Elektro- und Regeltechnik (Baukonstruktionen, 17)

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Baukonstruktionen Band 17

Herausgegeben von Anton Pech

Anton Pech Klaus Jens

Elektro- und Regeltechnik

SpringerWienNewYork

Dipl.-Ing. Dr. techn. Anton Pech Dipl.-Ing. Klaus Jens Wien, Österreich

Der Abdruck der zitierten ÖNORMen erfolgt mit Genehmigung des Österreichischen Normungsinstitutes, Heinestraße 38, 1020 Wien. Benutzungshinweis: ON Österreichisches Normungsinstitut, Heinestraße 38, 1020 Wien, Tel. ++43-1-21300-805, Fax ++43-1-21300-818, E-mail: [email protected]. Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdruckes, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. © 2007 Springer-Verlag/Wien Printed in Austria Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buch berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Produkthaftung: Sämtliche Angaben in diesem Fachbuch/wissenschaftlichen Werk erfolgen trotz sorgfältiger Bearbeitung und Kontrolle ohne Gewähr. Insbesondere Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen müssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit überprüft werden. Eine Haftung der Herausgeber, der Autoren oder des Verlages aus dem Inhalt dieses Werkes ist ausgeschlossen. 7H[WNRQYHUWLHUXQJXQG8PEUXFK*UD¿N5|GO3RWWHQGRUIgVWHUUHLFK Druck und Bindearbeiten: Druckerei Theiss GmbH, 9431 St. Stefan, Österreich Gedruckt auf säurefreiem, chlorfrei gebleichtem Papier – TCF 63,1

Mit zahlreichen (teilweise farbigen) Abbildungen %LEOLRJUD¿VFKH,QIRUPDWLRQGHU'HXWVFKHQ1DWLRQDOELEOLRWKHN Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen 1DWLRQDOELEOLRJUD¿HGHWDLOOLHUWHELEOLRJUD¿VFKH'DWHQVLQGLP,QWHUQHWEHU abrufbar.

,661

ISBN 978-3-211-33034-0 SpringerWienNewYork

VORWORT ZUR 1. AUFLAGE Dieser Band der Fachbuchserie „Baukonstruktionen“ soll zur angemessenen und zeitgerechten Berücksichtigung von elektrotechnischen Installationen bei der Gebäudeplanung beitragen. Eine umfangreiche Zusammenstellung von Fachausdrücken mit Erklärungen soll die interdisziplinäre Kommunikation unter Planungspartnern erleichtern. Anwendungsbereiche und Funktionsweisen wesentlicher Anlagenkomponenten sind beschrieben. Für die überschlägige Bemessung von Anlagenkomponenten und eine angemessene Berücksichtigung baulicher Vorkehrungen sind Erfahrungsrichtwerte und Auszüge aus EN-Normen angeführt. In Zusammenhang mit Planungsgrundsätzen werden Ausführungsvarianten für ausgewählte Aufgabenstellungen erläutert, und zur Umsetzung einer durchgängigen Bauteildokumentation von der Planungs- und Bauphase über die Nutzungs- und Erneuerungsphasen bis schließlich zur Bauteilentsorgung sind Beispiele angeführt.

Fachbuchreihe BAUKONSTRUKTIONE Band

1:

Bauphysik

Band

2:

Tragwerke

Band

3:

Gründungen

Band

4:

Wände

Band

5:

Decken

%DQG 

Keller

Band

7:

Dachstühle

Band

8:

Steildach

Band

9:

Flachdach

Band 10:

Treppen / Stiegen

Band 11:

Fenster

Band 12:

Türen und Tore

Band 13:

Fassaden

Band 14:

)X‰E|GHQ

Band 15:

Heizung und Kühlung

%DQG 

Lüftung und Sanitär

N

Band 17: Elektro- und Regeltechnik a a a a a a a a

Grundlagen der Elektrotechnik Erdungs- und Blitzschutzanlagen Stromversorgung Schalter, Steckgeräte, Leuchten, Lampen Messwertgeber und Stellgeräte Mess-, Steuer- und Regelanlagen Kommunikationsanlagen Planung Elektro- und Regelanlagen

INHALTSVERZEICHNIS

170.1 Grundlagen der Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.1.1 170.1.2 170.1.3

1

Geschichtliches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Begriffsbestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sinnbilder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 2 8

170.2 Erdungs- und Blitzschutzanlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

170.2.1 170.2.2 170.2.3 170.2.4

Schutzmassnahmen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erdungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schutzarten von Gehäusen elektrischer Betriebsmittel . . . . . . . . . . . . . Blitzschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.2.4.1 Begriffsbestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.2.4.2 Wirksamkeit und Schutzklasse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.2.4.3 Bauelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.2.4.4 Planung von Blitzschutzanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

170.3 Stromversorgung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.3.1 170.3.2

11 17 20 21 22 25 25 32 37

Netzstromversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.3.2.1 Öltransformatoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.3.2.2 Gießharztransformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.3.3 Netzersatzanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.3.4 Kraft-Wärme-Kupplung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.3.5 Brennstoffzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  'H]HQWUDOH6WURPHLQVSHLVXQJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.3.7 Stromverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.3.7.1 Hauptverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.3.7.2 Unterverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.3.7.3 Leitungsführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

37 38 38 39 39 39 41 41 43 43 44 4

170.4 Schalter, Steckgeräte, Leuchten, Lampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

170.4.1

Schalter und Steckgeräte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.4.1.1 Flächengeräte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.4.1.2 Feuchtraumgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leuchten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51 53 53 54 58

170.5 Messwertgeber und Stellgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

170.4.2 170.4.3

170.5.1

170.5.2

Messwertgeber. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.5.1.1 Messwertgeber für Temperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.5.1.2 Messwertgeber für Luftfeuchtigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.5.1.3 Messwertgeber für Druck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.5.1.4 Messwertgeber für Gaskonzentration . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.5.1.5 Bewegungs- und Präsenzmelder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  0HVVZHUWJHEHUIU%HOHXFKWXQJVVWlUNH . . . . . . . . . . . . . . . .  0HVVZHUWJHEHUIU6WU|PXQJVJHVFKZLQGLJNHLW . . . . . . . . . . 170.5.1.8 Impulszähler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stellgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.5.2.1 Stellantriebe für Luftklappen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.5.2.2 Stellantriebe für Armaturen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.5.2.3 Frequenzumrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 7 8 9 70 71 72 72 74 75 7 7 78

X

Inhaltsverzeichnis

170.6 Mess-, Steuer- und Regelanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    

81

%H]HLFKQXQJHQXQG6LQQELOGHU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0HVVDQODJHQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6WHXHUXQJVDQODJHQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5HJHODQODJHQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5HJOHURKQH+LOIVHQHUJLH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  0HFKDQLVFKHOHNWULVFKH5HJOHU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (OHNWURQLVFKH5HJOHU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  %XV6\VWHPH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  )XQNWLRQVEHVFKUHLEXQJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  *HElXGHOHLWWHFKQLN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

81 83 84 8 88 89 89 90 94 94

170.7 Kommunikationsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

101

170.7.1 170.7.2 170.7.3 170.7.4 170.7.5  170.7.7 170.7.8 170.7.9 170.7.10

Strukturierte Verkabelung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Antennenanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Brandmeldeanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektroakustische Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fernsprechanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9LGHREHUZDFKXQJVDQODJHQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gaswarnanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Intrusionsschutzanlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zutrittskontrollanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verkehrsleitanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

101 101 102 103 104 104 105 107 108 109

170.8 Planung Elektro- und Regelanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

113

170.8.1

Netzeinspeisung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.1.1 Transformatorstation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.1.2 Schaltanlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.2 Technikräume und Steigschächte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.3 Leitungsführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.4 Potenzialausgleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.5 Beleuchtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.5.1 Nennbeleuchtungsstärke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.5.2 Begrenzung der Blendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.5.3 Wartungswert der Beleuchtungsstärke. . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.5.4 Energiebedarf für künstliche Beleuchtung . . . . . . . . . . . . . .  /IWXQJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.7 Klimatisierung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.7.1 Hydraulische Grundschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.7.2 Bemessung hydraulischer Stellglieder . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.8 Anlagenkennzeichnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.9 Projekt- und Montagepläne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170.8.10 Bestandsdokumentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

113 114  122 124 125 127 127 130 131 132 134  137 138 142 144 147

Quellennachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

149

Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

151

Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

155

170.1 GRUNDLAGEN DER ELEKTROTECHNIK 170.1.1 GESCHICHTLICHES Im Jahr 1820 beobachtete der dänische Chemiker und Physiker Hans Christian Örsted (*1777, †1851) während einer Vorlesung die Ablenkung einer Magnetnadel durch elektrische Ströme. Diese Entdeckung regte den französischen Physiker und Mathematiker André Marie Ampère (*1775, †1836) dazu an, eine Theorie des Elektromagnetismus für den statischen Fall zu entwickeln, mit der er den Magnetismus durch Molekularströme erklärte und die erste mathematisch fundierte elektrodynamische Theorie begründete (1827 erschienen). Ein Jahr darauf, im Jahr 1821 zeigte der britische Physiker und Chemiker Michael Faraday (*1791, †1867), dass ein beZHJOLFKHU 0DJQHW XP HLQHQ IHVWHQ VWURPGXUFKÀRVVHQHQ /HLWHU URWLHUW  JHODQJ ihm mit dem Nachweis der elektromagnetischen Induktion seine wohl bedeutendste Entdeckung: Faraday konstruierte den ersten Dynamo. Die Arbeiten zum Nachweis der Gleichartigkeit der auf verschiedene Weise erzeugten Elektrizität führten ihn zu elektrochemischen Problemen und 1833/34 zur Aufstellung der nach ihm benannten Gesetze der Elektrolyse. Faraday führte dabei die Begriffe Elektrolyse, Elektrolyt, Elektrode, Kathode, Anode, Anion und Kation in die Elektrochemie ein. Zur theoretischen Interpretation seiner Ergebnisse bediente sich Faraday des anschaulichen Konzepts der elektrischen und magnetischen Kraftlinien und wurde damit zum Begründer des Feldkonzepts und der klassischen Feldtheorie. Wesentliche Grundlagen zur Theorie des elektromagnetischen Feldes entwickelte sodann der britische Physiker James Clerk Maxwell (*1831, †1879) durch Mathematisierung des von M. Faraday in die Physik eingeführten Feldbegriffs. Er begründete GDPLW GLH (OHNWURG\QDPLN XQG HUNOlUWH GLH HOHNWURPDJQHWLVFKH 1DWXU GHV /LFKWHV Seine Theorie betrifft elektromagnetische Erscheinungen in ruhenden Medien und im so genannten Vakuum (Medien besonders geringer Dichte und Zähigkeit). Elektrische /DGXQJHQXQG6WU|PHZLUNHQGHPQDFKPLWWHOVLKUHU)HOGHUDXIHLQDQGHUGLHVLFKPLW HQGOLFKHU *HVFKZLQGLJNHLW DXVEUHLWHQ (OHNWUL]LWlW  :HVHQWOLFKH (U¿QGXQJHQ ]XU praktischen Nutzung elektrotechnischer Phänomene sind dem amerikanischen Physiker und Elektrotechniker Nicola Tesla (*1856 in Smiljan, †1943 in New York) zu verdanken, unter anderem das weltweit genutzte Prinzip der Drehstromtechnik zur Transformation und Nutzung elektrischer Energie. Elektrotechnik befasst sich mit der technischen Anwendung der physikalischen Grundlagen und Erkenntnisse der Elektrizitätslehre. Wichtige Teilgebiete der Elektrotechnik bilden die elektrische Energietechnik, die Nachrichtentechnik, die elektrische Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik sowie im weiteren Sinn auch die Elektronik, die sich zu einem selbstständigen Wissensgebiet zu entwickeln scheint. Die elektrische Energietechnik befasst sich mit •
•
•
•


Erzeugung, Fortleitung und Verteilung elektrischer Energie (Elektrizitätsversorgung) einschließlich der Beherrschung hoher Spannungen (Hochspannungstechnik) sowie mit der Verwertung elektrischer Energie (Elektroenergieumwandlung).

Zur Technik der Elektroenergieumwandlung zählen beispielsweise die ElektrowärmeWHFKQLNGLH/LFKWWHFKQLNGLH(OHNWURFKHPLHXQGHOHNWULVFKH$QWULHEVWHFKQLN(OHNWURmotoren, Generatoren). Die Aufgabe der Nachrichtentechnik liegt in der Erzeugung, Übertragung, Verarbeitung und Speicherung von Nachrichten in Form analoger oder digitaler elektrischer Signale.

2

Grundlagen der Elektrotechnik

170.1.2 BEGRIFFSBESTIMMUNGEN In der Elektrotechnik sind folgende Fachausdrücke gebräuchlich: Betriebsstätten, elektrische Betriebsstätten, abgeschlossene elektrische Betriebsstätten Betriebsstätten sind Räume, die beliebigen Betriebsarten dienen und elektrotechnisch nicht unterwiesenen Personen regelmäßig zugänglich sind [9].. Elektrische Betriebsstätten sind Räume, die im Wesentlichen zum Betrieb elektrischer Anlagen dienen und in der Regel nur unterwiesenen Personen zugänglich sind (z.B. Verteilerraum) [9].. Abgeschlossene elektrische Betriebsstätten hingegen sind Räume, die ausschließlich zum Betrieb elektrischer Anlagen dienen. Sie werden unter Verschluss gehalten, der nur von befugten Personen geöffnet werden darf. Der Zutritt ist nur unterwiesenen Personen gestattet (z.B. Transformatorraum, Hochspannungsschaltanlage) [9].. Elektrischer Strom entsteht durch die Bewegung elektrischer „Ladungsträger“ (Elektronen, Ionen) in PHWDOOLVFKHQ/HLWHUQ+DOEOHLWHUQ)OVVLJNHLWHQ(OHNWURO\WHQ *DVHQXQGLQ3ODVma [2].. Elektrischer Strom kann unter anderem durch seine magnetische Wirkung gemessen werden. Nennspannung „UN “ ist diejenige elektrische Spannung „Potenzialdifferenz“, nach der eine Anlage oder ein Betriebsmittel benannt wird und auf die bestimmte Betriebseigenschaften bezogen werden. In Niederspannungsnetzen soll der maximale Spannungsabfall bei voller Belastung vom Verteiltransformator bis zum Verbraucher 5% nicht überschreiten [9].. Zugehörige SI-Einheit [39] ist das „Volt“ [V]. Stromstärke „I“ $OV HOHNWULVFKH 6WURPVWlUNH Ä,³ ZLUG GHU GXUFK HLQHQ /HLWHUTXHUVFKQLWW ÀLH‰HQGH 6WURPHOHNWULVFKHU/DGXQJHQMH=HLWHLQKHLWEH]HLFKQHW=XJHK|ULJH6,(LQKHLW>@ [39] ist das „Ampère“ [A]. Wirkleistung „P“ bei Gleichstrom LVWMHQH/HLVWXQJGLHDOV(QHUJLH$UEHLW MH=HLWHLQKHLW]XU9HUIJXQJVWHKW=Xgehörige SI-Einheit [39] ist das „Watt“ [W]. Gleichstrom $OV*OHLFKVWURPZLUGHLQJOHLFKEOHLEHQGHU6WURPÀXVVHOHNWULVFKHU/DGXQJHQ LQ einer Richtung vom negativen zum positiven Potenzial bezeichnet. Die Wirkleistung „P“ von Gleichstromanlagen ergibt sich nach:

P U —I P U I

Wirkleistung Spannung Stromstärke

(170.1-01) [W] [V] [A]

Frequenz „f“ wird die Anzahl von Schwingungen je Zeiteinheit bezeichnet. Zugehörige SI-Einheit [39] ist das „Hertz“ [Hz] und entspricht einer vollen Schwingung je Sekunde. Wechselstrom ist ein von einer Wechselspannung angetriebener elektrischer Strom, dessen 5LFKWXQJXQG%HWUDJVLFKSHULRGLVFKKlX¿JVLQXVI|UPLJ]ZLVFKHQSRVLWLYHPXQG

Begriffsbestimmungen

3

negativem Scheitelwert ändert und dessen Mittelwert bei reinem Wechselstrom Null ist. Phasenwinkel „K“ Bei Wechselstrom kommt es zu einer Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung um einen Phasenwinkel „K³GHVVHQ&RVLQXVDXFKDOVÄ/HLVWXQJVIDNWRU³EH]HLFKQHWZLUG/HLVWXQJVIDNWRU FRVK . Scheinleistung „S“ Bei Wechselstrom entspricht die Scheinleistung „S“ dem Produkt aus den Effektivwerten von Stromstärke und Spannung. Die Scheinleistung wird zur Bemessung von Transformatoren und Wechselstromleitungen herangezogen. Zugehörige SI-Einheit [39] ist das ist das „Voltampère“ in [VA].

