Blitzschutz und Potentialausgleich - freistehender Mast

[noebby]

Liebe Freunde der drahtlosen Übertragung,

das Thema wurde hier schon oft behandelt, dennoch möchte ich hier gerne meine im Bau befindliche Antennenanlage bzgl. Blitzschutz und Potentialausgleich zur Diskussion stellen. Es handelt sich nicht um eine SAT-Antenne sondern um Amateurfunkantennen, aber da sich hier die Fachleute tummeln, habe ich mir dieses Forum ausgesucht.

Bei den Begrifflichkeiten bitte bedenken, ich selbst habe nur fundiertes Halbwissen. Die Vorschläge stammen von einem befreundeten Funkamateur, selbst Elektrotechniker. Da wir das nicht täglich machen, dieser Thread mit Bitte um Unterstützung.

Gebäude
Doppelhaushälfte Baujahr 2005, 2023 auch elektrisch modernisiert, Firsthöhe 10 m, angebaute Garage. Kein äußerer Blitzschutz vorhanden, eine alte SAT-Schüssel, neuerdings ein Alu-Wintergarten und eine PV-Anlage (durch Elektrofirma).

Ursprünglich befand sich in der Mitte des Hauses unter der Treppe der Zählerschrank, dort ist auch die originale HES. Auf Wunsch des Energieversorgers musste der Zählerschrank unters Dach verlegt werden, dort ist nun eine 2. Potentialausgleichschiene, mit der HES über 16mm² Cu 7-adrig verbunden. Gestell PV Module, Wechselrichter, Akku und Zählerschrank sind dort angeschlossen. Die SAT Schüssel ist unverändert an der HES.

Antennen
An der Garagenrückwand befinden sich demnächst ein Alumast 5,5 m hoch mit 5,7 m langer Vertikalantenne und in 2 m Abstand ein GFK Mast mit 7,5 m Höhe, der 2 sehr leichte UKW Antennen trägt (Halo und Vertikalstrahler).

Blitzschutz
Der Alumast wurde von einem Blitzschutzfachbetrieb aktuell an einen neuen Staberder mit 9 m Länge angeschlossen. Staberder augenscheinlich verzinkt, Kopf ca. 30 cm unter Oberfläche und 30 cm von der Garagenwand entfernt. Dieser Betrieb (von Haus aus Dachdecker) wollte gerne alles (Wintergarten, PV Anlage, Dachrinne) an den Staberder anschließen, wogegen sich alle beteiligten Elektrofachkräfte gewehrt haben. Die PV Anlage sei als eigenes normkonformes System unabhängig von den Antennen zu betrachten.

Unsicherheit herrscht bei mir darüber, ob eine direkte Verbindung HES – Staberder Antenne nur dem Personenschutz dient oder eine mögliche Einleitung von Blitzteilströmen ins Gebäude vermindert. Mein elektrisches Gefühl sagt mir, wäre besser, aber schwierig umzusetzen.

Koaxkabel
Alle 3 Koaxkabel möchte ich mit dem Schirm auf den geerdeten Alumast legen. Weil ich dort sowieso eine lösbare Verbindung möchte, würde ich statt der üblichen Klemmen für den Außenleiter 3 Überspannungsableiter mit Gaspatrone auf eine Aluschiene setzen und diese mit einer Bandschelle an den direkt nebenliegenden Alumast anschließen.

Dann führen die 3 Koaxkabel über ca. 11 m an der Hauswand und am Ortgang entlang zu einer Bohrung in der Giebelwand, etwas über dem Fußboden des Dachgeschosses, wo meine Funkgeräte stehen. Dort ist der Plan, wieder alle 3 Leitungen auf Überspannungsableiter zu legen. Diese sowie die Funkgeräte und der PC sollen auf eine neue, weitere Potentialausgleichschiene im DG aufgelegt werden, welche mit der im DG bereits vorhandenen über 7 m verbunden wird.

In der Garage liegt noch ein unbenutztes Kabel 5x6², welches am HES „vorbeikommt“ und unter dem Wohnzimmerestrich verläuft.

In der „Skizze 3D“ sind alle Bauteile auf den Fotos wiederzufinden, ich denke dort wird das meiste deutlich.

[Dipol]

Dann zuerst mal von mir ein Willkommen im Forum!

Liebe Freunde der drahtlosen Übertragung,

das Thema wurde hier schon oft behandelt, dennoch möchte ich hier gerne meine im Bau befindliche Antennenanlage bzgl. Blitzschutz und Potentialausgleich zur Diskussion stellen. Es handelt sich nicht um eine SAT-Antenne sondern um Amateurfunkantennen, aber da sich hier die Fachleute tummeln, habe ich mir dieses Forum ausgesucht.

