Überspannungsschutz in der Gebäudeinstallation

Einfache Lösungen zur neuen Norm DIN VDE 0100-443 und -534

Florian Lenzmeier

Überspannungsimpulse in der Elektroinstallation entstehen durch Blitzentladungen oder Schalthandlungen im Netz. Die kurzzeitigen Impulse können über die Isolationsfestigkeit von elektrischen Geräten hinausgehen und zu gefährlicher Funkenbildung führen. Die aktualisierten Ausgaben der DIN VDE 0100-443 und -534 schreiben für Neubauten und Sanierungen Überspannungsschutzgeräte vor, die Spannungsimpulse auf ein für Endgeräte verträgliches Maß begrenzen (Abb. 2).

Schäden aus Überspannungen treten häufiger auf als man vermutet. Laut einer Statistik des Gesamtverbands der Deutschen Versicherungswirtschaft sind Überspannungen sogar die häufigste Schadensursache bei Leistungen der Brand- und Wohngebäudeversicherungen. Die anschaulichste Ursache für Überspannungsschäden sind Blitzentladungen. Dabei gefährdet nicht nur ein direkter Blitzeinschlag in das Gebäude die Elektroinstallation. Auch ein Einschlag in der Nähe des Gebäudes kann zu Überspannungsimpulsen im Gebäude führen: zum einen, weil das elektrische Potential des Erdreichs um mehrere Tausend Volt angehoben wird, und zum anderen, weil das magnetische Feld um die Blitzentladung zu einer induktiven Einkopplung in leitfähige Verbindungen führen kann. DIN VDE 0100-443 und -534 will die Neuauflage der die Schäden durch Überspannungen reduzieren. Für alle Neubauten und Sanierungen der Elektroinstallation, die nach dem 14. Dezember 2018 fertiggestellt werden, ist dann ein Überspannungsschutzgerät (engl. Surge Protective Device, SPD) am Speisepunkte der Anlage Pflicht – ob nun ein äußeres Blitzschutzsystem vorhanden ist oder nicht.

Überspannungsschutz am Speisepunkt der Anlage

Die grundlegende Anforderung aus der Norm ist die Installation eines SPD Typ 2 am Speisepunkt der Anlage, welches ein Nennableitvermögen von 40 kA aufweist. Im Falle von Blitzeinschlägen in die Versorgungsleitung einer baulichen Anlage schützt das SPD vor den Teilblitzströmen, die das Gebäude erreichen. Mit Valvetrab SEC T2 350/40 bietet Phoenix Contact ein SPD Typ 2, das diese Normanforderung vollständig erfüllt (Bild 2). Mit seiner schmalen Baubreite von 12 mm pro Pol eignet es sich auch für die Nachrüstung in Bestandsanlagen im oberen Anschlussraum der Haupteinspeisung. Für viele Gebäude reicht das SPD Typ 2 am Speisepunkt der Anlage aus. Es gibt aber auch Fälle, bei denen nicht nur Blitzteilströme erwartet werden, sondern ein Ableitvermögen für volle Blitzströme notwendig ist – zum Beispiel, wenn das Gebäude ein äußeres Blitzschutzsystem oder eine Freileitungseinspeisung aufweist. Hier ist ein blitzstromgeprüftes SPD Typ 1 erforderlich.

Ein geeigneter Einbauort für eine einfache Installation ist der netzseitige Anschlussraum des Zählerschranks. Dort kann ein SPD Typ 1 direkt auf das Sammelschienensystem neben den SLS-Schaltern montiert werden. Für den Einbau im ungezählten Bereich sind generell nur SPDs zulässig, die keinen Betriebsstrom verursachen. Dies trifft auf Funkenstrecken basierte SPD?s zu, die sich auch gut zum Ableiten von Blitzströmen eignen. Da im netzseitigen Anschlussraum neben dem SLS-Schalter und der Einspeisung neuerdings auch eine Absicherung für das Smart-Meter-Gateway vorzusehen ist, sollte ein dort zu installierendes SPD Typ 1 möglichst schmal sein. Mit Flashtrab SEC ZP bietet Phoenix Contact für diesen Installationsbereich das auf dem Markt schmalste SPD Typ 1 überhaupt (Bild 3). Die Baubreite von nur 47 mm erlaubt sogar die Installation von zwei SLS-Schaltern und dem SPD auf einem Sammelschienensystem – ein großer Vorteil bei Installationen mit vier Zählerplätzen. Flashtrab SEC ZP gibt es als Basis-version für Gebäude mit Freileitungseinspeisung sowie als 12,5 kA-Version für Gebäude mit äußerem Blitzschutzsystem.

Überspannungsschutz für Endgeräte

Die Pflichtanforderung der Norm, um Funkenbildung in der Haupteinspeisung zu vermeiden, ist mit den beschriebenen Möglichkeiten erfüllt. Wenn es darum geht, die im Gebäude verteilten elektrischen Geräte dauerhaft gegen einen Ausfall durch Überspannungen zu schützen und so den Wohnkomfort zu erhalten, reicht das SPD am Speisepunkt der Anlage nicht aus. Hier gibt die DIN VDE 0100-534 Empfehlungen für den Aufbau eines sicheren Schutzkonzepts.