S U —I S U I

Scheinleistung Spannung Stromstärke

(170.1-02) [VA] [V] [A]

Wirkleistung „P“ bei Wechselstrom Bei Wechselstrom entspricht die Wirkleistung „P“ der nutzbaren EnergieumVHW]XQJ 6LH HUJLEW VLFK DOV 3URGXNW DXV 6FKHLQOHLVWXQJ Ä6³XQG/HLVWXQJVIDNWRU cos K. Zugehörige SI-Einheit [39] ist das „Watt“ [W].

P  S — cos K cosK

/HLVWXQJVIDNWRU

(170.1-03) >±@

Blindleistung „Q“ Wird dann als „positiv“ bezeichnet, wenn die Spannung „U“ dem Strom „I“ voreilt mit: K  Ku ± KI  ƒ ELV ƒ 'LHVHV 9HUKDOWHQ HUJLEW VLFK EHL $QVFKOXVV YRQ 9HUEUDXFKHUQ PLW ÄRKPVFKLQGXNWLYHP³ 9HUKDOWHQ 3KDVHQZLQNHO ƒ  K  ƒ  Die Blindleistung wird dann als „negativ“ bezeichnet, wenn die Spannung „U“ dem Strom „I“ nacheilt mit: K  Ku ± KI  ±ƒ& ELV ƒ 'LHVHV 9HUKDOWHQ HUJLEW VLFK bei Anschluss von Verbrauchern mit „ohmsch-kapazitativem“ Verhalten (PhasenZLQNHO±ƒKƒ >@ [5]..

Q  S2  P 2 Q Blindleistung bei Wechselstrom

(170.1-04) [VA]

Nennleistung Die Nennleistung wird gemeinsam mit sonstigen „Nenndaten“ auf dem Typenschild elektrischer Anlagen angegeben. „Nenndaten“ sind durch Normen oder Übereinkunft festgelegte Kennwerte für Bauteile, Maschinen und Geräte, die diese aufweisen oder unter den vereinbarten Bedingungen („Nennbetrieb“) einhalten müssen und für die sie bemessen sind. Einphasenwechselstrom Beleuchtungsanlagen und Steckgeräte werden im Haushalts- und Bürobereich üblicherweise mit Einphasenwechselstrom mit Nennspannung „UN“ von 230 V XQG)UHTXHQ]ÄI ³YRQ+]EHWULHEHQ'LH:LUNOHLVWXQJÄ3³YRQ(LQSKDVHQZHFKselstromanlagen ergibt sich nach:

P  U — I — cos K

(170.1-05)

4

Grundlagen der Elektrotechnik

Drehstrom („Kraftstrom“) %HVWHKW DXV HLQHU 9HUNHWWXQJ YRQ GUHL :HFKVHOVWU|PHQ JOHLFKHU )UHTXHQ] XQG Amplitude, die um 120º phasenverschoben sind. Man erzeugt Drehstrom, indem in einem Drehstromgenerator aus drei räumlich um 120º gegeneinander versetzten Spulen, die in „Dreieckschaltung“ oder in „Sternschaltung“ miteinander verkettet sind, ein Magnetfeld gedreht wird. In den Spulen werden dabei drei gegeneinander phasenverschobene Wechselspannungen induziert. Der Name Drehstrom rührt daher, dass ein magnetisches Drehfeld erzeugt wird, wenn drei um 120º gegeneinander versetzte Spulen mit Drehstrom gespeist werden. Im so genannten Vierleitersystem mit „Sternpunktleiter“ stehen dem Verbraucher zwei verschiedene Spannungen zur Verfügung: 400 V zwischen zwei Außenleitern und 230 V zwischen Außen- und Sternpunktleiter. Für die Drehstromübertragung werden drei Phasen benötigt. Nach traditioneller Übereinkunft werden sie mit „R“, „S“, „T“ bezeichnet. Die Wirkleistung „P“ von Drehstromantrieben ergibt sich nach:

P  3 — U — I — cos K

(170.1-06)

Gegenwärtig kommt nahezu ausschließlich Drehstrom zur Übertragung und Verteilung elektrischer Energie zum Einsatz. Bei hohen Spannungen (von etwa 3 bis 30 kV) ergeben sich verhältnismäßig geringe Übertragungsverluste. Drehstrom wird deshalb auf möglichst hohem Spannungsniveau transportiert, um Übertragungsverluste gering zu halten. Erst in der Nähe von Verbrauchern wird der Drehstrom mit Transformatoren auf Mittelspannungsebene (etwa 10 bis 20 kV) oder auf Niederspannungsebene (0,4 kV) transformiert. Gleichzeitigkeitsfaktor „g“ Als Gleichzeitigkeitsfaktor „g“ wird das Verhältnis der höchsten in einer StromverVRUJXQJVDQODJHJOHLFK]HLWLJDXIWUHWHQGHQ/HLVWXQJ]XU6XPPHGHU1HQQOHLVWXQJHQDOOHUDQJHVFKORVVHQHQ6WURPYHUEUDXFKHU$QODJHQWHLOH GH¿QLHUW Da die an eine Stromversorgungsanlage angeschlossenen Stromverbraucher („Verbrauchergruppen“) nicht alle gleichzeitig eingeschaltet sind oder nur mit Teillast betrieben werden, ist der Gleichzeitigkeitsfaktor einer StromversorgungsDQODJHVWHWVNOHLQHUDOVJ 'HU*OHLFK]HLWLJNHLWVIDNWRUÄJ³ZLUGXPVRJHULQger, je verschiedenartiger die angeschlossenen „Stromverbraucher“ und je höher deren Zahl ist. Dementsprechend nimmt der Gleichzeitigkeitsfaktor „g“ vom „Stromabnehmer“ bis zur Einspeisung mit wachsender Zahl nachgeschalteter „Stromverbraucher“ ab. Abbildung 170.1-01: Stern-Dreieck-Schaltung

STERNSCHALTUNG

DREIECKSCHALTUNG

Sternschaltung Bei „Sternschaltung“ wird in Drehstromsystemen Energie über die drei Hauptleiter //XQG/VRZLHEHUGHQ0LWWHOSXQNWOHLWHU0SJHPl‰$EEEHUWUDgen. Wenn die drei Spannungen „U“ und die drei Verbraucherwiderstände gleich JUR‰VLQGÀLH‰WEHUGHQ0LWWHOSXQNWOHLWHUNHLQ6WURP

Begriffsbestimmungen

5

Dreieckschaltung Bei „Dreieckschaltung“ wird in Drehstromsystemen Energie nur über die drei +DXSWOHLWHU//XQG/JHPl‰$EEEHUWUDJHQ(LQ0LWWHOSXQNWOHLWHU Mp ist nicht erforderlich. Die Ströme in den Netzphasen setzen sich dabei aus den Strömen von jeweils zwei Strängen zusammen. Strahlungsleistung „'e“ $OV 6WUDKOXQJVOHLVWXQJ RGHU DXFK Ä6WUDKOXQJVÀXVV³ ZLUG GLH MH =HLWHLQKHLW YRQ HLQHU6WUDKOXQJVTXHOOHDEJHJHEHQH6WUDKOXQJVHQHUJLHEH]HLFKQHW

'e  'e Qe t

Qe t Strahlungsleitung Strahlungsenergie Zeit

(170.1-07) [W] [Wh] [h]

Lichtstrom „'v“ 'HU /LFKWVWURP HQWVSULFKW GHU YRQ HLQHU /LFKWTXHOOH LQ DOOH 5LFKWXQJHQ GHV 5DXPHV DXVJHVWUDKOWHQ 6WUDKOXQJVOHLVWXQJ 0LW GHP /LFKWVWURP ZLUG GHU 6WUDKOXQJVÀXVV HLQHU /LFKWTXHOOH LQ +LQEOLFN DXI GLH VSHNWUDOH (PS¿QGOLFKNHLW GHV PHQVFKOLFKHQ$XJHV+HOOHPS¿QGOLFKNHLW EHZHUWHW'LHVSHNWUDOH +HOOHPS¿QGlichkeit ist eine physiologische Funktion des Auges und beschreibt die Fähigkeit, /LFKW HLQHU EHVWLPPWHQ :HOOHQOlQJH JHUDGH QRFK ZDKU]XQHKPHQ 'HU +|FKVWZHUWP|JOLFKHU+HOOHHPS¿QGXQJZLUGGDEHLPLWGHP:HUWDXVJHZLHVHQXQGDQ den Grenzen des sichtbaren Spektralgebietes, bei Wellenlängen von etwa 0,36 XQG—PZLUGGHU+HOOHPS¿QGOLFKNHLWVJUDGJOHLFK1XOOJHVHW]W)U1RUPDOEHREDFKWHU ZXUGHQ GDUDXV LQWHUQDWLRQDO JHQRUPWH +HOOHPS¿QGOLFKNHLWVNXUYHQ DEJHOHLWHW$OVSKRWRPHWULVFKH6,(LQKHLWIUGHQ/LFKWVWURPZXUGHGDV/XPHQPLW dem Einheitenzeichen [lm] festgelegt.

' V  LV — X 'v Lv

X

/LFKWVWURP /HXFKWGLFKWH Raumwinkel

(170.1-08) >OP@ >FGP2] [sr]

Lichtstärke „I“ 0LW/LFKWVWlUNHZLUGMHQHU7HLOGHV/LFKWVWURPVEH]HLFKQHWGHULQHLQHEHVWLPPWH 5LFKWXQJ VWUDKOW 6LH HQWVSULFKW GHP 4XRWLHQWHQ DXV GHP YRQ HLQHU /LFKWTXHOOH DEJHVWUDKOWHQ /LFKWVWURP XQG GHP GXUFKVWUDKOWHQ 5DXPZLQNHO $OV SKRWRPHWULVFKH 6,(LQKHLW IU GLH /LFKWVWlUNH ZXUGH GLH &DQGHOD >FG@ IHVWJHOHJW (LQH IUHLVWHKHQGH:*OKODPSHKDWHLQHPD[LPDOH/LFKWVWlUNHYRQaFGHLQ $XWRVFKHLQZHUIHUaFG Raumwinkel $OV5DXPZLQNHOEH]HLFKQHWPDQGDV9HUKlOWQLVGHU2EHUÀlFKHGHU.XJHOKDXEH die ein (beliebig geformter) Kegelmantel aus einer um den Scheitel gelegten Kugel ausschneidet, zum Quadrat des Radius dieser Kugel. Formelzeichen: 8 oder X, SI-Einheit ist der „Steradiant “ [sr]. Beleuchtungsstärke „Ev“ Als Beleuchtungsstärke wurde das Verhältnis des auf eine Fläche senkrecht falOHQGHQ /LFKWVWURPHV ]XU EHOHXFKWHWHQ )OlFKH GH¿QLHUW 6LH GLHQW DOV ZLFKWLJH photometrische Größe zur Bewertung von Beleuchtungsanlagen. Als photoPHWULVFKH6,(LQKHLWIUGLH%HOHXFKWXQJVVWlUNHZXUGHGDV/X[PLWGHP(LQKHLtenzeichen [lx] festgelegt.

6

Grundlagen der Elektrotechnik

EV  Ev A

'V

(170.1-09)

A Beleuchtungsstärke Fläche

[lx] [m2]

)U HLQH JUREH$EVFKlW]XQJ GHU LQ Ä/X[(LQKHLWHQ³ JHPHVVHQHQ %HOHXFKWXQJVstärke können folgende Richtwerte dienen: Tabelle 170.1-01: Beleuchtungsstärke-Richtwerte Situation Beleuchtungsstärke der Sonne Tageslicht bei bedecktem Himmel Wohnraumbeleuchtung Straßenbeleuchtung Vollmondnacht

Ev [ Ix ] a a a a a

Bestrahlungsstärke „Ee“ Als Bestrahlungsstärke wurde das Verhältnis der auf eine Fläche senkrecht aufWUHIIHQGHQ6WUDKOXQJVOHLVWXQJ]XUGHUEHVWUDKOWHQ)OlFKHGH¿QLHUW

Ee  Ee

'e

(170.1-10)

A Bestrahlungsstärke

[W/m2]

Nennbeleuchtungsstärke „En“ Die Nennbeleuchtungsstärke ist der Nennwert der mittleren Beleuchtungsstärke im Bereich einer Sehaufgabe, für den eine Beleuchtungsanlage auszulegen ist. Leuchtdichte „Lv“ GH¿QLHUWIUGLHYRP$XJHHPSIXQGHQH+HOOLJNHLWHLQHUOHXFKWHQGHQ)OlFKH6LH entspricht dem Quotienten aus der von einem Flächenelement eines Strahlers unter dem Winkel K zur Flächennormalen abgestrahlten Beleuchtungsstärke und der senkrechten Projektion zur betrachteten Richtung. Als photometrische SI(LQKHLWIUGLH/HXFKWGLFKWHZXUGH>FGPë@IHVWJHOHJW

LV 

EV A — cos K

Lv K

/HXFKWGLFKWH :LQNHO]XU)OlFKHQQRUPDOHQ

(170.1-11) >FGP2] >ƒ@

'LH/HXFKWGLFKWHLVWHLQ0D‰IUGHQ+HOOLJNHLWVHLQGUXFNGHQGDV$XJHYRQHLQHU )OlFKH KDW 6LH HQWVSULFKW GHU DXI GLH JHVHKHQH )OlFKH EH]RJHQHQ /LFKWVWlUNH 'HU /HXFKWGLFKWHEHUHLFK XPIDVVW :HUWH YRQ 9FGPë 6RQQH  ELV ±FGPë (Sichtbarkeitsschwelle). Sehaufgabe, Bereich einer Sehaufgabe Sehaufgaben sind sehrelevante Elemente der auszuführenden Arbeit. Als BeUHLFKHLQHU6HKDXIJDEHZXUGHMHQHU7HLOHLQHV$UEHLWVSODW]HVGH¿QLHUWLQGHPGLH Sehaufgabe ausgeführt wird [70].. Die für eine Sehaufgabe erforderliche Sehleistung wird durch die Objektgröße, den Kontrast gegen den Hintergrund, die /HXFKWGLFKWH GHV 2EMHNWHV XQG GLH 'DUELHWXQJV]HLW DOV VHKUHOHYDQWH (OHPHQWH der auszuführenden Tätigkeit bestimmt.