Das ehrt Herrn Uhde als Forenbetreiber, auch wenn Amateurfunk nicht zu den Kernthemen dieses Forums gehört. Evtl. profitiert der eine oder andere Mitleser vom Thema trotzdem.

Gebäude
Doppelhaushälfte Baujahr 2005, 2023 auch elektrisch modernisiert, Firsthöhe 10 m, angebaute Garage. Kein äußerer Blitzschutz vorhanden, eine alte SAT-Schüssel, neuerdings ein Alu-Wintergarten und eine PV-Anlage (durch Elektrofirma).

2005 war nach DIN 18014:1994-03 eine Erdungsanlage nebst nachvollziehbarer Dokumentation durch eine EFK mit VNB-Konzession gefordert, was häufig missachtet wird. Gibt es ein solches Protokoll oder wurde die Erdungsanlage nomwidrig von den Maurern erstellt?

Ursprünglich befand sich in der Mitte des Hauses unter der Treppe der Zählerschrank, dort ist auch die originale HES. Auf Wunsch des Energieversorgers musste der Zählerschrank unters Dach verlegt werden, dort ist nun eine 2. Potentialausgleichschiene, mit der HES über 16mm² Cu 7-adrig verbunden. Gestell PV Module, Wechselrichter, Akku und Zählerschrank sind dort angeschlossen. Die SAT Schüssel ist unverändert an der HES.

Ohne Blitzschutzsystem ist für die Sat.-Antenne die hier ausgiebig behandelte DIN EN IEC 60728-11 (VDE 0855-1) zuständig, für Funksende-/-empfangsantennen abweichend von internationalen Gepflogenheiten aber in Deutschland bislang (noch) nur die DIN VDE 0855-300, welche gerade überarbeitet wird.

Da ich gleich weg muss breche ich hier einstweilen ab, denn es sind einige Fehler insbesondere wegen fraglicher Blitzstromtragfähigkeit zu erkennen, auf die ich erst morgen eingehen kann.

[noebby]

Hallo Dipol,

danke trotzdem vorab. Es handelt sich um ein Haus von einem Bauträger, ich gehe zu 99% davon aus, dass Maurer die Fundamenterdung bewerkstelligt haben, Protokoll gibt es natürlich keines.

Hatte noch einen Hinweis vergessen: auf den Fotos sieht man am HES 3 Leitungen, die neuer aussehende 7 adrige geht nach oben zur neuen Schiene. Der Massivdraht oben ganz rechts an der neuen Schiene führt zum Gestell der PV Anlage. Und im vertikalen Schacht von HES zu PA 1 in meiner Skizze liegen noch 2 Leerrohre.

Hätte ich Depp mich mal ein Jahr früher gemeldet, wir hatten den Estrich raus...

[Dipol]

Hatte noch einen Hinweis vergessen: auf den Fotos sieht man am HES 3 Leitungen, die neuer aussehende 7 adrige geht nach oben zur neuen Schiene. Der Massivdraht oben ganz rechts an der neuen Schiene führt zum Gestell der PV Anlage. Und im vertikalen Schacht von HES zu PA 1 in meiner Skizze liegen noch 2 Leerrohre.

FORTSETZUNG:

1. ein Bauträger dem die seit DIN 1814:2007-09 geforderte Dokumentation der Erdungsanlage durch eine Elektrofachkraft unbekannt oder egal ist;
2. eine Garage, für die nach DIN 18014:2014-03 noch ein Erder gefordert war aber womöglich fehlt (Diese Forderung ist in DIN 18014:2023-06 entfallen),;
3. ein Verteilnetzbetreiber, der bei Freileitungseinspeisung einen Zähler im DG (???) fordert;
4. eine für die Erweiterung denkbar ungünstige Position der einzigen Anschlussfahne an der HES an der Brandwand;
5. eine Erdungsanlage als Blackbox die entweder aus einem Fundamenterder oder vielleicht doch einem Ringerder besteht;
6. eine Blitzschutzfachkraft, die es mit der Länge vom Erdspieß mit im Blitzschutzbau empfohlenen 9 m Länge gut meint obwohl ein auf 3 m Tiefe versenkter Stützerder normkonform gewesen wäre und
7. nicht weiß oder verschweigt (?) dass separate Erder gefährlich und für nach 2009 fertiggestellte Neubauten unzulässig sind und in Kombination mit einem Fundamenterder schon nach dem Normenoldie DIN VDE 0151:1986-06 aus NIRO, Werkstoffnummer 1.4571 (V4A), bestehen müssen, sowie
8. nicht für Blitzschutzpotentialausgleich nach Klasse H für 100 kA blitzstromtragfähig zertifizierte Verbinderbauteile,

stellen nachträglich eine fast unlösbare Sanierungsaufgabe dar, zu der noch Teilverschattung der PV-Anlage durch die Satellitenantenne und die AFU-Antennen hinzukommen.

