dass er nicht die KNX-Geräte im Gebäude (Präsenzmelder etc.) schützen kann (sie sind viel zu weit entfernt), sondern nur das Gateway selbst und Geräte im Schaltschrank (Router) vor Überspannungen, die sich in den grünen KNX-Leitungen aufbauen.

    Was den Schutz der KNX-Geräte im Gebäude anbelangt, sind wir an dem Punkt angekommen, wo es wirtschaftlich nicht mehr sinnvoll ist jedes einzelne Gerät zu schützen. Wenn‘s knallt, muss man halt auch einfach mal was tauschen.

    Zusammenfassend kann ich sagen:
    • Im Altbau ist vieles anders :-)
    • Ohne funktionierende Erdungsanlage kein Blitz-/Überspannungsschutz
    • Wenn äußerer Blitzschutz, dann auch innerer Blitzschutz
    • Ob der Blitzschutz wirklich funktioniert wird man wahrscheinlich nie erfahren. Um nicht unwissend in eine funktionslose Anlage zu investieren, sollte man sich qualifiziert beraten lassen.
    Viele Grüße,
    Uli
    Angehängte Dateien
    Zuletzt geändert von UliSchirm; 04.11.2016, 22:10.

    #2
    Ein Typ1 Schutz kommt bei mir hin wie auch auf deinem Bild. Ich habe nur eine Frage. Was ist in der zusätzlichen Klemmbox drin?

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      #3
      Wow UliSchirm , super Bericht, danke dafür!

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        #4
        Wow Danke Uli ! Direkt mal ein dickes LIKE plaziert ! sowas gehört als Stickythread in den Anfängerbereich...
        Ich sehe an der Stelle das ich noch Handlungsbedarf bei mir habe... denke geht vielen die Deinen Post lesen ebenso !

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          #5
          Was ist in der zusätzlichen Klemmbox drin?
          Du meinst die Abzweigdose unterhalb des Isolierstoffgehäuses? Dort kommt ein Busankoppler für den Fernmeldekontakt rein. An den SPD komme ich ja nicht mehr dran, weil er sich im Vorzählerbereich befindet und das Isolierstoffgehäuse verplombt werden musste. Die SPDs gibt es mit und ohne Fernmeldekonmtakt.

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            #6
            ok. jetzt sehe ich das auch. bei uns ist das nicht so "sträfflich". bei meinem aktuellen haus ist gar nichts verplompt und bei meinem HAK im neuen Haus auch nicht.

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              #7
              Hallo Uli, genau so einen Bericht habe ich gebraucht. Habe aber eine Frage zu den 14 Metern ..
              Da sich der Zählerplatz (absichtlich) zentral im Kellerflur befindet, und nicht im Hausanschlussraum, ist die Hauptleitung vom Gebäudeeintritt bis zum Zähler etwa 14 Meter lang und läuft teilweise mehrere Meter parallel (Abstand 20 cm) zu Kabelrinnen.
              Letzte Woche war der Elektriker bei mir und meinte, dass mein Zählerschrank zu weit vom Gebäudeeintritt entfernt wäre. Mehr als 8 Meter dürften es nicht sein. Jetzt sind es 9 Meter und er macht es trotzdem. Hat er denn recht mit dieser Aussage?

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                #8
                Wow tolle und saubere Arbeit von dir und deinem Eli Sieht man selten ^^
                Und beeindruckend wie voller mühe du aß in den 3 Threads dokumentiert hast

                Mal nur ne doofe Frage
                war es mit sehr geringem Aufwand möglich, gleich mehrere Haupterdungsschienen in den einzelnen Kellerräumen nachzurüsten:
                ich hab da mal im Studium gelernt "Erdschleifen sind gaaaanz böse und es gibt nur eine HES" - wie löst ihr das Problem ? Ableitung vom SPD an die lokale Erdungsschiene und dann raus (lt Foto) aber der SPD bindet ja das ganze noch in den PA der zur HES am HAK geht ein, sprich hast eine Erdschleife? Über die Ableitungsströme mach ich mir auch keine Gedanken - du hast ja an der lokalen Schiene den lokal besten Erdungswiederstand und Strom ist nunmal faul ^^ Nur das mit der Erdschleife macht mich neugierig

                Hans Martin
                Hans Martin

                Problem? "Verstehe das Problem!"