Begriffsbestimmungen

7

Abbildung 170.1-02:/HXFKWGLFKWHXQG%HOHXFKWXQJVVWlUNH)OlFKHGHU6HKDXIJDEH

Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke „g1“ Die Verteilung der Beleuchtungsstärke über den Bereich einer Sehaufgabe wird mit einem Faktor g1 für die Gleichmäßigkeit gekennzeichnet. Tabelle 170.1-02: Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke E in [lx] [70] Bereich der Sehfarbe s 750 500 300 c 200 g1 s 0,7

Unmittelbare Umgebung 500 300 200 Etask g1 s 0,5

Bewertungsraster Zur Ermittlung der mittleren Beleuchtungsstärken und Gleichmäßigkeiten von %HZHUWXQJVÀlFKHQIU6HKDXIJDEHQ$UEHLWVEHUHLFKHRGHU8PJHEXQJVEHUHLFKH  können einheitliche Bewertungsraster gebildet werden. Wartungswert der Beleuchtungsstärke Wert, unter den die mittlere Beleuchtungsstärke für den Bereich der Sehaufgabe und den unmittelbaren Umgebungsbereich nicht sinken darf [70].. Dieser Wartungswert entspricht der mittleren Beleuchtungsstärke zu dem Zeitpunkt, an dem spätestens eine Wartung der Beleuchtungsanlage durchzuführen ist. Wartungsfaktor „MF“ Der Wartungsfaktor (Maintenance Faktor) wurde als Verhältnis von Wartungswert XQG $QIDQJVZHUW GHU %HOHXFKWXQJVVWlUNH HLQHU %HOHXFKWXQJVDQODJH GH¿QLHUW [70].. Er wird durch Multiplikation folgender Komponenten ermittelt:

MF = LLMF · LSF · LMF · RMF MF LLMF LSF LMF RMF

:DUWXQJVIDNWRU /DPSHQ/LFKWUFNJDQJ /DPSHQ/HEHQVGDXHUHLQÀXVV /HXFKWHQZDUWXQJVIDNWRU 5DXPZDUWXQJVIDNWRU

(170.1-12) >±@ >±@ >±@ >±@ >±@

8

Grundlagen der Elektrotechnik

Nach den Bestimmungen der ÖNORM EN 12464-1 [70] muss eine Beleuchtungsanlage gewartet werden, wenn die Beleuchtungsstärke am Arbeitsplatz unter 100% des Wartungswertes fällt. Blendungsbewertung mit „UGR-Werten“ 'LH %OHQGXQJ GXUFK /HXFKWHQ HLQHU ,QQHQUDXP%HOHXFKWXQJVDQODJH 'LUHNW blendung) kann mithilfe des von CIE (Commission Internationale de l‘Eclairage) HQWZLFNHOWHQÄ8*59HUIDKUHQV³8QL¿HOG*ODUH5DWLQJ EHZHUWHWZHUGHQ>@ [70]..

(170.1-13) UGR Lb L p

8*55HFKHQZHUW Hintergrundleuchtdichte PLWWOHUH/HXFKWGLFKWHGHUOHXFKWHQGHQ)OlFKHQ 3RVLWLRQVLQGH[QDFK*XWK IUMHGHHLQ]HOQH/HXFKWH

>±@ [cd/m2] >cd/m2] >±@

Lampe, Leuchte /DPSHQVLQG4XHOOHQ]XU(U]HXJXQJRSWLVFKHU6WUDKOXQJLPVLFKWEDUHQ%HUHLFK /HXFKWHQKLQJHJHQ*HUlWHGXUFKZHOFKHGDVYRQHLQHURGHUPHKUHUHQ/DPSHQ HU]HXJWH/LFKWYHUWHLOWJH¿OWHUWRGHUXPJHZDQGHOWZLUG(LQH/HXFKWHXPIDVVWDOOH 7HLOHGLH]XU%HIHVWLJXQJXQG]XP6FKXW]GHU/DPSHQHUIRUGHUOLFKVLQGXQGIDOOV erforderlich, Verdrahtungen sowie Vorrichtungen zum Anschluss an das elekWULVFKH9HUVRUJXQJVQHW]QLFKWDEHUGLH/DPSHQVHOEVW Bereich der Sehaufgabe und unmittelbarer Umgebungsbereich In ÖNORM EN 12464-1 [70] wurde als Bereich der Sehaufgabe jener Teil eines $UEHLWVSODW]HVGH¿QLHUWLQGHPGLH6HKDXIJDEHDXVJHIKUWZLUG$OVXQPLWWHOEDUHU 8PJHEXQJVEHUHLFKZXUGHQDFKGLHVHU1RUPGLHLP*HVLFKWVIHOGEH¿QGOLFKH)OlFKHGH¿QLHUWGLHGHQ%HUHLFKGHU6HKDXIJDEHGLUHNWXPJLEW'LHVHU8PJHEXQJVbereich muss eine Mindestbreite von 0,5 m aufweisen und kann demnach als ein den Bereich der Sehaufgabe umschließender Streifen aufgefasst werden. 5HÀH[LRQVJUDG 'HU 5HÀH[LRQVJUDG HLQHV 6WRIIHV LVW GDV 9HUKlOWQLV GHU UHÀHNWLHUWHQ ]XU DXIIDOOHQGHQ 6WUDKOXQJVLQWHQVLWlW (U LVW YRP 0DWHULDO DQ GDV GLH 6WRIIREHUÀlFKH JUHQ]W YRQ GHU 2EHUÀlFKHQEHVFKDIIHQKHLW YRP (LQIDOOVZLQNHO GHU /LFKWZHOOHQlänge und der Polarisation abhängig. 6SH]L¿VFKH$QVFKOXVVOHLVWXQJYRQ%HOHXFKWXQJVDQODJHQSj 'LHVSH]L¿VFKH$QVFKOXVVOHLVWXQJYRQ%HOHXFKWXQJVDQODJHQSj [W/m2] dient der überschlägigen Ermittlung des Energiebedarfes von Beleuchtungsanlagen [53].. 6SH]L¿VFKHHOHNWULVFKH%HZHUWXQJVOHLVWXQJYRQ%HOHXFKWXQJVDQODJHQSMO[ 'LH VSH]L¿VFKH HOHNWULVFKH %HZHUWXQJVOHLVWXQJ YRQ %HOHXFKWXQJVDQODJHQ Sj,lx [W/(m2—O[ @ GLHQW GHU (UPLWWOXQJ VSH]L¿VFKHU $QVFKOXVVOHLVWXQJHQ YRQ %HOHXFKtungsanlagen.

170.1.3 SINNBILDER *UD¿VFKH 6\PEROH IU HOHNWURWHFKQLVFKH $QODJHNRPSRQHQWHQ VLQG ZHLWJHKHQG JHQRUPW>@>@ >@>@7DEHOOHHQWKlOWHLQH$XVZDKOKlX¿JYRUNRPPHQGHU6\PEROH 7DEHOOH  HQWKlOW HLQH $XVZDKO KlX¿J YRUNRPPHQGHU 6\PEROH und soll das Verständnis elektrotechnischer Pläne und Schemata erleichtern.

Sinnbilder

9

Tabelle 170.1-03: Sinnbilder für Elektroinstallationen Sinnbild

Bezeichnung

Sinnbild

Bezeichnung Taster

Transformator 7DVWHUPLW/HXFKWH Sicherung allgemein

/HXFKWHQDXVODVV'DUVWHOOXQJPLW /HLWXQJ

Sicherung 12 A, dreipolig

/HXFKWHQDXVODVVDQ:DQG 'DUVWHOOXQJPLW/HLWXQJ

Stromzähler

/HXFKWHDOOJHPHLQ

Steckdose allgemein

/HXFKWVWRIÀDPSHQOHXFKWH allgemein

Schutzkontaktsteckdose

/HXFKWHPLW/HXFKWVWRIÀDPSHQ

Steckdose mit einpoligem Schalter

/HXFKWHPLW/HXFKWVWRIÀDPSHQ

Steckdose für nachrichtentechnische Zwecke

Scheinwerfer allgemein

Schalter allgemein

Punktleuchte, Spot

Schalter mit Kontrollleuchte

Flutleuchte

einpoliger Schalter

Notleuchte, durch getrennte Stromkreise versorgt

zweipoliger Schalter

Notleuchte mit Eigenversorgung

einpoliger Schalter mit mehreren Stellungen, Serienschalter

1RWVFKDOWHU'DUVWHOOXQJPLW/HLWHU

Wechselschalter

Motor

Kreuzschalter

Ventilator

einpoliger Arbeitskontakt (Schließer)

/DXWVSUHFKHU

dreipoliger Arbeitskontakt (Schließer)

Mikrofon

Sicherungsschalter

Hupe

Fehlerstrom-Schutzschalter, vierpolig, in einpoliger Darstellung

Meldelämpchen allgemein

/HLWXQJV6FKXW]VFKDOWHU

Antennensteckdose

Motor-Schutzschalter mit thermischer und magnetischer Auslösung, dreipolig, in einpoliger Darstellung

Antenne allgemein

Relais, dreipolig, in einpoliger Darstellung

Verstärker allgemein

Blinkrelais

Umformer von Wechselstrom auf Gleichstrom

170.2 ERDUNGS- UND BLITZSCHUTZANLAGEN 170.2.1 SCHUTZMASSNAHMEN Elektrische Energie ist direkt nicht sichtbar, sondern nur an ihren Wirkungen zu erkennen. Die Wirkung des elektrischen Stromes auf den Menschen ist ein vielschichtiges Phänomen. Neben chemischen und thermischen Wirkungen wird auch das 1HUYHQV\VWHPEHHLQÀXVVWIUGHVVHQ)XQNWLRQHEHQIDOOVHOHNWULVFKH3RWHQ]LDOHJHnutzt werden. Die nachfolgenden Hinweise betreffen nur technische Wechselströme PLW)UHTXHQ]HQLP%HUHLFKYRQELV+]'HUJHJHQZlUWLJH.HQQWQLVVWDQGSK\VLRORJLVFKHU :LUNXQJHQ GHV HOHNWULVFKHQ 6WURPHV DXI GHQ PHQVFKOLFKHQ .|USHU LVW LQ$EEGDUJHVWHOOW:HQQHLQH3HUVRQEHLVSLHOVZHLVHJOHLFK]HLWLJ]ZHL7HLOH PLWXQWHUVFKLHGOLFKKRKHQ6SDQQXQJHQÄPotenzialdifferenz³ EHUKUWRGHUZHQQVLH PLWGHQ)‰HQDXIGHU(UGHVWHKW(UGSRWHQ]LDO XQGGDEHLHLQHQVSDQQXQJVIKUHQGHQ7HLOEHUKUWGDQQVLQGGLHVHSK\VLRORJLVFKHQ:LUNXQJHQ]XHUZDUWHQ Abbildung 170.2-01: Physiologische Wirkungen des elektrischen Stromes

1 2 3 4

NORMALERWEISE KEINE EINWIRKUNGEN NORMALERWEISE KEINE SCHÄDIGENDEN EINWIRKUNGEN MUSKELVERKRAMPFUNGEN, UNREGELMÄSSIGKEITEN BEIM HERZSCHLAG MÖGLICH GEFAHR DES HERZKAMMERFLIMMERNS SEHR GROSS

'LH +|KH GHV 6WURPV LVW DEKlQJLJ YRP :LGHUVWDQG GHU ÄImpedanz³  GHV .|USHUV GHU XQJHIlKU 8 EHWUlJW +DXW 6WURPZHJ *U|‰H GHU %HUKUXQJVÀlFKH XVZ  'HU 6SDQQXQJVDEIDOO EHU GHP .|USHU ZLUG DOV %HUKUXQJVVSDQQXQJ Ä8%“ be]HLFKQHW:LUGGXUFKHLQHQ.|USHUPLWHOHNWULVFKHP:LGHUVWDQGHOHNWULVFKH(QHUJLH JHOHLWHW GDQQ HUJLEW VLFK QDFK GHP 2KP¶VFKHQ *HVHW] IU GLHVHQ 6WURPÀXVV HLQH YHUEOHLEHQGH 6SDQQXQJ 'XUFK NXU]H 9HUELQGXQJHQ XQG JUR‰H 4XHUVFKQLWWH GHU HOHNWULVFKHQ/HLWHUNDQQGLHVH6SDQQXQJNOHLQJHKDOWHQZHUGHQ



(UGXQJVXQG%OLW]VFKXW]DQODJHQ

Abbildung 170.2-02:(UVDW]VFKDOWELOGÄ0HQVFK³

'LH6WlUNHGHUSK\VLRORJLVFKHQ:LUNXQJDXIGHQ.|USHULVWDEKlQJLJYRQ •
•
•
•


6WURPZHJGXUFKGHQ.|USHU Stromart, Dauer der Einwirkung, Stromstärke.

IK  IK UB RK

UB RK 6WURPVWlUNHEHLGXUFKVWU|PWHP.|USHU %HUKUXQJVVSDQQXQJHQ :LGHUVWDQGGHVGXUFKVWU|PWHQ.|USHUV

  >$@ >9@ >8@

$XV GLHVHQ =XVDPPHQKlQJHQ ODVVHQ VLFK IROJHQGH )RUGHUXQJHQ DQ HLQH VLFKHUH (OHNWURLQVWDOODWLRQDEOHLWHQ •


•


•


6WURPHLQZLUNXQJHQ ]ZLVFKHQ  XQG  P$ VLQG P|JOLFKVW ]X YHUPHLGHQ 6LHIKUHQ]ZDUQLFKW]XP7RGEHZLUNHQMHGRFKNUDPSIDUWLJH0XVNHOUHDNWLonen. 6WURPHLQZLUNXQJHQ]ZLVFKHQXQGP$N|QQHQEHLOlQJHUHQ(LQZLUN]HLWHQ EHU  6HNXQGHQ  W|GOLFK VHLQ XQG PVVHQ GHVKDOE ]HLWOLFK EHJUHQ]WDEJHVFKDOWHW ZHUGHQ 6WURPHLQZLUNXQJHQEHUa$VLQGJUXQGVlW]OLFK]XYHUPHLGHQZHLOVLHDXFK bei sehr kurzer Einwirkdauer bereits tödlich sein können.