Unwetter haben zugenommen, Direkteinschläge seit dem Rekordjahr 2007 aber stark abgenommen. In deinem Landkreis lag die Blitzdichte 2023 nach SIEMENS Blids mit 0,71 Einschläge/km² noch unter dem niedrigen Bundesdurchschnitt von 0,87 und da wäre ein Blitzschutzsystem für die Dachaufbauten und die AFU-Antennen Luxus und die zwingend geforderte Verbindungen aller Erder ohne Unterkellerung nachträglich de facto noch weniger praktikabel als jetzt schon.

Primär muss geklärt werden wie man den nicht korrosionsbeständigen Tiefenerder an der Garage entweder mit der HES, die bislang nicht Klasse H = 100 kA erfüllt, oder - wenn ein Ringerder verlegt wurde - mit diesem blitzstromtragfähig verbindet. Bei Kombination mit einem Fundamenterder wäre zum Korrosionsschutz eine Funkenstrecke nötig.

Blitzschutzpatronen sind als SPD 2 Überspannungsableiter mit Stoßstrom 8/20 µs mit Direkteinschlägen engergetisch überfordert. Zwei an getrennten Erdern angebrachte Blitzschutzpatronen, wovon die eine um mehrere Ecken herum auf einem extrem langen Weg an die HES geerdet wurde, die auch gegen häufiger zu erwartende induktive Blitzstromeinkopplungen nur dürftig wirksam aber ein nettes Zubrot für die Verkäufer ist, die sie gerne als Blitzschutz offerieren.

Elementarmängel von fehlenden oder separaten Erdern an abgesetzt montierten Antennen sind nur mit energetisch koordinierten SPD 1-Blitzstromableitern mit 10/350 µs am Gebäudeeintritt nebst primär senkrecht und möglichst außen auf kurzem Weg mit der Erdungsanlage verbundenen Erdungsleitern sowie in den PA einbezogenen Blitzschutzpatronen vor den Sendestationen wirkungsvoll abzumildern. Immerhin befinden sich die Kabel bei der dargestellten Leitungstrasse großteils im passiven Schutz der Fassade. Der Flächeninhalt von Schleifen ist proportional zu potentiell induktiv eingekoppelten Blitzstrompotentialen aus Naheinschlägen und dafür sind die dargestellten Leitungsführungen ungewollt "prädestiniert".

Sekundär ist zu prüfen ob alle Verbinder auch Klasse H erfüllen und wo das nicht der Fall ist ersetzt werden müssen. Dazu gibt es keine sichere Alternative, siehe DEHN Blitzplaner Kapitel 5.5.6 oder das wegen überholter Normbezüge zurückgezogene ABB-Merkblatt # 10 im Anhang. Bei rechtzeitiger Planung hätte in Zuge der Verlegung der Erdungsanlage eine zusätzliche Anschlussfahne ausgereicht, einmal mehr hätte, hätte ....

Wie begeistert der Nachbar vom Haus 20 über den Funkmast an der Grenze ist, wird sich zeigen, ob der Standort auch der LBO von NRW entspricht, weiß ich nicht.

[noebby]

Dipol,

vielen Dank für die ausführliche, allerdings niederschmetternde Antwort!

Nein, im Ernst, heute Nacht kam mir derselbe Gedanke, dass der wichtigste Punkt die Frage der Verbindung HES zu Antennenfuß ist. Mir war nicht klar, dass vor allem durch häufigere Nicht-Direkt-Einschläge hier erhebliche Potentialunterschiede auftreten können. Nochmal ganz konkret gefragt: die Empfehlung die ich bekam, diesen PA nicht herzustellen, da der Blitz bei vorhandener Erdung des Mastes den Weg durch das Koaxkabel nicht mag, ist definitiv falsch? Ein Potentialausgleich am Gebäudeeintritt reicht nicht aus? Ist diese laut Norm geforderte Verbindung "nur" für den Schutz von Personen, die den Mast und irgendetwas zweites berühren?

Sollte diese Verbindung unabdingbar sein, wird es für mich eng, da bleibt fast nur der Weg durchs Wohnzimmer.

Das Gute ist, ich bin in meinen Entscheidungen frei. Ich bin auch kein Hardcore Funkamateur, kann also Kompromisse eingehen. Das Schlechte ist, ich hab das ganze Antennenmaterial schon hier und wollte loslegen.

