Überspannungs- und Brandschutz bei Neubau und Sanierung

Bild 1: Das Erdungssystem: Basis für die sichere Funktion jeder elektrischen Anlage und ihrer Schutzeinrichtungen

Elektrische Installationen durchziehen Gebäude vom Gebäudeeintritt im Keller, über Flure und Treppenhäuser hin zur Steckdose im Wohnraum oder der PV-Anlage auf dem Dach. Doch während diese Infra­struktur im Gebäude häufig über Jahrzehnte nicht erneuert wird, kommen immer mehr und wertvollere Endgeräte zum Einsatz. Hier lauert ein Sicherheitsrisiko.

Die Gefahren für die elektrische Gebäudeinstallation werden häufig unterschätzt und deshalb vielfach nicht ausreichend bedacht. Dabei liegen die Auswirkungen nicht nur bei der Beschädigung von Sachwerten durch Blitzschlag und Überspannung, sondern auch bei Funkenbildung und der Gefahr für Menschenleben durch Brandentstehung und -ausbreitung. Um die Sicherheit der Bewohner zu gewährleisten, müssen geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um elektrische Geräte zu schützen und Brandausbreitung zu verhindern. Die Verpflichtung dazu, die Gebäudetechnik auf einem sicheren Stand zu halten, liegt beim Gebäudeverantwortlichen. Entsprechende Lösungen gibt es sowohl für den Neubau als auch für die Sanierung von Bestandsobjekten.

Erdung und Überspannungsschutz

Die Basis für die sichere Funktion jeder elektrischen Anlage und ihrer Schutzeinrichtungen bildet das Erdungssystem (Bild 1). Für Neubauten schreibt die DIN 18014 in Deutschland einen Fundamenterder vor. Im Bestandsbau sind hingegen Tiefenerder zu empfehlen. In jedem Fall sollte der Anlagenerder entsprechend der installierten Schutzeinrichtung der elektrischen Installation berechnet und errichtet werden. Bei Gebäuden mit äußerer Blitzschutzanlage muss der Anlagenerder zusätzlich den Anforderungen der VDE 0185-305-3 entsprechen. Über den Schutzpotentialausgleich werden alle fremden leitfähigen Teile im Gebäude mit dem Anlagenerder verbunden und so gefährliche Potentialunterschiede verhindert.

Bild 2: Adapter für die geforderten Spannungsabgriffe für RfZ und APZ

Nach aktuellem Stand der Normung DIN VDE 0100-443/534 ist der Einbau von Überspannungsschutz bei neu errichteten elektrischen Anlagen mit Betriebsmitteln der Überspannungskategorie I und II verpflichtend. In einem Bestandsbau ist die Erneuerung der Elektroinstallation nicht zwingend vorgeschrieben. Jedoch sollte sie erneuert werden, wenn die elektrische Anlage nicht mehr den Anforderungen entspricht, die zum Zeitpunkt der Errichtung galten, eine Folgenorm oder ein anderes Regelwerk eine Anpassung an den aktuellen Stand fordert, die Anlage unter anderen Betriebs- und Umgebungsbedingungen genutzt wird als ursprünglich geplant oder Mängel bestehen, die eine Gefahr für Leib und Leben sowie Sachen darstellen.

Ist Überspannungsschutz erforderlich, sollte man diesen so nah wie möglich am Speisepunkt der Anlage installieren. Für Gebäude mit Erdleitungseinspeisung reicht ein Überspannungsableiter Typ 2 aus, z. B. ein Gerät der Serie »V20« im anlagenseitigen Anschluss­raum. Bei Gebäuden mit äußerem Blitzschutzsystem oder Freileitungseinspeisung ist ein SPD Typ 1 oder ein Kombiableiter Typ 1+2 gefordert. Kombiableiter, die die Anforderungen der VDE-AR-N 4100 erfüllen, wie der »MCF-NAR« oder der »MCF Compact«, sind für den Vorzählerbereich zugelassen und können direkt im netzseitigen Anschlussraum installiert werden. Mit dem passenden Adapter (»MCF-NAR-SMG«) können die geforderten Spannungsabgriffe für RfZ (Raum für Zusatzanwendungen) und APZ (Abschlusspunkt Zählerplatz) platzsparend realisiert werden (Bild 2). Alternativ kann man ein Gerät der Serie »V50« im anlagenseitigen Anschlussraum installieren. Um das Überspannungsschutzkonzept zu vervollständigen, sollten neben den Energieleitungen auch Datenleitungen wie Telefon- und Kabel-TV-Leitungen über geeignete Überspannungsschutzgeräte wie für vieladrige Telefonleitungen bzw. für koaxiale Leitungen mit dem Potentialausgleich verbunden werden.

