Neue PV, vorhandener Mast auf dem Dach - Wie Potenzialausgleich sinnvoll herstellen?

[Goldsmith]

Hallo zusammen,

gleich vorweg, dieses Thema ist auch im Bauexpertenforum gepostet.

Bei mir stehen ein paar Änderungen am Gebäude an.
Grundsätzlich gibt es einen inneren Überspannungsschutz (alle ins Gebäude eingehenden Kabel sind mit einem Überspannungsschutz versehen), was nicht ganz billig war. Nachdem jetzt eine PV dazukommt, würde ich gleich alles so gut wie möglich haben wollen. Ein äußerer Blitzschutz (Blitzableiter) ist jedoch nicht nötig, sehr geringes Risiko eines direkten Blitzeinschlags laut Blitzschutzfachkraft, die ich direkt nach dem Kauf das Hauses befragt hatte, aufgrund der Umgebung.

Vorhanden:
- Gebäude aus 1983
- Reihenmittelhaus
- Irgendeine Erdung (nicht dokumentiert, vermutlich Funamenterder), die im Keller auf eine Potenzialausgleichsschiene geht
- Erdungswiderstand einmal während einer trockenen Phase mit knapp unter 4 Ohm gemessen, einmal bei viel Regen mit 0,8 Ohm (habe ich mit Dreileitermerhode ermittelt)
- Keller aus WU-Beton
- KNX-Wetterstation am Dach auf Mast montiert, welcher mit 16 mm² Kupfer mehrdrähtig in einem Lerrrohr im Haus zur Hauptpotenzialausgleichsschiene im Keller geführt wird

Neu dazu kommt:
- PV

Wunsch:
- So gut wie möglich alles erden und in den Potenzialausgleich einbeziehen, ohne den Aufwand eines äußeren Blitzschutzes betreiben zu müssen.

Geplante Umsetzung:
- neuen Tiefenerder V4A mit 9m Länge im Abstand von 1m zum Gebäude in den Boden auf einer Seite des Gebäudes.
- den Tiefenerder mit dem vorhandenen Potenzialausgleich im Keller verbinden
- den Potenzialausgleich der PV-Module und der Masten der KNX-Wetterstation außerhalb des Hauses durchführen, also von der Verbindung Tiefenerder zum Haus abzweigen und neben der Dachrinne entlang nach oben zum Dach mit 10mm Niro rund, und die PV-Module und den Mast der KNX-Wetterstation darüber erden und die Verbindung der Erdung der Wetterstation im Haus entsprechend entfernen

Fragen:
- macht es Sinn und ist es erlaubt, andere Metallteile des Dachs in diesen Potenzialausgleich mit einzubeziehen?
Bei einem Beispiel von Dehn wird bei einem Haus ohne äußeren Blitzschutz z. B. die Dachrinne mit einbezogen. Also vermutlich sinnvoll und erlaubt.
Aber wie sieht es aus mit der Kupferverkleidung um den großen Schornstein? Auch verbinden?
Oder die Dachrinne auf der anderen Seite des Gebäudes? Auch mit in den Potentialausgleich mit einbeziehen? Die PV-Module werden auf beiden Dachseiten montiert und befinden sich nahe der Dachrinnen, es wäre also kein Problem, das mit einzubeziehen.
- die PV-Leitungen werden vom Dach außen am Gebäude in einem Aluminium-Rohr nach unten zum Keller geführt. Soll dieses Rohr in den Potenzialausgleich mit einbezogen werden?
- Sind die 10 mm Niro rund zum Dach hoch in Ordnung? Oder besser Kupfer 16 mm²?

