Potentialausgleich

Potentialausgleich

Gemäß DIN VDE 0100 Teil 200 wird ein Potentialausgleich wie folgt definiert: „Herstellen elektrischer Verbindungen zwischen leitfähigen Teilen, um Potentialgleichheit zu erzielen.“ Demgemäß wird als Potentialausgleich eine elektrisch leitfähige Verbindung verstanden, die unterschiedliche elektrische Potentiale auf ein Minimum reduziert. Anders gesagt:

Ist die leitende Verbindung der Hauptpotentialausgleichsschiene mit allen ins Gebäude führenden leitfähigen und den im Gebäude vorhandenen leitfähigen Teilen geschaffen (zum Beispiel metallene Wasserleitungen, Abwasserleitungen oder Gasleitungen bzw. metallene Leitungen, Klimaanlage, Heizung und/oder leitfähigen Teilen im Handbereich von Personen) und Punkte unterschiedlichen Potentials somit leitend miteinander verbunden, so besteht keine elektrische Spannung mehr: Der „Potentialausgleich“ ist geschaffen.

Örtlicher Potentialausgleich

Als örtlicher Potentialausgleich wird ein Potentialausgleich bezeichnet, der zwischen allen elektrisch leitfähigen Teilen in einem Raum oder Bereich und dem Schutzleiter der in den Raum oder Bereich geführten Leitungen für Niederspannung besteht. Laut DIN VDE 0100 Gruppe 700 ist ein örtlicher Potentialausgleich für besonders gefährdete Räume und Bereiche vorgeschrieben. Diese sind:

  • Räume mit Badewanne oder Dusche (Teil 701)
  • Becken von Schwimmbädern und andere Becken (Teil 702), Sauna
  • Landwirtschaftliche und gartenbauliche Anwesen (Teil 705)
  • Medizinisch genutzte Räume (Teil 710)
  • Feuchträume (≠ häusliche Duschen und Bäder)
  • Feuergefährdete Bereiche
  • Explosionsgefährdete Bereiche
  • Industriegebäude

Im Allgemeinen wird dieser Potentialausgleich mit Kupferleitungen ausgeführt. Bei einer mechanisch geschützten Verlegung beträgt der Mindestquerschnitt 2,5 mm2 bzw. 4 mm2 bei ungeschützter Verlegung. Bei einem elektrischen Kurzschluss oder einer Blitzstromeinkopplung in die elektrische Anlage wird mit Hilfe des Potentialausgleichs die Berührungsspannung zwischen leitfähigen Gebäudeinstallationen mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen begrenzt und die Personengefährdung entsprechend reduziert.

Durchführung des Potentialausgleichs

Ein Potentialausgleich muss zwingend durchgeführt werden, wenn zwischen den Leitungen der Blitzschutzanlage und anderen elektrischen Leitungen oder metallenen Konstruktionen im oder am Gebäude kein ausreichender Abstand vorhanden ist (Überschlagsgefahr). Die jeweiligen Umfänge von Potentialausgleichs- und Überspannungsschutz-Maßnahmen ergeben sich aus der vorhandenen technischen Gebäudeausrüstung und den Berechnungen der Trennungsabstände laut DIN EN 62305. Die Anforderungen an den Potentialausgleich sind grundsätzlich in den „Anforderungen zum Schutz gegen elektrischen Schlag“ vorgeschrieben. Die technische Ausführung für den Potentialausgleich, die Dimensionierung der Querschnitte und die genormten Begriffe sind in der IEC 60364-5-54:2011 vorgeschrieben. In Deutschland gilt DIN VDE 0100-540:2012-06.

Schutz vor elektrischem Schlag

Die Basis für einen Schutz gegen elektrischen Schlag besteht in der Verbindung aller leitfähigen Gehäuse elektrischer Betriebsmittel mit einem geerdeten Schutzleiter und der Haupterdungsschiene. Um die in der VDE als „automatischen Abschaltung der Stromversorgung im Fehlerfall“ definierte Schutzmaßnahme wird durch normgerechte Ausführung sowie die anschließende Prüfung der Anlage sichergestellt. Die Prüfung gilt dem Nachweis einer ausreichend kleinen Schleifimpedanz für die automatische Abschaltung im Falle einer Störung.

Ein fachgerechter Potentialausgleich wird im Hausanschlussraum eines Gebäudes installiert. Neben dem Erdungsleiter und den Schutzleitern der Stromversorgung müssen dabei auch alle Schutzpotentialausgleichsleiter zu integrieren. Alle genannten Leiter werden auf der Haupterdungsschiene zusammengeführt. Die Verbindung zum Fundamenterder wird über den Erdungsleiter geschaffen. Ist kein Fundamenterder vorhanden – zum Beispiel bei alten Gebäuden – wird ein anderer, nachzurüstender Erder verwendet. Gegebenenfalls bestehen Verbindungen vom Fundamenterder zu den Ableitungen einer vor Ort installierten Blitzschutzanlage (LPS).

Potentialausgleichsschiene

Die Potentialausgleichsschiene zählt zu den Komponenten der Elektroinstallation und des inneren Blitzschutzeses eines Gebäudes. Die Potentialausgleichsschiene besteht aus einer metallenen Leiste. Auf der Leiste sind unterschiedlich große Schraubklemmen angebracht, die dem Anschluss von Erdungs- und Schutzleitungen in Innenräumen dienen. Die Potentialausgleichsschiene legt sowohl den Fundamenterder als auch sämtliche über sie miteinander verbundenen metallenen Strukturen und Einrichtungen eines Gebäudes auf ein gemeinsames Erdpotential. Zu den Gebäudeeinrichtungen und -teilen, die an die Potentialausgleichsschiene angeschlossen sind, zählen in der Regel:

  • Erderanlage/-systeme), insbesondere der Fundamenterder
  • Schutzleiter der Elektroinstallation
  • Potentialausgleichsleiter am Kabelfernsehen-Hausübergabepunkt (HÜP)
  • Verteilerschränke der örtlichen Kommunikations-Infrastruktur sowie ggf. die Telefonanlage
  • PE-Anschluss von Überspannungsableitern
  • Blitzschutzanlage
  • metallene Baukonstruktionsteile, z.B.:
    • Heizungs-, Wasser- und Gasrohre
    • Tankrohrleitungen (über Funkenstrecke)
    • Antennenanlage
    • Aufzugsanlage
    • Handläufe und Geländer aus Metall

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