,Q=XVDPPHQKDQJPLWGHU0DUNWGXUFKGULQJXQJHOHNWURWHFKQLVFKHU$QODJHQ*HUlWH XQG%DXWHLOHZXUGHQXQWHUVFKLHGOLFKH6LFKHUKHLWVPD‰QDKPHQHQWZLFNHOWXQGYRUJHVFKULHEHQ GLH 0HQVFKHQ YRU GHQ JHIlKUOLFKHQ $XVZLUNXQJHQ GHV .RQWDNWHV PLW VWURPIKUHQGHQ%DXWHLOHQVFKW]HQVROOHQ'LHVH0D‰QDKPHQNDQQPDQIROJHQGHQ 6LFKHUKHLWVSHJHOQ]XRUGQHQ Basisschutz 'LHVHUEHVWHKWHQWZHGHUDXV,VROLHUVWRIIHQGLHVWURPIKUHQGH7HLOHXQWHUVFKLHGOLFKHU6SDQQXQJJHJHQHLQDQGHURGHUJHJHQ(UGHWUHQQHQRGHUHLQIDFKGDGXUFK GDVV VSDQQXQJVIKUHQGH 7HLOH DX‰HU 5HLFKZHLWH JHEUDFKW RGHU DEJHVFKUDQNW werden. Fehlerschutz 'LHVHUVROOZLUNVDPZHUGHQZHQQGHU%DVLVVFKXW]YHUVDJWEHLVSLHOVZHLVHGDQQ ZHQQGLH,VRODWLRQGHIHNWZXUGHRGHUZHJHQIHKOHQGHU$EGHFNXQJVSDQQXQJVIKUHQGH7HLOHEHUKUWZHUGHQN|QQWHQ%HL)HKOHUVFKXW]HUIROJWHLQHDXWRPDWLVFKH $EVFKDOWXQJXQWHU6SDQQXQJJHVHW]WHUEHUKUEDUHU0HWDOOWHLOH]%*HKlXVH 

6FKXW]PD‰QDKPHQ



Zusatzschutz 'LHVHUVROOZLUNVDPZHUGHQZHQQGHU)HKOHUVFKXW]YHUVDJWXQGGDEHLXQWHU6SDQQXQJVWHKHQGHEODQNH7HLOHEHUKUWZHUGHQ0LWGHP=XVDW]VFKXW]ZLUGHLQZHLWHUHU6FKXW]SHJHOJHVFKDIIHQGHUEHL9HUVDJHQGHV)HKOHUVFKXW]HVXQGGLUHNWHP %HUKUHQ XQWHU 6SDQQXQJ VWHKHQGHU 7HLOH GXUFK KRFKHPS¿QGOLFKH )HKOHUVWURP Schutzschalter mit Nennfehlerströmen I%N”P$]XVlW]OLFKHQ6FKXW]ELHWHW Tabelle 170.2-01: %HUKUXQJVVFKXW]>@ >@ 1. Schutzebene Schutz gegen direktes %HUKUHQ%DVLVVFKXW]

2. Schutzebene Schutz bei indirektem %HUKUHQ)HKOHUVFKXW]

3. Schutzebene Schutz bei direktem %HUKUHQ=XVDW]VFKXW]

6FKXW]YRU*HIDKUHQGLHVLFK DXVHLQHU%HUKUXQJPLW DNWLYHQ7HLOHQHUJHEHQ

6FKXW]YRU*HIDKUHQGLHVLFK LP)HKOHUIDOODXVHLQHU %HUKUXQJPLWGHP.|USHURGHU IUHPGHQOHLWIlKLJHQ7HLOHQ ergeben.

(UJlQ]XQJGHU6FKXW]PD‰QDKPHQJHJHQGLUHNWHV%HUKUHQ ]%ZHQQGLHVHXQZLUNVDP werden.

,Q +LQEOLFN DXI GDV (UIRUGHUQLV HLQHV 6FKXW]OHLWHUV ZHUGHQ IROJHQGH 6FKXW]PD‰ QDKPHQXQWHUVFKLHGHQ Schutzmaßnahmen ohne Schutzleiter >@ •


Schutzisolierung %HVWHKWDXVHLQHU=XVDW]LVRODWLRQGHU*HUlWH6FKXW]LVROLHUWH*HUlWHZHUGHQ auch dann, wenn sie Metallgehäuse besitzen, nicht an einen Schutzleiter DQJHVFKORVVHQ XQG EHVLW]HQ ]ZHLDUPLJH $QVFKOXVVOHLWXQJHQ PLW .RQWXUHQ 6WHFNGRVH 

•


6FKXW])XQNWLRQVNOHLQVSDQQXQJ 'DEHLZLUGGXUFK5HGXNWLRQGHU%HWULHEVVSDQQXQJDXIHLQHQXQJHIlKUOLFKHQ :HUW EHL JOHLFK]HLWLJHU JDOYDQLVFKHU 7UHQQXQJ ,VROLHUXQJ  YRP 1HW] GHU Schutzgrad erreicht. Je nach Anwendungsfall werden unterschiedliche MaxiPDOVSDQQXQJHQ]XJHODVVHQ



(UGXQJVXQG%OLW]VFKXW]DQODJHQ

•


Schutztrennung 'DEHLZLUGHLQ6WURPNUHLVYRPEULJHQ1HW]GXUFKHLQHQJHHLJQHWHQ7UHQQWUDQVIRUPDWRURGHU0RWRUJHQHUDWRUJDOYDQLVFKJHWUHQQW%HLHLQHU%HUKUXQJ PLW VFKXW]JHWUHQQWHQ DNWLYHQ 7HLOHQ HUJLEW VLFK NHLQ 6WURPÀXVV XQG GDPLW DXFKNHLQH*HIlKUGXQJ]%5DVLHUVWHFNGRVHLQ%DGH]LPPHU 

Schutzmaßnahmen mit Schutzleiter >@ •
1XOOXQJ716\VWHP  )UGLHVH6FKXW]PD‰QDKPHZLUG]XQlFKVWHLQJHHUGHWHU7UDQVIRUPDWRUVWHUQSXQNW 7  EHQ|WLJW 'HU 1HXWUDOOHLWHU 1  ZLUG VRGDQQ DQ P|JOLFKVW YLHOHQ 6WHOOHQJHHUGHW'DGLH9HUEUDXFKHUJHKlXVHDQGHQJHHUGHWHQ1HXWUDOOHLWHU DQJHVFKORVVHQ ZHUGHQ ZLUG GDV 1HW] DOV Ä711HW]³ XQG GHU 1HXWUDOOHLWHU DOVÄ3(1/HLWHU³EH]HLFKQHW3( SURWHFWLYHHDUWK1 QHXWUDO  Abbildung 170.2-03: Nullung

•


)HKOHUVWURP6FKXW]VFKDOWXQJ776\VWHP %HL GHU ),6FKXW]VFKDOWXQJ ZLUG GHU EHU GHQ 6FKXW]OHLWHU ]XU (UGH DEÀLH‰HQGH6WURPDOV'LIIHUHQ]GHU6WU|PHLQGHU=XOHLWXQJ]XP9HUEUDXFKHUPLW HLQHP 6XPPHQVWURPZDQGOHU JHPHVVHQ .LUFKKRII¶VFKHV *HVHW]  :HQQ GLHVHU 6WURP GHQ :HUW GHV 1HQQIHKOHUVWURPHV ]% P$  EHUVFKUHLWHW GDQQYHUDQODVVWHLQ6FKXW]VFKDOWHUHLQHDOOSROLJH$EVFKDOWXQJ9RUJHVFKDOWHWH EHVRQGHUV HPS¿QGOLFKH ]% P$  XQG UDVFK VFKDOWHQGH 6FKXW]VFKDOWHU O|VHQ EHUHLWV DXV ZHQQ HLQ 0HQVFK HLQHQ VSDQQXQJVIKUHQGHQ /HLWHUEHUKUWXQGGXUFKVHLQHQ.|USHU6WURPJHJHQ(UGHÀLH‰W'HUGDPLW YHUEXQGHQH =XVDW]VFKXW] ZLUG EHL 6WURPNUHLVHQ PLW 6WHFNGRVHQ HPSIRKlen.

•


6FKXW]HUGXQJ776\VWHP 'LHVH6FKXW]PD‰QDKPHVHW]W]XQlFKVWHLQ1HW]YRUDXVLQGHPGHU6WHUQSXQNW GHV 1LHGHUVSDQQXQJVWUDQVIRUPDWRUV JHHUGHW LVW XQG GLH =XOHLWXQJ ]XP9HUEUDXFKHUQXUDXVGHQ3KDVHQXQGGHPLVROLHUWJHIKUWHQ1HXWUDOOHLWHUEHVWHKW(LQ6FKXW]OHLWHUZLUGQLFKWPLWJHIKUWXQGGHU6FKXW]OHLWHUGHV 9HUEUDXFKHUV ZLUG ORNDO JHHUGHW ,P )HKOHUIDOO ÀLH‰W GHU )HKOHUVWURP GXUFK GHQ6FKXW]OHLWHUXQGYHUDQODVVWGLHYRUJHVFKDOWHWH6LFKHUXQJ]XP7UHQQHQ GHV6WURPNUHLVHV'LH6FKXW]HUGXQJLVWQXUZLUNVDPZHQQYHUKlOWQLVPl‰LJ niederohmige Erdungswiderstände bestehen.

6FKXW]PD‰QDKPHQ Abbildung 170.2-04:)HKOHUVWURP), 6FKXW]VFKDOWXQJ

Abbildung 170.2-05:=XVDW]VFKXW]GXUFKKRFKHPS¿QGOLFKH),6FKXW]VFKDOWHU

Abbildung 170.2-06: 6FKXW]HUGXQJLP771HW]]%IU/





(UGXQJVXQG%OLW]VFKXW]DQODJHQ

•


Schutzleitungssystem (LQ 6FKXW]OHLWXQJVV\VWHP HUJLEW VLFK GXUFK 9HUELQGXQJ DOOHU lX‰HUHQ OHLW IlKLJHQ 7HLOH .|USHU  PLWHLQDQGHU PLW GHU %HUKUXQJ YRQ ]XJlQJOLFKHQ IUHPGHQOHLWIlKLJHQ7HLOHQXQGPLWGHU(UGXQJVDQODJHEHU6FKXW]OHLWHU'LH (UGXQJ HLQHV 1HW]SXQNWHV 6\VWHPOHLWHU  LVW GDEHL QXU DOV RIIHQH (UGXQJ ]XOlVVLJ $OOH 6FKXW]HUGHU PVVHQ PLW GHP 6FKXW]OHLWXQJVV\VWHP YHUEXQGHQ ZHUGHQ 'DGXUFK VROOHQ QLHGHURKPLJH (UGVFKOVVH GHU $X‰HQOHLWHU RKQH9HUELQGXQJPLWGHP6FKXW]OHLWXQJVV\VWHPYHUKLQGHUWZHUGHQ

Abbildung 170.2-07: Schutzleitungssystem

Potenzialausgleich $OV3RWHQ]LDODXVJOHLFKZLUGHLQHHOHNWULVFKOHLWIlKLJH9HUELQGXQJEH]HLFKQHWGLH HLQHHOHNWULVFKH6SDQQXQJ]ZLVFKHQOHLWIlKLJHQ.|USHUQYHUKLQGHUQRGHU]XPLQGHVWUHGX]LHUHQNDQQ'DEHLZHUGHQIROJHQGH$UWHQXQWHUVFKLHGHQ •


+DXSWSRWHQ]LDODXVJOHLFK 'HU+DXSWSRWHQ]LDODXVJOHLFKLVWHLQ3RWHQ]LDODXVJOHLFK]ZLVFKHQDOOHQLQHLQ *HElXGHJHIKUWHQ/HLWXQJHQXQGGHP)XQGDPHQWHUGHU(UPXVVLP+DXVDQVFKOXVVUDXPMHGHV*HElXGHVLQVWDOOLHUWZHUGHQ(LQ]XELQGHQVLQGQHEHQ GHP )XQGDPHQWHUGHU DOOH PHWDOOHQHQ 5RKUOHLWXQJHQ XQG GHU 6FKXW]OHLWHU GHU 6WURPYHUVRUJXQJ 'LH 3RWHQ]LDODXVJOHLFKVOHLWXQJHQ PVVHQ DXI HLQHU 3RWHQ]LDODXVJOHLFKVVFKLHQH]XVDPPHQJHIKUWZHUGHQ

•


Örtlicher Potenzialausgleich Ein örtlicher Potenzialausgleich ist ein Potenzialausgleich zwischen allen HOHNWULVFKOHLWIlKLJHQ7HLOHQLQHLQHP5DXPRGHU%HUHLFKXQGGHP6FKXW]OHLWHU GHU LQ GHQ 5DXP RGHU %HUHLFK JHIKUWHQ /HLWXQJHQ IU 1LHGHUVSDQQXQJ(UZLUGLQIROJHQGHQ5lXPHQXQG%HUHLFKHQPLWEHVRQGHUHU*HIlKUGXQJYRUJHVFKULHEHQ ± )HXFKWUlXPH]XP%HLVSLHODOOH5lXPHPLW%DGHZDQQHRGHU'XVFKH  ± IHXHUJHIlKUGHWH%HUHLFKH ± H[SORVLRQVJHIlKUGHWH%HUHLFKH Zweck des Potenzialausgleiches ist es, das Auftreten gefährlicher PotenzialXQWHUVFKLHGH ]ZLVFKHQ EHUKUEDUHQ OHLWIlKLJHQ $QODJHWHLOHQ HLQHU $QODJH QDFK Möglichkeit zu vermeiden. Der Potenzialausgleich allein ist keine ausreichende 6FKXW]PD‰QDKPH

Grenzwerte gefährlicher Berührungsspannung $OV(UIDKUXQJVZHUWHZHUGHQ6SDQQXQJHQYRQPHKUDOV9:HFKVHOVSDQQXQJ RGHU9*OHLFKVSDQQXQJEHUHLWVDOVJHIlKUOLFKHLQJHVWXIW Systembezeichnungen von Stromnetzen )U MHQH 6WURPQHW]H GLH ZHOWZHLW ]XP (LQVDW] NRPPHQ ZXUGHQ LQWHUQDWLRQDO 6\VWHPEH]HLFKQXQJHQIHVWJHOHJW$EE 

Erdungsanlagen

17

Abbildung 170.2-08: Systembezeichnungen von Stromnetzen

170.2.2 ERDUNGSANLAGEN (UGXQJVDQODJHQGLHQHQGHP6FKXW]YRUhEHUVSDQQXQJEHL*OHLFKVWURPXQGQLHGHUIUHTXHQWHP :HFKVHOVWURP VRZLH GHQ (UIRUGHUQLVVHQ LQIRUPDWLRQVWHFKQLVFKHU $Q ODJHQ 6LH VLQG GHQ %HVWLPPXQJHQ GHU g1250 (1  >@ HQWVSUHFKHQG HQWVSUHFKHQG ]X ]X errichten. Der Ohm‘sche Widerstand zwischen zwei Punkten einer Erdungsanlage GDUI Ÿ QLFKW EHUVFKUHLWHQ 'LH PD[LPDO ]XOlVVLJH %HUKUXQJVVSDQQXQJ ZXUGH PLW 9 IHVWJHOHJW %HUHLWV YRUKDQGHQH (UGXQJV XQG 3RWHQ]LDODXVJOHLFKVV\VWHPH sind zu nutzen und zu beschriften. Abbildung 170.2-09: Erdungsanlage



(UGXQJVXQG%OLW]VFKXW]DQODJHQ

Erdungsleitung Als Erdungsleitung wird eine Leitung bezeichnet, die einen zu erdenden AnlaJHQWHLOPLWHLQHP(UGHUYHUELQGHWVRZHLWGLHVHDX‰HUKDOEGHV(UGUHLFKHVRGHU LVROLHUWLP(UGUHLFKYHUOHJWLVW(UGXQJVOHLWXQJHQDX‰HUKDOEGHV(UGUHLFKHVVLQG HQWZHGHUVLFKWEDURGHUEHL9HUNOHLGXQJ]XJlQJOLFK]XYHUOHJHQXQGJHJHQPHFKDQLVFKH XQG FKHPLVFKH =HUVW|UXQJ ]X VFKW]HQ 6FKDOWHU 6LFKHUXQJHQ XQG RKQH :HUN]HXJ O|VEDUH 9HUELQGXQJHQ GUIHQ LQ (UGXQJVOHLWXQJHQ QLFKW HLQJHbunden werden. Abbildung 170.2-10: 5LQJHUGHU

Erdungssammelleitung Als Erdungssammelleitung wird eine Erdungsleitung bezeichnet, an die mehrere Erdungsleitungen angeschlossen sind. Auswahl und Anordnung von Erdern ist YRQGHQ|UWOLFKHQ9HUKlOWQLVVHQGHU%RGHQEHVFKDIIHQKHLWXQGGHP]XOlVVLJHQ $XVEUHLWXQJVZLGHUVWDQGDEKlQJLJ(UGHUPVVHQHLQHJXWH9HUELQGXQJPLWGHP XPJHEHQGHQ(UGUHLFKHUP|JOLFKHQ%HLVFKOHFKWOHLWHQGHPWURFNHQHP(UGUHLFK sind Erder einzuschlämmen. •


%DQGHUGHU %HVWHKHQDXVPHWDOOLVFKHQ%lQGHUQ5XQGVWDQJHQRGHU6HLOHQGLHLQHLQHU 9HUOHJHWLHIH]ZLVFKHQHWZDXQGPLQ)RUPYRQ6WUDKOHQ5LQJHQRGHU 0DVFKHQYHUOHJWZHUGHQ(VLVWDXFKHLQH(LQEHWWXQJLQGHQ%HWRQYRQ*Hbäudefundamenten möglich.