Habe mit zwei Blitzschutzfachfirmen über diese Themen am Telefon gesprochen, aber die haben angesichts der Auftragslage keine Lust, sich mit so Kleinkram zu befassen und mein Elektriker wirkt mit diesen Detailfragen ein bissl überfordert.
Ich selbst bin Halb-Laie (Elektrotechnik-Studium bis zum Vordiplom aber dann nicht weiter), jetzt in anderer technischen Branche tätig und habe mir das obenstehende durch stundenlanges ergoogeln und dem Auswendiglernen der Dehn-Website ;-) zusammengeschrieben.


Danke euch vorab für die Unterstützung!

[DerStandart]

Da kann wahrscheinlich Dipol helfen.

[Lennox]

Reihenmittelhaus, da müsste man wenn - sowieso das ganzheitlich betrachten.
Habe jetzt gerade eine ähnliche Konstellation bei einem Dopelhaus mit Bltizschutzanlage.
Der Eine bekommt PV..., der Andere nicht.

[Goldsmith]

Reihenmittelhaus, da müsste man wenn - sowieso das ganzheitlich betrachten.

Da hast du auf jeden Fall Recht, allerdings so bei mir nicht umsetzbar, also die ganzheitliche Betrachtung.
Zunächst ist es offiziell ein RMH, aber auf der einen Seite berühren sich nur die überbauten Garagen, welche so wesentlich tiefer liegen, dass das ganze vom Überspannungsschutz eher als DHH zu betrachten ist.
Auf der anderen Seite ist ein vermietetes Haus, bei welchem die Mieter sehr wenig miete zahlen und daher die Investitionen des Vermieter auf das allernötigste begrenzt werden. Da ist also absolut nichts zu erwarten, dass da irgendwas mit einbezogen wird.

Unter anderem deswegen hatte ich auch geschrieben, dass ich auf einen äußeren Blitzschutz verzichten möchte, da zu aufwändig.
Das heißt auch, ein einzelner, gut funtkionierender Erder reicht, weil ich sowieso keinen Ringerder um das Haus, nicht mal um mein eigenes errichten kann (gut, würde mit hohem Aufwand durch den Keller gehen).
Daher auch unter Wunsch, alles so gut/sicher wie möglich machen zu wollen, ohne Fangeinrichtungen oder ähnliches (was mir der Blitzschutzfachmann gesagt hatte, dass es beim RMH/DHH kontraproduktiv wäre, sofern die angrenzenden Häuser nicht ebenso geschützt sind).

[Dipol]

Ein äußerer Blitzschutz (Blitzableiter) ist jedoch nicht nötig, sehr geringes Risiko eines direkten Blitzeinschlags laut Blitzschutzfachkraft, die ich direkt nach dem Kauf das Hauses befragt hatte, aufgrund der Umgebung.

Das ist der Normalfall und wer mit den Parametern der Risikoanalyse nach IEC 62305-2 bzw. dem in der Praxis erforderlichen DEHN-Tool zu "spielen" versteht, erreicht im Regelfall jedes gewünschte Ergebnis. Klär mal primär mit deinem Versicher ab, was der haben will.

- Irgendeine Erdung (nicht dokumentiert, vermutlich Funamenterder), die im Keller auf eine Potenzialausgleichsschiene geht
- Erdungswiderstand einmal während einer trockenen Phase mit knapp unter 4 Ohm gemessen, einmal bei viel Regen mit 0,8 Ohm (habe ich mit Dreileitermerhode ermittelt)
- Keller aus WU-Beton

WU-Beton kann zwar auch noch erstaunlich erdfühlig sein, aber selbst bei normalem Beton und niedrigem spezifischen Erdwiderstand sind 0,8 Ohm auch bei großen Kellern ein Traumwert. Ob das plausibel ist, kann man nachrechnen, die Formeln stehen auch im DEHN Blitzplaner, hier wurde wahrscheinlich falsch gemessen, evtl. war der PEN nicht abgetrennt.