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                  #9
                  Zitat von disk Beitrag anzeigen
                  Letzte Woche war der Elektriker bei mir und meinte, dass mein Zählerschrank zu weit vom Gebäudeeintritt entfernt wäre. Mehr als 8 Meter dürften es nicht sein. Hat er denn recht mit dieser Aussage
                  Ehrlich gesagt: Keine Ahnung. Von den acht Metern habe ich noch nie was gehört. Vielleicht steht sowas in den TAB mancher EVUs. Bei uns waren die 14 Meter jedenfalls kein Problem.

                  ​​

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                    #10
                    Zitat von MiniMaxV2 Beitrag anzeigen
                    ich hab da mal im Studium gelernt "Erdschleifen sind gaaaanz böse und es gibt nur eine HES" - wie löst ihr das Problem ? Ableitung vom SPD an die lokale Erdungsschiene und dann raus (lt Foto) aber der SPD bindet ja das ganze noch in den PA der zur HES am HAK geht ein, sprich hast eine Erdschleife?
                    Ich weiß jetzt nicht genau was Du meinst. Wie kann sich bei einem geschlossenen Erdungsring eine Erdschleife bilden? Leider habe ich gerade kein Foto da, auf dem man die Gesamtsituation sehen kann. Es gibt bei dem Typ 1 SPD am Gebäudeeintritt keine "lokale Erdungsschiene", es befindet sich unmittelbar daneben die Haupterdungsschiene.

                    Kommentar


                      #11
                      Ich meine deine SPD's für coax, Telefon und die Garagenleitung - da sprichst du davon direkt die Ableiter an den Erder angebunden zu haben. Allerdings gibt es ja auch dann eine Verbindung zwischen deinen ganzen Erdungsschienen (z.B von der Erdungsschiene bei der Garagenleitung fur die SPD's dort zu der HES beim HAK und das bildet die Erdschleife )
                      Hans Martin

                      Problem? "Verstehe das Problem!"

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                        #12
                        Eine Erdschleife kann sich ja nur über einem Spannungsfall bilden. Dieser wiederum setzt einen Widerstand zwischen zwei Erdungspunkten voraus. Die Haupterdungsschienen sind ja über zwei mal 10 mm V4A miteinander verbunden, also mit einem Gesamtquerschnitt von 157 qmm. Die Leitungslänge ist auf jeden Fall kürzer als 40 Meter. Der Widerstand und somit Spannungsfall dürfte auf dieser Erdleitung praktisch Null sein. Die Erdungsschienen haben somit exakt das selbe Potential, was ja der einzige Sinn des Erdrings ist (Blitzschutzpotenzialausgleich). Ich behaupte mal, dass sich hier keine Erdschleife bilden kann.

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                          #13
                          Ok verstanden das War das was ich oben meinte mit "Strom ist faul" somit dienen die Schirme etc wenn sie aufgelegt sind als zusätzlicher Potentialausgleich , wobei es nie zu unterschiedlichen Potenzialen kommen kann.

                          Bin gespannt wie es weiter geht mit deinem Umbau / Sanierung​​​
                          Hans Martin

                          Problem? "Verstehe das Problem!"

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                            #14
                            Darf ich fragen, mit welchen Kosten man für die Nachrüstung einer Blitz-/Überspannungsschutzanlage im Altbau ungefähr rechnen muss? Unterschiedliche örtliche Gegebenheiten sind klar, mir gehts nur um eine grobe Einschätzung.
                            "Wer die Freiheit aufgibt, um Sicherheit zu gewinnen, wird am Ende beides verlieren." - Benjamin Franklin

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                              #15
                              Zitat von MiniMaxV2 Beitrag anzeigen
                              ich hab da mal im Studium gelernt "Erdschleifen sind gaaaanz böse und es gibt nur eine HES"
                              Erdschleifen passieren, wenn man an mehr als einem Ort PE und N miteinander verbindet. Dann fließt tatsächlich "normaler" Strom über den PE, generiert Potenzialunterschiede, und du kannst eine brumm-freie Stereoanlage vergessen.

                              Umgekehrt passiert das natürlich auch: bei einem Blitzschlag fließt dann ein Teil des "normalen" Blitzstroms über deinen N. Das macht Laune …
                              DistKV, Home Assistant, 1wire, KNX, Python, Asterisk, SMD-Lötkolben

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