•


Staberder 6LQG 6WDKOURKUH RGHU 6WDKOSUR¿OH XQG ZHUGHQ P|JOLFKVW VHQNUHFKW LQ GDV Erdreich getrieben. Länge und Anzahl der Staberder werden nach dem erIRUGHUOLFKHQ $XVEUHLWXQJVZLGHUVWDQG EHVWLPPW %HL $QRUGQXQJ PHKUHUHU 6WDEHUGHU VROO GHUHQ $EVWDQG PLQGHVWHQV GHU GRSSHOWHQ /lQJH GHU (UGHU HQWVSUHFKHQ $OOH 6WDEHUGHU VLQG DQ HLQH JHPHLQVDPH (UGXQJVVDPPHOOHLWXQJDQ]XVFKOLH‰HQ

•


)XQGDPHQWHUGHU $OV )XQGDPHQWHUGHU NDQQ HQWZHGHU YHU]LQNWHU %DQGVWDKO $EPHVVXQJ [ PPRGHU[PP RGHUYHU]LQNWHU5XQGVWDKOYRQPLQGHVWHQV‘PP YHUZHQGHW ZHUGHQ 'HU )XQGDPHQWHUGHU LVW PLW $EVWDQGVKDOWHUQ KRFKNDQW EHL %DQG  DOV DQJHVFKORVVHQHU 5LQJ LQ GHU )XQGDPHQWVRKOH ]X YHUOHJHQ 9RQGHP)XQGDPHQWHUGHUVLQGHLQH$QVFKOXVVIDKQHLQGHQ+DXVDQVFKOXVVUDXP GHV *HElXGHV ]XU 3RWHQ]LDODXVJOHLFKVVFKLHQH VRZLH EHL %HGDUI GLH

Erdungsanlagen

19

$QVFKOXVVOHLWXQJHQIUGLH$EOHLWXQJHQGHU%OLW]VFKXW]DQODJHDX‰HQKRFK]XIKUHQ)UGLHVH$QVFKOVVHN|QQHQPLW.HLOYHUELQGHUQDXIHLQIDFKH:HLVH HLQZDQGIUHLH9HUELQGXQJHQJHVFKDIIHQZHUGHQ'LH%HZHKUXQJHQYRQ3ODWWHQRGHU6WUHLIHQIXQGDPHQWHQN|QQHQZLH)XQGDPHQWHUGHUEHQXW]WZHUGHQ ZHQQGLHQRWZHQGLJHQ$QVFKOXVVIDKQHQDQGLH%HZHKUXQJDQJHVFKORVVHQ XQGGLH%HZHKUXQJHQEHUGLH)XJHQPLWHLQDQGHUYHUEXQGHQZHUGHQ)XQdamenterder bewirken einen bestmöglichen Potenzialausgleich innerhalb GHV%DXN|USHUVXQGEOHLEHQZlKUHQGGHU*HElXGHEHVWDQG]HLWZLUNVDP Beispiel 170.2-01:)XQGDPHQWHUGHU

)UGHQ$QVFKOXVVYRQ3RWHQ]LDODXVJOHLFKVOHLWXQJHQLQ*HElXGHQLVWLP,QQHUHQGHV %DXZHUNHV DQ ]XJlQJOLFKHU 6WHOOH PLQGHVWHQV HLQH YRP )XQGDPHQWHUGHU DXVJHKHQGH $QVFKOXVVIDKQH DQ]XRUGQHQ XQG ELV HWZD P EHU GHQ .HOOHUIX‰ERGHQ KRFK]XIKUHQ Abbildung 170.2-11:)XQGDPHQWHUGHUPLW$QVFKOXVVIDKQH

Abbildung 170.2-12: $QVFKOXVVIDKQHQDQ)XQGDPHQWHUGHU



(UGXQJVXQG%OLW]VFKXW]DQODJHQ

1DFK GHQ (UULFKWXQJVYRUVFKULIWHQ IU 0LWWHOVSDQQXQJV XQG 6WDUNVWURPDQODJHQ LVW GHU(UULFKWHUGHU(OHNWURLQVWDOODWLRQIUGLH+HUVWHOOXQJGHUYRUJHVFKULHEHQHQ9HUELQdungen zur Erzielung eines Potenzialausgleiches zuständig. An eine PotenzialausJOHLFKVVFKLHQH Ä3$6³  VLQG DOOH YRUKDQGHQHQ OHLWIlKLJHQ 7HLOH PLWWHOV 3RWHQ]LDO DXVJOHLFKVOHLWHUDQ]XVFKOLH‰HQZLH]% (UGXQJVDQODJHGHV2EMHNWHV Wasserverbrauchsleitungen, *DVYHUEUDXFKVOHLWXQJHQ DQGHUHPHWDOOHQH5RKUV\VWHPH 0HWDOOWHLOHGHU*HElXGHNRQVWUXNWLRQ %OLW]VFKXW]DQODJH )XQNWLRQVXQG6FKXW]HUGXQJYRQ)HUQPHOGHDQODJHQ der Schutzleiter der elektrischen Anlagen.

•
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170.2.3 SCHUTZARTEN VON GEHÄUSEN ELEKTRISCHER BETRIEBSMITTEL )U GHQ (LQVDW] YRQ *HKlXVHQ HOHNWULVFKHU %HWULHEVPLWWHO PLW %HPHVVXQJVVSDQQXQJHQ ELV N9 ZXUGHQ PLW GHU 1RUP ',1 (1  >@ 6FKXW]DUWNODVVHQ Schutzartklassen IHVWJHOHJWGLHDQJHEHQZHOFKHQ8PZHOWEHODVWXQJHQKLQVLFKWOLFK%HUKUXQJ)UHPGN|USHUXQG)HXFKWLJNHLWVVFKXW]HLQ6\VWHPDXVJHVHW]WZHUGHQNDQQRKQH6FKDGHQ zu nehmen. 'HUJHQRUPWHÄ,3&RGH³IUInternational Protection) besteht aus einer zweistelligen =LIIHUQNRPELQDWLRQGLHGHQMHZHLOLJHQ6FKXW]JUDGDQJLEWZREHLGLHHUVWH=LIIHUGLH 6FKXW]NODVVH IU %HUKUXQJV XQG )UHPGN|USHUVFKXW] XQG GLH ]ZHLWH =LIIHU GHQ :DVVHUXQG)HXFKWLJNHLWVVFKXW]NHQQ]HLFKQHW Abbildung 170.2-13: ,3&RGHIU6FKXW]DUWHQYRQ*HKlXVHQHOHNWULVFKHU%HWULHEVPLWWHO

Tabelle 170.2-02:6FKXW]JUDGHJHJHQGDV(LQGULQJHQYRQ)UHPGN|USHUQ Kennziffer  1   

Kurzbeschreibung 1LFKWJHVFKW]W *HVFKW]WJHJHQIHVWH )UHPGN|USHU•PP *HVFKW]WJHJHQIHVWH )UHPGN|USHU•PP *HVFKW]WJHJHQIHVWH )UHPGN|USHU•PP *HVFKW]WJHJHQIHVWH )UHPGN|USHU•PP



6WDXEJHVFKW]W



Staubdicht

'H¿QLWLRQ 'LH2EMHNWVRQGH.XJHOPLWPP'XUFKPHVVHU darf nicht voll eindringen. 'LH2EMHNWVRQGH.XJHOPLWPP'XUFKPHVVHU darf nicht voll eindringen. 'LH2EMHNWVRQGH.XJHOPLWPP'XUFKPHVVHU GDUIEHUKDXSWQLFKWHLQGULQJHQ 'LH2EMHNWVRQGH.XJHOPLWPP'XUFKPHVVHU GDUIEHUKDXSWQLFKWHLQGULQJHQ Das Eindringen von Staub ist nicht vollständig zu verhindern. Der Staub darf nicht in einer solchen Menge eindringen, dass das zufrieden stellende $UEHLWHQGHV*HUlWHVRGHUGLH6LFKHUKHLWEHHLQWUlFKtigt wird. .HLQ(LQGULQJHQYRQ6WDXE

%OLW]VFKXW]



Tabelle 170.2-03:6FKXW]DUWLP+LQEOLFNDXIVFKlGOLFKH(LQÀVVHYRQ:DVVHU Kennziffer  1

Kurzbeschreibung 1LFKWJHVFKW]W *HVFKW]WJHJHQ 7URSIZDVVHU



*HVFKW]WJHJHQ 7URSIZDVVHU



*HVFKW]WJHJHQ 6SUKZDVVHU



*HVFKW]WJHJHQ 6SULW]ZDVVHU



*HVFKW]WJHJHQ Strahlwasser



*HVFKW]WJHJHQVWDUNHV Strahlwasser

7

*HVFKW]WJHJHQGLH Wirkung von zeitweiligem 8QWHUWDXFKHQLQ:DVVHU



*HVFKW]WJHJHQGLH Wirkung von dauerndem 8QWHUWDXFKHQLQ:DVVHU

.

*HVFKW]WJHJHQ:DVVHU bei Hochdruck- und 'DPSIVWUDKOUHLQLJXQJ

'H¿QLWLRQ 6HQNUHFKWIDOOHQGH7URSIHQGUIHQNHLQHVFKlGOLFKH Wirkung haben. 6HQNUHFKWIDOOHQGH7URSIHQGUIHQNHLQHVFKlGOLFKH :LUNXQJKDEHQZHQQGDV*HKlXVHELV]Xƒ beidseitig der Senkrechten geneigt ist. :DVVHUGDVLQHLQHP:LQNHOELV]XƒEHLGVHLWLJGHU 6HQNUHFKWHQJHVSUKWZLUGGDUINHLQHVFKlGOLFKH Wirkung haben. :DVVHUGDVDXVMHGHU5LFKWXQJJHJHQGDV*HKlXVH JHVSULW]WZLUGGDUINHLQHVFKlGOLFKH:LUNXQJKDEHQ :DVVHUGDVDXVMHGHU5LFKWXQJDOV6WUDKOJHJHQGDV *HKlXVHJHULFKWHWLVWGDUINHLQHVFKlGOLFKH:LUNXQJ haben. :DVVHUGDVDXVMHGHU5LFKWXQJDOVVWDUNHU6WDKO JHJHQGDV*HKlXVHJHULFKWHWLVWGDUINHLQH schädliche Wirkung haben. Wasser darf nicht in einer Menge eindringen, die VFKlGOLFKH:LUNXQJYHUXUVDFKWZHQQGDV*HKlXVH unter genormten Druck- und Zeitbedingungen zeitweilig in Wasser untergetaucht ist. Wasser darf nicht in einer Menge eindringen, die VFKlGOLFKH:LUNXQJYHUXUVDFKWZHQQGDV*HKlXVH GDXHUQGXQWHU:DVVHUJHWDXFKWLVW'LH%HGLQJXQJHQ PVVHQ]ZLVFKHQ+HUVWHOOHUXQG$QZHQGHUYHUHLQEDUW ZHUGHQ'LH%HGLQJXQJHQMHGRFKPVVHQVFKZLHULJHU sein als bei Ziffer 7. :DVVHUGDVDXVMHGHU5LFKWXQJXQWHUVWDUNHUK|KWHP 'UXFNJHJHQGDV*HKlXVHJHULFKWHWLVWGDUINHLQH schädliche Wirkung haben.

)U ÄQRUPDOH³ ,QGXVWULHV\VWHPH LQ JHVFKORVVHQHQ :HUNKDOOHQ ZLUG EOLFKHUZHLVH GHU 6FKXW]QDFK,3DQJHERWHQVWDXEJHVFKW]WXQGJHVFKW]WJHJHQ6SULW]ZDVVHU )U 6\VWHPHLP$X‰HQHLQVDW]]%LQ)DKU]HXJHQ ZLUGHLQ6FKXW]QDFK,3HPSIRKOHQ VWDXEGLFKW XQG JHVFKW]W JHJHQ 6WUDKOZDVVHU  *HULQJHUH 6FKXW]NODVVHQ DOV ,3 ELHWHQQXU6FKXW]JHJHQ%HUKUXQJHQXQGVLQGQXUGDQQVLQQYROOZHQQGDV6\VWHP VHLQHUVHLWVZLHGHULQHLQ*HKlXVH]%LQHLQHQ6FKDOWVFKUDQN HLQJHEDXWZLUG1LFKW MHGHV 6\VWHP NDQQ SUREOHPORV HLQHU KRKHQ 6FKXW]NODVVH HQWVSUHFKHQ 6FKXW]NODVVHQGLHEHLVSLHOVZHLVHLP)UHLHQJHJHQ5HJHQZDVVHUHLQHQKRKHQ6FKXW]JUDGELHWHQ VROOHQEHGLQJHQLQGHQPHLVWHQ)lOOHQHLQJHVFKORVVHQHVJHNDSVHOWHV *HKlXVHEHL GHPGLH:lUPHDEOHLWXQJGHV6\VWHPVSUREOHPDWLVFKZHUGHQNDQQ

170.2.4 BLITZSCHUTZ %OLW]VFKXW]V\VWHPH VROOHQ EDXOLFKH $QODJHQ YRU %UDQG RGHU PHFKDQLVFKHU =HUVW|UXQJVFKW]HQXQG3HUVRQHQLQGHQ*HElXGHQYRU9HUOHW]XQJRGHUJDU7RGEHZDKren. Es ist dabei zu bedenken, dass noch keine gesicherten technischen Möglichkeiten bestehen, das Einschlagen von Blitzen in bauliche Anlagen zu verhindern (Bilder 170.2-01 und 02). Auch ein nach bestehenden Normen geplantes und installiertes Blitzschutzsystem kann für bauliche Anlagen, Personen oder Einrichtungen keinen absoluten Schutz garantieren. Die Gefahr eines Schadens durch Blitzeinschlag lässt sich jedoch in einer mit einer Blitzschutzanlage ausgerüsteten baulichen Anlage erheblich vermindern, wenn diese beispielsweise den Bestimmungen der



(UGXQJVXQG%OLW]VFKXW]DQODJHQ

ÖNORM ( >@ entspricht. Es ist zweckmäßig, Art und Anordnung eines Blitzschutzsystems bereits im Planungsstadium eines Neubaues sorgfältig zu berücksichtigen, weil elektrisch leitende Teile einer baulichen Anlage für das Blitzschutzsystem genutzt und in dieses System eingebunden werden können. In besonderen Fällen können Blitzschutzsysteme (LPS) nur aus einem lX‰HUHQ XQG HLQHP LQQHUHQ %OLW]VFKXW] bestehen >@. Die Aufgabe des äußeren Blitzschutzes besteht darin, die Blitze aufzufangen, den Blitzstrom vom Einschlagpunkt zur Erde abzuleiten und in der Erde zu verteilen, wobei durch thermische oder mechanische Wirkungen weder Schäden an der zu schützenden baulichen Anlage noch für Personen gefährliche Überspannungen auftreten dürfen (Bilder 170.02-03 bis 10). Beispiel 170.2-02:%OLW]VFKXW]V\VWHP