- KNX-Wetterstation am Dach auf Mast montiert, welcher mit 16 mm² Kupfer mehrdrähtig in einem Lerrrohr im Haus zur Hauptpotenzialausgleichsschiene im Keller geführt wird

Neu dazu kommt:
- PV

Wunsch:
- So gut wie möglich alles erden und in den Potenzialausgleich einbeziehen, ohne den Aufwand eines äußeren Blitzschutzes betreiben zu müssen.

Äußerer Blitzschutz ist baurechtlich nur für bestimmte Gebäude Pflicht und darüber hinaus Kür, es sei denn dein Versicherer verlangt den privatrechtlich wegen der PV-Anlage.

- neuen Tiefenerder V4A mit 9m Länge im Abstand von 1m zum Gebäude in den Boden auf einer Seite des Gebäudes.
- den Tiefenerder mit dem vorhandenen Potenzialausgleich im Keller verbinden
- den Potenzialausgleich der PV-Module und der Masten der KNX-Wetterstation außerhalb des Hauses durchführen, also von der Verbindung Tiefenerder zum Haus abzweigen und neben der Dachrinne entlang nach oben zum Dach mit 10mm Niro rund, und die PV-Module und den Mast der KNX-Wetterstation darüber erden und die Verbindung der Erdung der Wetterstation im Haus entsprechend entfernen

Einerseits soll kein Blitzschutzsystem erstellt werden, andererseits scheinen Illusionen über die Wirksamkeit konventioneller Direkterdungen zu bestehen, die systemtypisch NICHT verhindern, dass Teilblitzströme in die Anlagen eindringen.

• NIRO, Werkstoffnummer 1.4571 (V4A) ist korrosionsfest und für den Tiefenerder und die Anschlussfahne im Erdreich, aber bei der miserablen Leitfähigkeit die blitz- und elektrotechnisch schlechteste Alternative für Ableitungen (siehe Folie).
• Mit einem LPS wären die Dachaufbauten vorzugsweise mit getrennten Fangeinrichtungen zu schützen, ohne darf alles einem Blitzschlag geopfert werden.
• Ohne LPS muss zwar eine Dachantenne nach IEC 607281-11 mit mind 16 mm² Cu und Klasse H = 100 kA zertifizierten Verbindern blitzstromtragfähig geerdet und in den Schutzpotentialausgleich einbezogen werden, die Norm ist aber weder für den Mast deiner Wetterstation noch die PV-Anlage relevant.
• Für die PV-Anlage ist die DIN VDE 0100-712 und das Beiblatt 5 der DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) zuständig. Das Beiblatt empfiehlt bei Gebäuden ohne LPS eine Funktionserdung mit mind. 6 mm² Cu und die DIN VDE 0100-712 legt aber kategorisch fest, dass wenn ein PA-/Erdungsleiter verlegt wrd, dann abstandslos zu den PV-Leitungen.

- macht es Sinn und ist es erlaubt, andere Metallteile des Dachs in diesen Potenzialausgleich mit einzubeziehen?
Bei einem Beispiel von Dehn wird bei einem Haus ohne äußeren Blitzschutz z. B. die Dachrinne mit einbezogen. Also vermutlich sinnvoll und erlaubt.
Aber wie sieht es aus mit der Kupferverkleidung um den großen Schornstein? Auch verbinden?
Oder die Dachrinne auf der anderen Seite des Gebäudes? Auch mit in den Potentialausgleich mit einbeziehen? Die PV-Module werden auf beiden Dachseiten montiert und befinden sich nahe der Dachrinnen, es wäre also kein Problem, das mit einzubeziehen.