Um Endgeräte im Wohnraum vor Überspannungen zu schützen, sollte ab einer Leitungslänge von 10 m eine zusätzliche Überspannungsschutzeinrichtung installiert werden, z. B. Geräte der Serie »V20« oder »V10 Compact« in der Unterverteilung. Dabei darf der Schutzpegel des SPD die Bemessungsstoßspannung Uw des Betriebsmittels auf keinen Fall überschreiten. Für Endgeräte der Überspannungskategorie I, wie Computer, ist die Bemessungsstoßspannung mit 1500 V definiert, für die Überspannungskategorie II, z. B. Haushaltskleingeräte, mit 2 500 V. Ist ein Betriebsmittel weiter als 10 m Leitungslänge von der Unterverteilung entfernt, kann man einen Überspannungsschutz Typ 3 direkt am Endgerät installieren, z. B. in Form eines Zwischensteckers.

Brandschutztechnische Anforderungen

Bild 3: Werden Funktionserhaltkabel für sicherheitsrelevante Anlagen durch Steigeschächte geführt, muss mindestens alle 3,5m eine wirksame Unterstützung realisiert werden

Unter Berücksichtigung des Brandschutzes gelten für Elektroinstallationen neben den üblichen VDE-Normen weitere Anforderungen. Die Technische Baubestimmung »Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie (M)LAR« ist in allen Bundesländern als landesspezifische Version baurechtlich eingeführt und somit bindend. Sie regelt die Elektroinstallationen in Flucht- und Rettungswegen – im Amtsdeutsch »notwendige Flure und Treppenräume«, die Durchführung von Installationen durch feuerwiderstandsfähige Wände und Decken sowie den elektrischen Funktionserhalt sicherheitsrelevanter Anlagen, z. B. Sicherheitsbeleuchtung. Weitere brandschutztechnische Anforderungen regeln auch noch die Muster-Systemböden-Richtlinie (M)SysBöR und die Muster-Hochhaus-Richtlinie (M)HHR. Natürlich müssen auch die brandschutztechnischen Anforderungen der jeweiligen Landesbauordnung (LBO) eingehalten werden.

Geschoßübergreifende Steigeschächte führen die Ver- und Entsorgungstechnik in die einzelnen Etagen des Gebäudes und haben die Feuerwiderstandsklasse F90 (feuerbeständig). Werden einzelne Leitungen oder kleine Bündel aus dem Schacht in die Wohnungen geführt, müssen die Durchbrüche abgeschottet werden, um eine Brandweiterleitung zu verhindern. Die Feuerwiderstandsdauer der Abschottung muss analog zur Feuerwiderstandsdauer der Wand 90 min betragen. Im Wohnungsbau eignen sich hier Kleinschottlösungen mit dämmschichtbildenden Baustoffen oder flexible Abschottungen aus Brandschutzschaumstoffen, wie das Kleinschott »Pyromix Screed« oder die Schaumblöcke »Pyroplug Block«. Werden Funktionserhaltkabel für ­sicherheitsrelevante Anlagen durch Steigeschächte geführt, muss mindestens alle 3,5 m eine wirksame Unterstützung realisiert werden, beispielsweise mit der Zug­entlastung »ZSE90« (Bild 3).

Bild 4: Für die Installation in Flucht- und Rettungswegen bieten sich Brandschutzkanäle aus Metall oder Beton an, um die Brandweiterleitung zu verhindern

Gibt es im Gebäude keinen Steigeschacht oder ist in diesem kein Platz für weitere In­stallationen, werden häufig die Treppenräume für die vertikale Versorgungsinstallation genutzt. Da es sich bei Treppenräumen um Flucht- und Rettungswege handelt, ist eine offene Elektroinstallation verboten, und es kommen Brandschutzkanäle wie der »Pyro­line Rapid« aus Metall oder der »Pyroline Con« aus Beton zum Einsatz. Die Brand­kapselung in den Brandschutzkanälen verhindert, dass sich ein Kabelbrand im Inneren des Kanals auf den Treppenraum ausbreitet, denn Rauch sorgt im Brandfall dafür, dass der Fluchtweg nicht mehr benutzt werden kann.

Für die horizontale Erschließung der einzelnen Etagen werden hauptsächlich die Flure der Geschosse genutzt. Ist der Flur ein Flucht- und Rettungsweg, so gelten hier die gleichen Bedingungen wie in Treppenräumen (Bild 4). Nur die direkte Versorgung der Verbraucher im Flur oder kurze Stichleitungen sind erlaubt. Das verhindert im Brandfall die Brandweiterleitung in Längsrichtung des Fluchtweges.

Autor

Marcel Kärgel, Produktmanager im Bereich Transienten- und Blitzschutzsysteme, Obo Bettermann

Quelle und Bildquelle: www.elektro.net