'LH )XQNWLRQ GHV LQQHUHQ %OLW]VFKXW]HV EHVWHKW LQ GHU 9HUKLQGHUXQJ JHIlKUOLFKHU )XQNHQELOGXQJLQQHUKDOEGHU]XVFKW]HQGHQEDXOLFKHQ$QODJH'LHVZLUGGXUFKGHQ 3RWHQ]LDODXVJOHLFK RGHU GXUFK 7UHQQVWUHFNHQ ]ZLVFKHQ GHQ %DXWHLOHQ GHV %OLW]VFKXW]V\VWHPVXQGDQGHUHQHOHNWULVFKOHLWHQGHQ(OHPHQWHQHUUHLFKW'HU%OLW]VFKXW] 3RWHQ]LDODXVJOHLFKYHUULQJHUWGLHGXUFKGHQ%OLW]VWURPYHUXUVDFKWHQ3RWHQ]LDOXQWHUVFKLHGH(UEHVWHKWHQWZHGHULQHLQHU9HUELQGXQJDOOHUJHWUHQQWHQOHLWHQGHQ$QODJHQWHLOHGXUFK/HLWXQJHQRGHULP(LQVDW]YRQhEHUVSDQQXQJV6FKXW]JHUlWHQ63'  170.2.4.1 BEGRIFFSBESTIMMUNGEN 'LHQDFKIROJHQGDQJHIKUWHQ%HJULIIVEHVWLPPXQJHQVLQGGHUÖNORM (>@ >@ entnommen. Diese Norm betrifft das Planen und Errichten von Blitzschutzsystemen für allgemeine bauliche Anlagen bis zu 60 m Höhe. Erdblitz (OHNWULVFKH (QWODGXQJ DWPRVSKlULVFKHQ 8UVSUXQJV ]ZLVFKHQ :RONH XQG (UGH EHVWHKHQGDXVHLQHPRGHUPHKUHUHQ7HLOEOLW]HQ Teilblitz Einzelne elektrische Entladung in einem Erdblitz. Blitzstrom „i“ 6WURPGHUDP(LQVFKODJSXQNWÀLH‰W Scheitelwert „I“ +|FKVWHU:HUWGHV%OLW]VWURPHV Einschlagpunkt 3XQNWDQGHPHLQ%OLW]GLH(UGHHLQHEDXOLFKH$QODJHRGHUHLQ%OLW]VFKXW]V\VWHPWULIIW(LQ%OLW]NDQQPHKUDOVHLQHQ(LQVFKODJSXQNWDXIZHLVHQ

%OLW]VFKXW]



Direkter Einschlag %OLW]GHUGLHEDXOLFKH$QODJHRGHULKU%OLW]VFKXW]V\VWHPGLUHNWWULIIW Indirekter Einschlag (LQVFKODJLQGLH(UGHLQGHU1lKHGHU]XVFKW]HQGHQEDXOLFKHQ$QODJHRGHULQ GLH9HUVRUJXQJVOHLWXQJHQGLHLQGDV*HElXGHHLQJHIKUWVLQG +lX¿JNHLWGHU'LUHNWHLQVFKOlJHÄ1d“ =X HUZDUWHQGH GXUFKVFKQLWWOLFKH MlKUOLFKH $Q]DKO GHU 'LUHNWHLQVFKOlJH LQ HLQ *HElXGH Allgemeine bauliche Anlage $QODJHQ IU DOOJHPHLQH =ZHFNH ZLH +DQGHO ,QGXVWULH /DQGZLUWVFKDIW 9HUZDOtung sowie Wohnungen. Geschütztes Volumen 7HLO HLQHU EDXOLFKHQ $QODJH IU GHQ DQJHQRPPHQ ZLUG GDVV GLUHNWH %OLW]HLQschläge nicht auftreten. $N]HSWLHUWH(LQVFKODJVKlX¿JNHLWÄ1c“ $N]HSWLHUWHPD[LPDOH$Q]DKOGHUMlKUOLFKHQ%OLW]HLQVFKOlJHZHOFKHGLHEDXOLFKH Anlage beschädigen können. Blitzschutzsystem „LPS“ *HVDPWHV6\VWHPIUGHQ6FKXW]HLQHV9ROXPHQVJHJHQGLH$XVZLUNXQJHQGHV %OLW]HV (V EHVWHKW VRZRKO DXV GHP lX‰HUHQ DOV DXFK DXV GHP LQQHUHQ %OLW]schutz. Wirksamkeit eines Blitzschutzsystems „E“ $EKlQJLJNHLW GHU GXUFKVFKQLWWOLFKHQ MlKUOLFKHQ (LQVFKOlJH ZHOFKH LQ GHU GXUFK HLQ %OLW]VFKXW]V\VWHP JHVFKW]WHQ EDXOLFKHQ $QODJH NHLQHQ 6FKDGHQ YHUXUVDFKHQ]XGHU*HVDPW]DKOGHU'LUHNWHLQVFKOlJHLQGLHEDXOLFKH$QODJH Schutzklasse .ODVVL¿]LHUXQJ YRQ %OLW]VFKXW]V\VWHPHQ HQWVSUHFKHQG GHUHQ :LUNVDPNHLW 'LH 6FKXW]NODVVH GUFNW GLH :DKUVFKHLQOLFKNHLW DXV PLW GHU HLQ %OLW]VFKXW]V\VWHP HLQ9ROXPHQJHJHQ%OLW]HLQZLUNXQJHQVFKW]W Äußerer Blitzschutz %HVWHKW DXV GHU )DQJHLQULFKWXQJ GHU $EOHLWXQJVHLQULFKWXQJ XQG GHU (UGXQJV anlage. Innerer Blitzschutz $OOH ]XVlW]OLFKHQ 0D‰QDKPHQ ]XP lX‰HUHQ %OLW]VFKXW] ]XU 9HUPLQGHUXQJ GHU HOHNWURPDJQHWLVFKHQ $XVZLUNXQJHQ GHV %OLW]VWURPHV LQQHUKDOE GHV ]X VFKW]HQGHQ9ROXPHQV Blitzschutz-Potenzialausgleich (PA) Teil des inneren Blitzschutzes, welcher die vom Blitzstrom hervorgerufenen Potenzialunterschiede reduziert. Bei Blitzeinschlag treten wesentlich höhere Potenzialdifferenzen am Potenzialausgleich auf als bei Fehlerströmen im Drehstromnetz. Daher sind für den Schutz gegen Blitzeinwirkungen Maßnahmen erforderlich, die über die Mindestanforderungen der ÖVE/ÖNORM E 8001-1 >@ hinausgehen. Fangeinrichtung 7HLOGHVlX‰HUHQ%OLW]VFKXW]HVGHU]XP$XIIDQJHQGHU%OLW]HEHVWLPPWLVW Ableitungseinrichtung 7HLO GHV lX‰HUHQ %OLW]VFKXW]HV GHU GD]X EHVWLPPW LVW GHQ %OLW]VWURP YRQ GHU )DQJHLQULFKWXQJ]XU(UGXQJVDQODJHDE]XOHLWHQ



(UGXQJVXQG%OLW]VFKXW]DQODJHQ

Ringleiter 5LQJI|UPLJHU /HLWHU XP GLH EDXOLFKH $QODJH GHU GLH $EOHLWXQJHQ PLWHLQDQGHU YHUELQGHWXQGIUHLQHJOHLFKPl‰LJH9HUWHLOXQJGHV%OLW]VWURPHVDXIGLHVHVRUJW Erdungsanlage 7HLOGHVlX‰HUHQ%OLW]VFKXW]HVGHUGHQ%OLW]VWURPLQGLH(UGHOHLWHQXQGYHUWHLOHQ VROO 'LH (UGXQJVDQODJH NDQQ %OLW]VWU|PH DXV GHU (UGH DXIQHKPHQ GLH YRQ (UGEOLW]HQLQGHUQDKHQ8PJHEXQJKHUUKUHQ Erder 7HLORGHUPHKUHUH7HLOHGHU(UGXQJVDQODJHGLHGHQGLUHNWHQHOHNWULVFKHQ.RQWDNW ]XU(UGHKHUVWHOOHQXQGGHQ%OLW]VWURPLQGHU(UGHYHUWHLOHQ Ringerder (UGHUGHUHLQHJHVFKORVVHQH6FKOHLIHXPHLQ*HElXGHXQWHURGHUDXIGHU(UGREHUÀlFKHELOGHW Fundamenterder 5LQJHUGHUGHULP%HWRQIXQGDPHQWGHV*HElXGHVHLQJHEHWWHWLVW Erderspannung Potenzialunterschied zwischen der Erdungsanlage und der fernen Erde. Ä1DWUOLFKHU³%HVWDQGWHLOGHV%OLW]VFKXW]V\VWHPV %HVWDQGWHLO GHU HLQH %OLW]VFKXW]IXQNWLRQ HUIOOW DEHU QLFKW VSH]LHOO ]X GLHVHP =ZHFNHLQVWDOOLHUWZXUGH(LQLJH%HLVSLHOHIUGLH$QZHQGXQJGLHVHU%H]HLFKQXQJ VLQGÄQDWUOLFKH³)DQJHLQULFKWXQJÄQDWUOLFKH³$EOHLWXQJÄQDWUOLFKH³(UGHU Metallene Installationen $XVJHGHKQWH 0HWDOOWHLOH LQ HLQHU ]X VFKW]HQGHQ EDXOLFKHQ $QODJH GLH HLQHQ 3IDG IU GHQ %OLW]VWURP ELOGHQ N|QQHQ ZLH ]% 5RKUOHLWXQJHQ 7UHSSHQ $XI]XJVIKUXQJVVFKLHQHQ /IWHU /HLWXQJHQ IU +HL]XQJV XQG .OLPDDQODJHQ GXUFKYHUEXQGHQHU%HZHKUXQJVVWDKO Äußere leitende Teile $XVJHGHKQWH OHLWHQGH 7HLOH GLH LQ GLH JHVFKW]WH EDXOLFKH $QODJH HLQJHIKUW ZHUGHQ RGHU GLHVH YHUODVVHQ ZLH ]% 5RKUOHLWXQJHQ .DEHOVFKLUPH 0HWDOO NDQlOHZHOFKHHLQHQ7HLOGHV%OLW]VWURPHVIKUHQN|QQHQ Potenzialausgleichsschiene 6FKLHQH DQ GHU PHWDOOHQH ,QVWDOODWLRQHQ lX‰HUH OHLWHQGH 7HLOH /HLWXQJHQ GHU (QHUJLH XQG ,QIRUPDWLRQVWHFKQLN XQG DQGHUH .DEHO XQG /HLWXQJHQ PLW GHP %OLW]VFKXW]V\VWHPYHUEXQGHQZHUGHQN|QQHQ Potenzialausgleichsleiter Leiter zum Ausgleich von Potenzialen. Durchverbundener Bewehrungsstahl Stahlarmierung in einer baulichen Anlage, die als elektrisch durchgehend leitend gilt. Gefährliche Funkenbildung 8Q]XOlVVLJHHOHNWULVFKH(QWODGXQJLQQHUKDOEGHU]XVFKW]HQGHQEDXOLFKHQ$QODJHYHUXUVDFKWGXUFKGHQ%OLW]VWURP Sicherheitsabstand 0LQGHVWDEVWDQGÄV³]ZLVFKHQ]ZHLOHLWHQGHQ7HLOHQLQQHUKDOEGHU]XVFKW]HQGHQ EDXOLFKHQ$QODJHEHUGHQNHLQHJHIlKUOLFKH)XQNHQELOGXQJVWDWW¿QGHW Ableiter (SPD – Surge Protective Device) *HUlW]XU%HJUHQ]XQJYRQ6WR‰VSDQQXQJHQ]ZLVFKHQ]ZHL7HLOHQZLH)XQNHQVWUHFNH%OLW]VWURPDEOHLWHURGHU+DOEOHLWHUXVZ

%OLW]VFKXW]



Messstelle 6WHOOHGLHVRJHSODQWXQGDQJHRUGQHWLVWGDVVGLHHOHNWULVFKH3UIXQJXQG0HVVXQJYRQ%HVWDQGWHLOHQGHV%OLW]VFKXW]V\VWHPVVRHLQIDFKZLHP|JOLFKLVW Getrennter äußerer Blitzschutz bX‰HUHU %OLW]VFKXW] GHVVHQ )DQJHLQULFKWXQJ XQG $EOHLWXQJHQ VR YHUOHJW VLQG GDVVGHU%OLW]VWURPZHJPLWGHU]XVFKW]HQGHQEDXOLFKHQ$QODJHQLFKWLQ%HUKrung kommt. 170.2.4.2 WIRKSAMKEIT UND SCHUTZKLASSE Die Eigenschaften eines verlangten Blitzschutzsystems hängen von den Eigenschaften der zu schützenden baulichen Anlage und von der Schutzklasse ab, die erreicht werden soll. In ÖVE/ÖNORM E 8001-1 >@ sind vier Schutzklassen vorgesehen. Die Wirksamkeit eines Blitzschutzsystems nimmt von Schutzklasse I zu Schutzklasse IV ab. Für die Wirksamkeit E eines Blitzschutzsystems wird der Wert der akzeptierten Einschlagshäufigkeit Nc mit der tatsächlichen jährlichen Zahl der Einschläge Nd verglichen:

E s 1 E 1 c 1d

Nc Nd

:LUNVDPNHLWHLQHV%OLW]VFKXW]V\VWHPV DN]HSWLHUWH(LQVFKODJVKlX¿JNHLW =DKOGHUMlKUOLFKHQ(LQVFKOlJH

  >±@ >±@ >±@

Wenn Nd”1cLVWGDQQPXVVNHLQ%OLW]VFKXW]V\VWHPLQVWDOOLHUWZHUGHQ:HQQ1d > Nc LVWGDQQVROOWHHLQ%OLW]VFKXW]V\VWHPPLWGHU:LUNVDPNHLW(LQVWDOOLHUWXQGGLHGDIU JHHLJQHWH6FKXW]NODVVHGLHGDQQDXFKGLHZHLWHUHQ0D‰QDKPHQEHVWLPPWJHZlKOW werden. Tabelle 170.2-04: Wirksamkeit und Schutzklasse Wirksamkeit E    

Schutzklasse I II III ,9

$QPHUNXQJ'LHQDFKg9((DXVJHIKUWHQ%OLW]VFKXW]DQODJHQOLHJHQHUIDKUXQJVJHPl‰LP%HUHLFK der Schutzklasse II oder Schutzklasse III.