• Zu den gewöhnungsbedürftigen Unterschieden zwischen mit und ohne LPS gehört u. a., dass man gegen die Ableitung einer getrennten Fangeinrichtung für eine Antenne wie gegen Blitzschutzsysteme nach IEC 62305-3 zu berechnende Trennungsabstände einhalten muss, wird der Draht direkt am Antennenmast angeschlossen aber nicht.
• Bei Außenerdung von Antennen pädiere ich dafür auch eine überquerte Dachrinne und das Regenfallrohr wie bei Ableitungen von LPS mit anzuschließen um Lichtbogenüberschläge zu vermeiden.
• Bei der DEHN-Grafik ist vermutlich die gemeint, bei welcher die Dachrinne als Erdungsleiter genutzt wird, womit aber suboptimal auch quer ableitet wurde und je nach Material der Rinne sind statt 100 kA auch nur 50 kA erreichbar. Zudem ist jede unnötige Verbindungsstelle eine ungewollte Sollbruchstelle, das geht mit einem schräg vomm Mast über das Dach geführten Erdungsleiter und ohne Schnittstelle besser.

- die PV-Leitungen werden vom Dach außen am Gebäude in einem Aluminium-Rohr nach unten zum Keller geführt. Soll dieses Rohr in den Potenzialausgleich mit einbezogen werden?
- Sind die 10 mm Niro rund zum Dach hoch in Ordnung? Oder besser Kupfer 16 mm²?

Na immerthin mal eine Anlage in welcher die PV-Leitungen nicht als Blitzautobahn mit zwar zulässigen aber trotzdem gefährlichen Näherungen durchs Haus geleitet werden. Wenn

• du zuviel Geld übrig hast und dich der miese Leitwert von Edelstahl nicht stört: Nimm NIRO-Ringerderdraht außer für die Anschlussfahnen auch für die Ableitungen!
• dich die Optik nicht stört: Nimm 16 mm² Cu!
• du verleichsweise einfach herzustellende Verbindungen hoher Blitzstromtragfähigkeit willst: Nimm 8 mm Alu oder Alu-Knetlegierung (oder bei Erfordernie aus Kupfer)!

Da ja kein LPS erstellt wird und die Funktionserdung der PV-Module nach Beiblatt 5 (= Norm zweiter Klasse) nur empfohlen wird, müsste das Alu-Rohr nach Reihe DIN VDE 0100 nur dann geerdet werden, wenn es fremdes Potential nach innen einführt. Ich würde es auch wenn es außen endet oben und unten anbinden, was leicher gesagt als getan ist.

Jede Kette ist nur so stark wie das schwächste Glied, das sind hier die Verbinder. Wenn du dich jetzt noch mit den leider auch weniger werdenden transparenten Prüfprotokollen von DEHN befasst, wirst du bemerken, dass es nicht so einfach ist Verbindungen nach Class A herzustellen, wie es z. B. für Antennenerdungen gefordert ist

Direkte Blitzschläge sind objektiv selten. Wer sich auch dagegen wirkungsvoll schützen will kommt um Optimalschutz mit getrennten Fangeinrichtungen nicht herum, alles andere endet in Placebos. Die m. E. zweitbeste Möglichkeit ist die hier gewählte Außenableitung mit Schirmung oder Alu-Rohr, wie sie als Variante 2 in der Schweiz nach der völlig ungeschützen Variante Nr. 1 ohne PA der Generatoren praktiziert wird.

BS-PV_NIN 2015_Variante-2_[Fo14].jpg BS-Tragf._[Fo28] + 6mm² Cu.jpg


Bestimmt hatte ich die Folie mit der Leitererwärmung hier woanders schon eingestellt. Hier eine um 25 mm² Alu erweiterte Version, falls ich demnächst einen perversen Anfall für Ableitungen aus 10 mm NIRO-Ringerderdraht bekomme, setze ich die Kennlinie noch dazu.

[Dipol]

Schwupps, beide Grafiken im Anhang sind entfleucht.

Für den Fall, dass die ein Moderator aus urheberrechtlichen Gründen gelöscht hat: Die Grafik mit der Belastbarkeit/Temperaturerhöhung von Leitern ist mein Werk.

[AScherff]

Wir haben hier nix gelöscht...

Die Links stimmen nicht... Kaputteditiert?

[Goldsmith]

Dipol
Vielen Dank für die umfangreiche Antwort!