Der versteckte Lebensretter

Änderung in DIN 18014: Fundamenterder

Bei jedem Neubau ist nach DIN 18015-1, DIN VDE 0100-540 und den technischen Anschlussbedingungen des Energieversorgers (TAB) ein Fundamenterder zu installieren. Der Fundamenterder ist ein wichtiger Bestandteil der elektrischen Anlage, denn er unterstützt die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen gegen Gefahren aus ebendieser Anlage. Schadhafte Isolierungen oder andere Mängel in einer Elektroinstalla­tion können andere leitfähige Systeme gefahrbringend beeinflussen, z. B. die Gas- und Wasserinstallation, das Zentralheizungssystem, die Antennenanlage oder auch die Kommunikationsanlage. Zudem trägt die immer größer werdende Zahl elektrischer Endgeräte dazu bei, dass bei auftretenden Fehlern auch Spannungsverschleppungen und somit für Menschen und Tiere gefährliche Berührungsspannungen entstehen können. Gibt es dann keine verlässliche Erdung und keinen Potentialausgleich, besteht schnell Gefahr für Leib und Leben.

Eine Anlage, zwei Funktionen

Der Fundamenterder wirkt diesen Gefahren entgegen, indem er eine wichtige, im Ernstfall auch lebensrettende Doppelfunktion erfüllt. Zum einen stellt er eine – im Übrigen wartungsfreie – Erdungsanlage dar. Die Erdung stellt sicher, dass FI-Schutzschalter, Sicherungen und Einrichtungen für den Blitz- und Überspannungsschutz ihre Sicherheitsaufgaben bestmöglich erfüllen können. Zum anderen ist der Fundamenterder über den Erdungsleiter und über die Haupterdungsschiene mit dem Potentialausgleich verbunden. Der Potentialausgleich ist eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen verschiedenen Punkten der elektrischen An­lage und anderen leitfähigen Teilen im Gebäude, z. B. der Heizungsanlage. Er stellt Potentialgleichheit zwischen diesen her, insbesondere im Fehlerfall. Die Kombination aus Potentialausgleich und Erdungsanlage lässt ein wirksames Schutzsystem entstehen. Für eine sichere Funktionsweise ist die fachgerechte Planung und Installation des Fundamenterders unerlässlich. Architekten sollten sich daher schon in der frühen Planungsphase an das Elektrohandwerk wenden.

Geschlossener Ring

Richtlinien für die Planung und Ausführung des Fundamenterders finden sich in der DIN 18014. Nach dieser Norm muss der Fundamenterder als geschlossener Ring in den Außenfundamenten des Gebäudes verlegt und alle 2 m mit der Bewehrung verbunden werden, damit er großflächig mit der Erde in Verbindung stehen kann. Bei Fundamentplatten ist der Ring im Bereich der Außenmauern
anzubringen. Der Fundamenterder besteht aus Rund- oder Bandstahl und muss eine
Betonüberdeckung von mind. 5 cm aufweisen. Dadurch ist er gegen Korrosion geschützt und hat eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer. Da normaler Beton in den ersten Zentimetern des Außenbereiches Restfeuchte zeigt, ist eine elektrische Leitfähigkeit vorhanden, wodurch der Fundamenterder eine „Erdfühligkeit“ besitzt und Störströme ableiten kann. Für den Anschluss können Schraub-, Schweiß- oder Klemmverbindungen verwendet werden. Keilverbindungen sind in maschinell verdichteten Beton-Fundamenten nicht mehr zugelassen, da sie sich lockern oder sogar öffnen könnten.

Neue Herausforderungen durch geänderte Rahmenbedingungen

In den vergangenen 10 bis 15 Jahren haben sich die Rahmenbedingungen in der Baubranche gravierend geändert. So ist in­zwischen die Niedrigenergiebauweise zum Standard geworden. Hierbei unterbinden Wärmeisolierschichten wie z. B. eine Perimeterdämmung und/oder Glasschaumschotter im Bereich der Fundamente den direkten Kontakt zum Erdreich. Bei einer notwendigen Abdichtung gegen drückendes Wasser wird häufig der Keller als „weiße Wanne“ mit wasserundurchlässigem Beton errichtet. Durch die heutigen geringen Wassereindringtiefen von WU-Beton ist die für den Fundamenterder unverzichtbare elektrische Leitfähigkeit
zu seiner Umgebung nicht mehr vorhanden.

Die Folge: Herkömmliche Fundamenterder erweisen sich zunehmend als unwirksam. Auch das bisher verwendete Material reicht nicht mehr aus, um die Schutzfunktion des Erders zu erhalten. Wird der Fundamenterder z. B. wegen einer notwendigen Isolierschicht unterhalb des Fundaments in die Sauberkeitsschicht eingebracht, die meist aus Magerbeton besteht, ist er nicht mehr korrosionsgeschützt verlegt.