170.2.4.3 BAUELEMENTE ,QGHQPHLVWHQ)lOOHQNDQQGHUlX‰HUH%OLW]VFKXW]DQGHU]XVFKW]HQGHQEDXOLFKHQ $QODJH EHIHVWLJW ZHUGHQ (LQ YRQ GHU ]X VFKW]HQGHQ EDXOLFKHQ $QODJH JHWUHQQWHU lX‰HUHU %OLW]VFKXW] VROOWH EHQXW]W ZHUGHQ ZHQQ GLH WKHUPLVFKHQ :LUNXQJHQ DP (LQVFKODJSXQNWRGHULQGHQ/HLWXQJHQGLHGHQ%OLW]VWURPIKUHQ6FKlGHQDQGHU]X VFKW]HQGHQ EDXOLFKHQ $QODJH RGHU GHUHQ ,QKDOW YHUXUVDFKHQ N|QQHQ 'DIU W\SLVFKH)lOOHVLQGEDXOLFKH$QODJHQPLWEUHQQEDUHU'DFKGHFNXQJEDXOLFKH$QODJHQ PLW EUHQQEDUHQ :lQGHQ %HUHLFKH PLW ([SORVLRQV XQG %UDQGJHIDKU Ä1DWUOLFKH³ %HVWDQGWHLOH GLH LPPHU LQ GHU EDXOLFKHQ $QODJH YHUEOHLEHQ ZHUGHQ GLH QLFKW JH lQGHUWZHUGHQXQGGHUHQGXUFKJHKHQGH/HLWIlKLJNHLWQDFKZHLVEDULVW]%GXUFKYHUEXQGHQH %HZHKUXQJ 6WDKOVNHOHWW GHU EDXOLFKHQ $QODJH XVZ  GUIHQ DOV 7HLO GHV %OLW]VFKXW]V\VWHPV JHQXW]W ZHUGHQ $QGHUH ÄQDWUOLFKH³ %HVWDQGWHLOH GHU EDXOLFKHQ $QODJHVROOWHQQXU]XVlW]OLFK]XP%OLW]VFKXW]V\VWHPYHUZHQGHWZHUGHQ



(UGXQJVXQG%OLW]VFKXW]DQODJHQ

Abbildung 170.2-14:%DXHOHPHQWHHLQHU%OLW]VFKXW]DQODJH

Fangeinrichtung 'LH:DKUVFKHLQOLFKNHLWGDVVHLQ%OLW]HLQVFKODJLQHLQ]XVFKW]HQGHV9ROXPHQ HLQGULQJWZLUGGXUFKHLQHULFKWLJJHSODQWH)DQJHLQULFKWXQJEHDFKWOLFKYHUPLQGHUW 6LHGDUIDXVHLQHUEHOLHELJHQ.RPELQDWLRQIROJHQGHU%HVWDQGWHLOH]XVDPPHQJHVHW]WVHLQ • ‡ •

Stangen, JHVSDQQWH'UlKWHRGHU6HLOH vermaschte Leiter.

Bei der Festlegung der Anordnung und der Lage der Fangeinrichtung werden das 6FKXW]ZLQNHOYHUIDKUHQ GDV %OLW]NXJHOYHUIDKUHQ RGHU GDV Maschenverfahren genutzt, wobei alle drei Verfahren als gleichwertig zu bezeichnen sind. Für die meisten Gebäude mit einfacher Form ist das Schutzwinkelverfahren als abgeleitete Vereinfachung des Blitzkugelverfahrens zweckmäßig, das eher für kompliziertere Fälle empfohlen wird. Wo ebene Flächen zu schützen sind, ist das Maschenverfahren geeignet. Auf befahrbaren Dächern, auf denen keine Fangleitungen verlegt werden können, dürfen die Fangleitungen entweder im Beton oder in den Fugen der Fahrbahntafeln verlegt und Fangpilze in den Knotenpunkten der Maschen angeordnet werden. Die Maschenweite darf den der Schutzklasse zugeordneten Wert nicht überschreiten, da sich sonst Objekte oder Personen auf der Dachfläche außerhalb des Schutzbereiches des Blitzschutzsystems befinden können. Abbildung 170.2-15: Schutzwinkel

KEGELFÖRMIGER SCHUTZBEREICH

BEISPIEL FÜR FANGEINRICHTUNG

DURCH EINE FANGEINRICHTUNG GESCHÜTZTER RAUM

%OLW]VFKXW]



Abbildung 170.2-16:%OLW]NXJHO

Abbildung 170.2-17:0DVFKHQI|UPLJH)DQJHLQULFKWXQJ

Tabelle 170.2-05: Schutzverfahren Schutzklasse

I II III ,9

Blitzkugelverfahren Radius der Blitzkugel R [m]    

Schutzverfahren Maschenverfahren Maschenweite M [m] [ [ [ [

Schutzwinkelverfahren Schutzwinkel B [°]

siehe Abbildung

'DV6FKXW]ZLQNHOYHUIDKUHQLVWQXULQQHUKDOEGHUPLW‡JHNHQQ]HLFKQHWHQ%HUHLFKHDQZHQGEDU

:HQQHLQ%OLW]VFKXW]V\VWHPPLWHLQHU]XJHULQJHQ:LUNVDPNHLWEHUHLWVLQVWDOOLHUWLVW VLQG]XVlW]OLFKH6FKXW]PD‰QDKPHQYRU]XVHKHQZLHEHLVSLHOVZHLVH •
•
•


0D‰QDKPHQ]XU9HUULQJHUXQJGHU%HUKUXQJVXQG6FKULWWVSDQQXQJHQ Maßnahmen zur Begrenzung der Ausbreitung eines Feuers, Maßnahmen zur Verringerung der durch Blitz induzierten Spannungen in empfindlichen Einrichtungen.



(UGXQJVXQG%OLW]VFKXW]DQODJHQ

Um das Auftreten von Schäden zu verringern, sind die Ableitungen so anzubringen, dass vom Einschlagpunkt zur Erde PHKUHUHSDUDOOHOH6WURPSIDGHEHVWHKHQdie Länge der Stromwege so kurz wie möglich gehalten wird und Verbindungen zum Potenzialausgleich überall dort hergestellt werden, wo sie notwendig sind. Die geometrische Anordnung der Ableitungen und der Ringleiter beeinflusst die Sicherheitsabstände. Anordnung eines getrennten Blitzschutzsystems •
%HVWHKWGLH)DQJHLQULFKWXQJDXV)DQJVWDQJHQDXIJHWUHQQWVWHKHQGHQ0DVWHQ RGHU HLQHP 0DVW  LVW IU MHGHQ 0DVW PLQGHVWHQV HLQH $EOHLWXQJ HUIRUGHUOLFK 6WDKOPDVWH RGHU 0DVWH PLW GXUFKYHUEXQGHQHP %HZHKUXQJVVWDKO benötigen keine zusätzlichen Ableitungen. •
%HVWHKW GLH )DQJHLQULFKWXQJ DXV JHVSDQQWHQ 'UlKWHQ RGHU 6HLOHQ RGHU HLQHU /HLWXQJ  LVW IU MHGHV Leitungsende wenigstens eine Ableitung erforderlich. •
)DOOV GLH )DQJHLQULFKWXQJ HLQ YHUPDVFKWHV /HLWXQJVQHW] ELOGHW LVW PLQGHVWHQVHLQH$EOHLWXQJMH0DVWnotwendig. Anordnung eines nicht getrennten Blitzschutzsystems •
%HVWHKWGLH)DQJHLQULFKWXQJDXVHLQHU)DQJVWDQJHGDQQLVWPLQGHVWHQVHLQH $EOHLWXQJHUIRUGHUOLFK%HVWHKWGLH)DQJHLQULFKWXQJDXVPHKUHUHQQLFKWYHUEXQGHQHQ)DQJVWDQJHQGDQQLVWIUMHGH6WDQJHZHQLJVWHQVHLQH$EOHLWXQJ erforderlich. •
%HVWHKWGLH)DQJHLQULFKWXQJDXVJHVSDQQWHQ'UlKWHQRGHU6HLOHQRGHUHLQHU /HLWXQJGDQQLVWIUMHGHVLeitungsende zumindest eine Ableitung erforderlich. •
:HQQGLH)DQJHLQULFKWXQJHLQYHUPDVFKWHV/HLWXQJVQHW]HQWKlOWGDQQVLQG zumindest zwei Ableitungen erforderlich, die gleichmäßig auf den Umfang des zu schützenden Volumens verteilt sind. Tabelle 170.2-06:7\SLVFKH$EVWlQGH]ZLVFKHQ$EOHLWXQJHQ Schutzklasse I II III ,9

typische Abstände [ m ]    

(LQHKRUL]RQWDOH9HUELQGXQJGHU$EOHLWXQJHQDXI(UGQLYHDX5LQJOHLWXQJ XQGLQYHUWLNDOHQ$EVWlQGHQLQhEHUHLQVWLPPXQJPLW7DEHOOHZLUGJUXQGVlW]OLFKHPSIRKOHQ,QEDXOLFKHQ$QODJHQPLWJHVFKORVVHQHQOQQHQK|IHQPLWPHKUDOVP8PIDQJ PVVHQ GLH $EOHLWXQJHQ LP $EVWDQG JHPl‰ 7DEHOOH  YHUOHJW MHGRFK PLQGHVWHQV  $EOHLWXQJHQ DQJHRUGQHW ZHUGHQ :HQQ GHU 6LFKHUKHLWVDEVWDQG ]ZLVFKHQ GHU )DQJ $EOHLWXQJVHLQULFKWXQJ XQG GHQ OHLWHQGHQ 7HLOHQ GHU *HElXGHNRQ struktion, der elektrischen Anlage und sonstigen leitenden Installationen nicht eingeKDOWHQZHUGHQNDQQGDQQPVVHQ9HUELQGXQJHQLQXQPLWWHOEDUHU1lKHGLUHNWRGHU EHUGHP$EOHLWHUKHUJHVWHOOWRGHU,VROLHUXQJHQDQMHGHU1lKHUXQJVVWHOOHDQJHEUDFKW werden. Zur Einhaltung des Sicherheitsabstandes können innere Ableitungen erforderlich werden. Ableitungen sind gerade und senkrecht zu verlegen, so dass sie die NU]HVWP|JOLFKHGLUHNWH9HUELQGXQJ]XU(UGHGDUVWHOOHQ6FKOHLIHQELOGXQJLVW]XYHUPHLGHQ $EOHLWXQJHQ GUIHQ QLFKW LQ 5HJHQULQQHQ XQG 5HJHQIDOOURKUHQ YHUOHJW ZHUGHQ GD GLH $XVZLUNXQJHQ GHU )HXFKWLJNHLW LQ GHQ 5HJHQULQQHQ ]XU .RUURVLRQ GHU $EOHLWXQJHQIKUHQN|QQHQ Messstellen 0LW$XVQDKPHYRQÄQDWUOLFKHQ³$EOHLWXQJHQLVWDQMHGHP$QVFKOXVV]XU(UGXQJVanlage eine Messstelle anzubringen. Die Messstelle soll nur mithilfe eines Werk-

%OLW]VFKXW]



zeuges zu Messzwecken geöffnet werden können, ansonsten muss sie geschlossen sein. Abbildung 170.2-18:%OLW]VFKXW]3UINOHPPHQDQRUGQXQJ

ÜBER MAUERKASTEN AN FUNDAMENTERDER

ÜBER ERDEINFÜHRUNG AN RINGERDER

ÜBER STAHLKONSTRUKTION UND UNTERFLURKASTEN AN RINGERDER

Erdungsanlage 8QWHUGHP*HVLFKWVSXQNWGHV%OLW]VFKXW]HVLVWHLQHHLQ]LJHLQWHJULHUWH(UGXQJVDQODJH HPSIHKOHQVZHUW GLH IU DOOH =ZHFNH JHHLJQHW LVW ]% %OLW]VFKXW] 1LHGHUVSDQQXQJVDQODJHQ(LQULFKWXQJHQGHU,QIRUPDWLRQVWHFKQLN (UGXQJVDQODJHQ PVVHQ DQ GHQ 3RWHQ]LDODXVJOHLFK DQJHVFKORVVHQ ZHUGHQ 'HU HPSIRKOHQH QLHGULJH(UGXQJVZLGHUVWDQGJLOWDOVHUUHLFKWZHQQHUJOHLFKRGHUNOHLQHUDOVŸ LVW%HLQLFKWJHWUHQQWHPlX‰HUHP%OLW]VFKXW]ZLUGHPSIRKOHQDOOH$EOHLWXQJHQ XQWHUHLQDQGHU ]X YHUELQGHQ 'LHVH 9HUELQGXQJHQ N|QQHQ VLFK DX‰HUKDOE RGHU LQQHUKDOEGHU]XVFKW]HQGHQEDXOLFKHQ$QODJHEH¿QGHQ=XVlW]OLFKNDQQ]XP 6FKXW] YRQ 3HUVRQHQ GLH VLFK EHL *HZLWWHU LQ GHU 1lKH GHU EDXOLFKHQ $QODJH DXIKDOWHQHLQH3RWHQ]LDOVWHXHUXQJRGHU,VROLHUXQJ]XU5HGX]LHUXQJGHU6FKULWWVSDQQXQJHQXQGGHU%HUKUXQJVVSDQQXQJHQLQGHPYRQ0HQVFKHQEHWUHWHQHQ %HUHLFKQRWZHQGLJVHLQRGHUYRUJHVFKULHEHQZHUGHQ'LH6FKULWWVSDQQXQJNDQQ GXUFKJHHLJQHWH$QRUGQXQJGHU(UGHULQGHPYRQ0HQVFKHQEHWUHWHQHQ%HUHLFK LQ GHU 1lKH GHU EDXOLFKHQ $QODJH RGHU GXUFK ,VROLHUXQJ GHV 6WDQGRUWHV ]% $VSKDOWVFKLFKW UHGX]LHUWZHUGHQ Installation von Erdern 'HU lX‰HUH 5LQJHUGHU VROOWH DX‰HUKDOE GHV ]X VFKW]HQGHQ 9ROXPHQV LQ HLQHU 7LHIHYRQPLQGHVWHQVPHLQJHEUDFKWXQGQLFKWQlKHUDOVP]XGHQ$X‰HQZlQGHQHLQJHJUDEHQXQGVRJOHLFKPl‰LJZLHP|JOLFKYHUWHLOWZHUGHQXPHOHNWULVFKH.RSSOXQJVHIIHNWHLQGHU(UGH]XPLQLPLHUHQ(LQJHEHWWHWH(UGHUVLQGVR ]X YHUOHJHQ GDVV HLQH hEHUSUIXQJ ZlKUHQG GHV (UULFKWHQV P|JOLFK LVW 'LH 9HUOHJXQJVWLHIH XQG GHU (UGHUW\S PVVHQ VR VHLQ GDVV GLH (LQÀVVH YRQ .RU URVLRQ YRQ %RGHQWURFNHQKHLW XQG YRQ %RGHQIURVW JHULQJ VLQG XQG VRPLW GHU HQWVSUHFKHQGH (UGXQJVZLGHUVWDQG VWDELO EOHLEW (V ZLUG HPSIRKOHQ GHQ HUVWHQ 0HWHU HLQHV VHQNUHFKWHQ (UGHUV XQWHU )URVWEHGLQJXQJHQ DOV QLFKW ZLUNVDP ]X EHWUDFKWHQ7LHIHQHUGHUN|QQHQGRUWEHVRQGHUVZLUNVDPVHLQZRGHUVSH]L¿VFKH %RGHQZLGHUVWDQG PLW ]XQHKPHQGHU 7LHIH DEQLPPW XQG HV %RGHQVFKLFKWHQ PLW QLHGULJHP :LGHUVWDQG JLEW GLH WLHIHU OLHJHQ DOV GLHMHQLJHQ ELV ]X GHQHQ 6WDE erder normalerweise eingetrieben werden. Ä1DWUOLFKH³(UGHU 'HU GXUFKYHUEXQGHQH %HZHKUXQJVVWDKO LQ %HWRQ RGHU DQGHUH JHHLJQHWH XQWHU irdische Anlagen aus Metall, die den Anforderungen an eine Erdungsanlage geQJHQGUIHQDOV(UGHUHLQJHVHW]WZHUGHQ:LUGGLH%HWRQEHZHKUXQJDOV(UGHU EHQXW]W PVVHQ GLH 9HUELQGXQJHQ GHU %HZHKUXQJVVWlEH EHVRQGHUV VRUJIlOWLJ