Da Ferndiagnosen immer schwierig und viele Detailpunkte zu klären sind, halte ich die Begehung mit einem Sachverständigen für die beste Lösung. Das Problem wird eher sein, einen zu finden. Ich war als Laie schon sehr verwundert, dass sich ein Blitzschutzfachbetrieb als Dachdecker herausstellt und alle von mir angefragten Elektriker vor Ort sagen, damit kennen sie sich nicht aus. Seltsame Regelung, ein Maurer oder Zimmermann darf doch auch nicht nach etwas Fortbildung ein Gebäude statisch auslegen. Und vor allem muss doch innerer und äußerer Blitzschutz zusammen betrachtet werden, oder verstehe ich das nicht richtig.

Gleichzeitig werde ich mal nachfragen, wie weit das Gedächtnis der am Bau beteiligten Elektrofirma bzgl. Erdung noch zurück reicht. Da der Bauträger (nicht mehr da) und der Elektriker (noch da) regelmäßig zusammengearbeitet haben, gibt es eine Chance.

Übrigens, die Idee, alles an der Garagenrückwand mit Teleskopmasten anzuordnen kam völlig unbedarft von mir selbst, da ich eine seniorengerechte Lösung haben wollte. Der Grenzabstand ist natürlich nicht eingehalten, aber abgesegnet. Der Zähler unter Dach (keine Freileitung) resultiert aus der Forderung nach genügend Arbeitsraum vor dem Zähler, was unter der Treppe nicht gegeben war.

Dann vielen Dank soweit, ich brauche jetzt erst mal einen Kaffee. LG Norbert

[Dipol]

vielen Dank für die ausführliche, allerdings niederschmetternde Antwort!

Zu gerne hätte ich dir eine halbwegs sichere Alternative aufgezeigt.

Vor Erstellung der Erdungsanlage wäre die auch noch mit einfachsten Mitteln wie einer weiteren Anschlussfahne an den Fundament- oder Ringerder und eine blitzschutztechnisch optimale Koax-Kabeleinführung unter Erdniveau über ein Leerrohr unterhalb der Bodenplatte und ein Kabel-PA nahe der HES möglich gewesen.

Sollte diese Verbindung unabdingbar sein, wird es für mich eng, da bleibt fast nur der Weg durchs Wohnzimmer.

Sie ist es und insbesondere deshalb habe mich als potentieller OM vom Glauben verbschiedet, dass ich bei meiner Suche in Schleswig-Holstein eine Immobilie finde, an der ich das Hobby auch so umsetzen kann, dass ich die Risiken als RFT-Meister und Blitzschutzfachkraft vor mir selbst verantworten kann.

Ich war als Laie schon sehr verwundert, dass sich ein Blitzschutzfachbetrieb als Dachdecker herausstellt und alle von mir angefragten Elektriker vor Ort sagen, damit kennen sie sich nicht aus.

Elektriker bringen für die Tätigkeit als Blitzschutzfachkraft eigentlich bessere Voraussetzungen mit.

Aber nach Schätzungen hat nur noch jeder 5. Betrieb mit VNB-Konzession nicht "vergessen", dass man für ein VDE-Auswahlabo unterschrieben hat. Auch dein Eli hat aus Unkenntnis der DIN 18014 oder Gefälligkeit gegenüber dem Bauträger ein Blick auf den Bandstahl genügt um die selbst nie gesehene Erdungsanlage in der Zähleranmeldung wahrheitswidrig als normkonform zu bezeichnen und sich ohne mit der Wimper zu zucken mit haftbar zu machen.

Auch die Suche nach von Elektrikern erstellten Dachantennen, bei der sowohl der Erdungsanschluss am Antennenträger als auch eine HES für Blitzschutzpotentialausglecih mit Zugklemmen nach Klasse H erfolgt, ist nur selten von Erfolg gekrönt. St. Florian ist ein ziemlich unzuverlässiger Schutzheiliger aber die Blitzdichte zum Glück nur gering. Das Risiko sich über ungeschützte Energie- und Telekommunikationsleitungen einen Überspannungsschaden einzuhandeln ist vielfach größer als das einen Direkttreffer zu erleiden.

Dass separate Erder nicht mehr von Ignoranten speziell in den CB-Funkforen aber auch von minder qualifizierten Elektrofachkräften nach dem Motto "Ich hole mir nicht den Blitz ins Haus" als Patentrezept angepriesen werden, erlebe ich nicht mehr. Das wird noch durch Empfehlungen zu Separaterdern als "Potentialausgleich" für PV-Anlagen getoppt, wie man es viel zu oft im Photovoltaikform lesen muss. Beides bewirkt objektiv das exakte Gegenteil dessen was beabsichtigt ist.