Konsequenterweise wurde daher die DIN 18014 an die geänderten baulichen Bedingun­gen angepasst. Die aktualisierte Fassung wird im Frühjahr 2014 veröffentlicht. So muss der Erder in Zukunft in bestimmten Fällen, z. B. bei Anwendung der Voll-Perimeterdämmung, als sogenannter Ringerder außerhalb des Fundaments aus korrosionsfestem Edelstahl eingebracht werden. Wegen der möglichen Austrocknung des Erdreichs im direkten Gebäudebereich (Dachüberhang) sollte besonders bei oberflächennaher Installation des Ringerders (mind. unter Frosttiefe von 0,8 m) umlaufend ein Abstand von einem Meter zur Gebäudeaußenwand eingehalten werden. Bei größeren vom Ringerder umspannten Flächen sind diese– wie übrigens beim „normalen“ Fundamenterder auch – durch Querverbindungen zu verkleinern. Empfohlen wird eine Maschenweite von 10 x 10 m.

Da der geschlossene Ring des Ringerders im Außenbereich nur die Erdungsfunktion
sicherstellt, muss in diesen Fällen in der Fundamentfläche bzw. der Bodenplatte zusätzlich ein zweiter, geschlossener Ring als separater Potentialausgleichsleiter eingelegt werden. Dieser muss in Abständen von max. 2 m über Klemm- oder Pressverbindungen mit der Fundamentbewehrung leitfähig verbunden sein. Rödelverbindungen sind nicht zugelassen. Zudem muss der Potentialausgleichsleiter in Abständen von höchsten 20 m Gebäudeumfang jeweils mit dem Ring­erder verbunden sein bzw. je Ableitung des Blitzschutzsystems, sofern diese geplant wurde.

Anschlussmöglichkeiten an den Fundament­erder

Um den Fundamenterder oder den Ringerder mit der elektrischen  Anlage eines Gebäudes in Verbindung zu bringen, sind folgende Anschlusspunkte vorzusehen:

– im Hausanschlussraum bzw. am elektrischen Hausanschlusskasten

– in Räumen mit haustechnischen Anlagen wie Heizung, Lüftung oder Klima

– bei metallischen Bauteilen wie Stahlträgern, Aufzugsschienen, Stahltreppen

– in Räumen der Informationstechnik

– bei Blitzschutzanlagen: je Ableitung und an jedem Regenfallrohr

Anschlusspunkte können als Erdungsfestpunkte oder als Anschlussfahnen ausgeführt sein. Erdungsfestpunkte sind Metallteller, die oberflächenbündig in die Betonwand
eingebaut werden. Dieser Einbau erfolgt bereits im Rahmen der Schalungsmaßnahme. An diese Erdungsfestpunkte werden die Erdungs- oder Potentialausgleichsleitungen zur Verbindung mit der Haupterdungsschiene angeschlossen. Anschlussfahnen bestehen aus Rund- oder Bandstahl und haben eine ausreichend freie Länge von mind. 1,5 m. Sie werden direkt an der Haupterdungsschiene an­ge­schlossen. Eine auffällige Kennzeichnung verhindert, dass sie versehentlich abge­schnit­ten werden – besonders wichtig bei Anschlussfahnen, die den Potentialausgleichsleiter mit dem Ringerder oder den Ableitungen einer Blitzschutzanlage verbinden. Anschlussfahnen müssen besonders korrosionsfest ausgeführt werden z. B. aus Edelstahl V4A oder kunststoffummanteltem, verzinktem Stahl.

Dokumentation und Messung der Erdungsanlage

Nach den Richtlinien der DIN 18014 ist es erforderlich, über die Erdungsanlage eine Dokumentation anzufertigen. Die Dokumentation gibt u. a. Auskunft über das Gebäude – z. B. über seine Nutzung, den Standort, die Bauweise und Art des Fundaments –, über die Verwendung und Ausführung der Anlage sowie über das Ergebnis der Durchgangsmessung. Zur Dokumentation gehören auch Fotos der Erdungsanlage und ggf. Pläne und Zeichnungen, vor allem bei größeren Gebäuden.

Fazit: Sicherheit groß schreiben

Zusammenfassend kann festgehalten werden: Der Fundamenterder ist ein beständiger und wartungsfreier Erder. Er ist eine im Ernstfall lebensrettende Schutzmaßnahme gegen Gefahren aus elektrischen Systemen. Architekt und Elektro-Fachplaner sollten daher einer fachgerechten Planung und Ausführung der Erdungsanlage hohe Priorität einräumen. Da beim Errichten des Fundamenterders gravierende Fehler gemacht werden können, ist aus Sicherheitsgründen nur eine beim Netzbetreiber eingetragene Elektro- bzw. Blitzschutzfachkraft zu beauftragen.