(UGXQJVXQG%OLW]VFKXW]DQODJHQ

DXVJHIKUW ZHUGHQ XP GLH PHFKDQLVFKH =HUVW|UXQJ GHV %HWRQV ]X YHUKLQGHUQ %HL6SDQQEHWRQVLQGGLH)ROJHQGHV'XUFKJDQJHVYRQ%OLW]WHLOVWU|PHQ]XEHDFKWHQ GLH XQ]XOlVVLJH PHFKDQLVFKH %HDQVSUXFKXQJHQ HU]HXJHQ N|QQHQ bKQOLFK GHQ)XQGDPHQWHUGHUQZLUNHQDXFK%HZHKUXQJHQGHU%HWRQZlQGHXQWHUKDOEGHU (UGREHUÀlFKH EHZHKUWH )XQGDPHQWH RGHU EHZHKUWH 3IlKOH 6SXQGZlQGH XVZ ZLH QDWUOLFKH (UGHU 6WDKOEHZHKUXQJHQ LQ HLQHP *HElXGH DXV %HWRQ JHOWHQ GDQQDOVHOHNWULVFKOHLWHQGZHQQVLHGLHIROJHQGHQ%HGLQJXQJHQHUIOOHQ ‡ ‡

‡

(WZDGHU9HUELQGXQJHQYRQVHQNUHFKWHQXQGZDDJUHFKWHQ6WlEHQVLQG YHUVFKZHL‰WRGHUVLFKHUYHUEXQGHQ 6HQNUHFKWH 6WlEH VLQG YHUVFKZHL‰W RGHU EHUODSSW ± DXI HLQHU /lQJH GLH PLQGHVWHQV LKUHP IDFKHQ 'XUFKPHVVHU HQWVSULFKW ± XQG VLFKHU YHUEXQden. 'LHHOHNWULVFKOHLWHQGH9HUELQGXQJGHV%HZHKUXQJVVWDKOVLQQHUKDOEHLQ]HOQHU)HUWLJEHWRQWHLOHXQG]ZLVFKHQEHQDFKEDUWHQ)HUWLJEHWRQWHLOHQLVWVLFKHUgestellt.

$QVFKOXVVVWHOOHQDQGLH%HZHKUXQJ]XP$QVFKOXVVGHU)DQJHLQULFKWXQJHQGHU (UGHUXQGGHV3RWHQ]LDODXVJOHLFKHVPVVHQYHUVFKZHL‰WRGHUGXUFK.OHPPHQ VLFKHUYHUEXQGHQVHLQ'LH%HZHKUXQJHQYRQ)HUWLJEHWRQWHLOHQDEHUDXFKYRQ GXUFK %DXIXJHQ JHWUHQQWHQ 7HLOHQ DXV 2UWEHWRQ PVVHQ GXUFK JHHLJQHWH 9HUbindungselemente so verbunden werden, dass eine durchgehende elektrisch OHLWHQGH9HUELQGXQJYRQGHU)DQJHLQULFKWXQJELV]XU(UGXQJHQWVWHKW Werkstoffe und Abmessungen Bauteile und Betriebsmittel der Erdungsanlage müssen den Festlegungen in den einschlägigen Normen >@ entsprechen. Werden Bauteile verwendet, die nicht genormt sind, dann müssen diese hinsichtlich Querschnitt, Korrosionsschutz, elektrischer Verbindung und mechanischer Festigkeit den genormten Bauteilen mindestens gleichwertig sein. ‡ ‡

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.OHPPHQPVVHQPLWGHP:HUNVWRIIGHU/HLWXQJHQYHUWUlJOLFKVHLQ )U 9HUELQGXQJHQ XQG $QVFKOVVH PLWWHOV 6FKUDXEHQ YRQ )ODFKOHLWHUQ DQ )ODFKOHLWHUQVRZLHYRQ)ODFKOHLWHUQDQ6WDKONRQVWUXNWLRQHQPVVHQPLQGHVWHQV]ZHL6FKUDXEHQ0RGHUHLQH6FKUDXEH0YHUZHQGHWZHUGHQ $QVFKOVVHYRQ)ODFKOHLWHUQDQ%OHFKHPLWZHQLJHUDOVPP'LFNHPVVHQ PLW *HJHQSODWWHQ PLW PLQGHVWHQV  FPë )OlFKH XQWHUOHJW XQG PLW ]ZHL 6FKUDXEHQPLQGHVWHQV0YHUVFKUDXEWZHUGHQ 6LQG%OHFKHQXUHLQVHLWLJ]XJlQJOLFKVRLVWHLQ$QVFKOXVVYRQ )ODFKOHLWHUQ PLWWHOV%OLQGQLHWHQ%OLQGQLHWPXWWHUQRGHUEHL%OHFKHQPLWPLQGHVWHQVPP 'LFNHDXFKPLWWHOV%OHFKWUHLEVFKUDXEHQ]XOlVVLJ(VPVVHQGDQQPLQGHVWHQV  %OLQGQLHWHQ YRQ  PP 'XUFKPHVVHU RGHU  %OLQGQLHWHQ YRQ PP 'XUFKPHVVHU RGHU  6FKUDXEHQ 0 RGHU %OHFKWUHLEVFKUDXEHQ PP 'XUFKPHVVHU DXV QLFKWURVWHQGHP 6WDKO ]% :HUNVWRII 9$  YHUZHQGHW werden. =XJQlJHOYRQ%OLQGQLHWHQPVVHQDXVQLFKWURVWHQGHP6WDKOEHVWHKHQ 6FKZHL‰YHUELQGXQJHQ VROOHQ ZHQLJVWHQV  PP ODQJ XQG HWZD  PP GLFN sein. .RUURVLRQVJHIDKU WULWW EHVRQGHUV EHL 9HUELQGXQJ YRQ XQWHUVFKLHGOLFKHQ :HUNVWRIIHQ DXI 6WDKO LP %HWRQ QLPPW LQ GHU HOHNWURFKHPLVFKHQ 6SDQQXQJVUHLKHHWZDGHQVHOEHQ:HUWDQZLH.XSIHURGHUQLFKWURVWHQGHU6WDKOLQ der Erde. :HUGHQ EHL DXVJHGHKQWHQ EHZHKUWHQ )XQGDPHQWHQ ]XVlW]OLFKH (UGHU LP (UGUHLFK YHUOHJW VR LVW HV ]ZHFNPl‰LJ GDIU QLFKWURVWHQGHQ 6WDKO ]% :HUNVWRII9$ RGHU.XSIHUHLQ]XVHW]HQ

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$XVJHGHKQWH (UGXQJVDQODJHQ N|QQHQ LQ %HUHLFKHQ XQWHUVFKLHGOLFKHU %RGHQ]XVDPPHQVHW]XQJOLHJHQ'HUHQXQWHUVFKLHGOLFKHVHOHNWURO\WLVFKHV9HUKDOWHQNDQQ.RUURVLRQVYRUJlQJHYHUVWlUNHQ 6WHOOHQPLWHUK|KWHU.RUURVLRQVJHIDKUZLH(LQIKUXQJHQLQGHQ%HWRQRGHU LQV(UGUHLFKPVVHQEHL4XHUVFKQLWWHQXQWHUPPëHQWZHGHU]XVlW]OLFK NRUURVLRQVJHVFKW]W ZHUGHQ RGHU VLH VLQG LQ QLFKWURVWHQGHP 6WDKO ]% :HUNVWRII9$ DXV]XIKUHQ $Q9HUELQGXQJVVWHOOHQ]%.OHPPXQG6FKZHL‰YHUELQGXQJHQ LQGHU(UGH LVWGDXHUKDIWHU.RUURVLRQVVFKXW]DQ]XEULQJHQ]%8PKOOXQJPLWÄ'HQVREDQG³ %HVFKLFKWXQJ PLW .DOWELWXPHQ  $OXPLQLXP E]Z $OX.QHWOHJLHUXQJ GDUI QLFKW XQPLWWHOEDU RKQH $EVWDQG  DXI LP RGHU XQWHU 3XW] 0|UWHO RGHU %HWRQXQGDXFKQLFKWLP(UGUHLFKYHUOHJWZHUGHQ

Innerer Blitzschutz Der innere Blitzschutz muss innerhalb der zu schützenden baulichen Anlage gefährliche Funkenbildung verhindern, die ein Blitzstrom verursachen kann, der durch die Leiter des äußeren Blitzschutzes fließt. Gefährliche Funkenbildung kann verhindert werden durch 3RWHQ]LDODXVJOHLFKVYHUELQGXQJHQRGHUGLH7UHQQXQJ]ZLVFKHQGHQ7HLOHQ Blitzschutz-Potenzialausgleich Ein Blitzschutz-Potenzialausgleich wird dadurch erreicht, dass der Leiter des äußeren Blitzschutzes mit dem Metallgerüst der baulichen Anlage, mit den Installationen aus Metall, mit den äußeren leitenden Teilen und mit den Einrichtungen der elektrischen Energie- und Informationstechnik im zu schützenden Volumen verbunden wird. Diese Verbindungsmaßnahmen bestehen aus Potenzialausgleichsleitungen, wenn die durchgehende elektrische Leitfähigkeit nicht GXUFK GLH QDWUOLFKHQ Verbindungen erreicht wird oder Ableitern, wenn direkte 9HUELQGXQJHQPLW3RWHQ]LDODXVJOHLFKVOHLWHUQQLFKWHUODXEWVLQG hEHUVFKOlJH N|QQHQ DXFK ]X 0HWDOOWHLOHQ DX‰HUKDOE GHU ]X VFKW]HQGHQ EDXOLFKHQ$QODJHDXIWUHWHQZHQQGLHVHVLFKQDKHDQ/HLWXQJHQGHVlX‰HUHQ%OLW]VFKXW]HVEH¿QGHQ:HQQGLHVHJHIlKUOLFKH$XVPD‰HDQQHKPHQN|QQHQGDQQ PVVHQVLHPLWGHQIULQQHUHQ%OLW]VFKXW]DQJHIKUWHQ0D‰QDKPHQYHUKLQGHUW ZHUGHQ)UDX‰HUKDOEYRQ6FKXW]EHUHLFKHQOLHJHQGH0HWDOOWHLOHNDQQHLQ%OLW]schutz-Potenzialausgleich erforderlich werden. Ableiter sind auf geeignete WeiVHVR]XLQVWDOOLHUHQGDVVVLHIUhEHUSUIXQJHQOHLFKW]XJlQJOLFKVLQG Blitzschutz-Potenzialausgleich für metallene Installationen 'HU%OLW]VFKXW]3RWHQ]LDODXVJOHLFKLVWDQGHQIROJHQGHQ6WHOOHQDXV]XIKUHQ •


•


,P .H,OHUJHVFKR‰ RGHU LP %HUHLFK GHV (UGQLYHDXV 3RWHQ]LDODXVJOHLFKV OHLWXQJHQ VLQG PLW GHU 3RWHQ]LDODXVJOHLFKVVFKLHQH +DXSWHUGXQJVVFKLHQH +DXSWHUGXQJVNOHPPH  ]X YHUELQGHQ GLH VR zu installieren ist, dass sie für Überprüfungen leicht zugänglich bleibt. Die Potenzialausgleichsschiene ist an die Erdungsanlage anzuschließen. Bei großen baulichen Anlagen können mehrere miteinander verbundene Potenzialausgleichsschienen installiert sein. :R$QIRUGHUXQJHQDQGLH7UHQQXQJQLFKWHUIOOWVLQGLVWGHU%OLW]VFKXW]3RWHQ]LDODXVJOHLFKQXUDXI(UGERGHQQLYHDXDXV]XIKUHQPotenzialausgleichsverbindungen werden an den Verbindungsstellen von Ringleitern mit den Ableitungen empfohlen.

,Q JUR‰HQ EDXOLFKHQ $QODJHQ N|QQHQ PHKUHUH 3RWHQ]LDODXVJOHLFKVVFKLHQHQ LQVWDOOLHUW ZHUGHQ GLH PLWHLQDQGHU YHUEXQGHQ VHLQ PVVHQ )OLH‰W GXUFK GLH 9HUELQGXQJ ]ZLVFKHQ GHQ 3RWHQ]LDODXVJOHLFKVVFKLHQHQ HLQ %OLW]WHLOVWURP GDQQ YHUXUVDFKWGLHVHU6SDQQXQJVDEIlOOHXQGGDPLW3RWHQ]LDOGLIIHUHQ]HQ'LHVH3R-



(UGXQJVXQG%OLW]VFKXW]DQODJHQ

tenzialdifferenzen treten auch zwischen allen an verschiedenen PotenzialausJOHLFKVVFKLHQHQ DQJHVFKORVVHQHQ OHLWHQGHQ 7HLOHQ DXI XQG HUIRUGHUQ JHJH EHQHQIDOOV GLH $QRUGQXQJ ]XVlW]OLFKHU 3RWHQ]LDODXVJOHLFKVOHLWXQJHQ .DQQ GHU 6LFKHUKHLWVDEVWDQG]ZLVFKHQGHP%OLW]VFKXW]V\VWHPXQGGHQOHLWHQGHQ,QVWDOODWLRQHQ QLFKW HLQJHKDOWHQ ZHUGHQ GDQQ PXVV HLQH 9HUELQGXQJ EHU $EOHLWHU  hergestellt werden. Blitzschutz-Potenzialausgleich für äußere leitende Teile )U lX‰HUH OHLWHQGH 7HLOH PXVV GHU %OLW]VFKXW]3RWHQ]LDODXVJOHLFK P|JOLFKVW QDKHDQGHU(LQWULWWVWHOOHLQGLHEDXOLFKH$QODJHGXUFKJHIKUWZHUGHQ3RWHQ]LDODXVJOHLFKVOHLWXQJHQ PVVHQ GHP GXUFKÀLH‰HQGHQ 7HLO GHV %OLW]VWURPHV RKQH %HVFKlGLJXQJVWDQGKDOWHQ

170.2.4.4 PLANUNG VON BLITZSCHUTZANLAGEN )UHLQ]XVFKW]HQGHV2EMHNWLVWQDFKGHQ%HVWLPPXQJHQGHUg1250( >@ ]XQlFKVW ]XQlFKVW GLH GLH ]XWUHIIHQGH ]XWUHIIHQGH 6FKXW]NODVVH 6FKXW]NODVVH ]X ]X HUPLWWHOQ HUPLWWHOQ XQG XQG VRGDQQ VRGDQQ IU IU GLHVH GLHVH 6FKXW]NODVVH QDFK HLQHP GHU GDIU YRUJHJHEHQHQ 9HUIDKUHQ HLQ JHHLJQHWHV %OLW]VFKXW]V\VWHPDXV]XDUEHLWHQGDVDXV)DQJHLQULFKWXQJHQ$EOHLWXQJHQXQG(UGXQJVanlage besteht. (LQH *HIDKU GHV XQNRQWUROOLHUWHQ hEHUVFKODJHV ]ZLVFKHQ 7HLOHQ GHV lX‰HUHQ %OLW]VFKXW]HVXQGPHWDOOHQHQXQGHOHNWULVFKHQ$QODJHQLP,QQHUHQGHV*HElXGHVEHVWHKW GDQQZHQQGHU$EVWDQG]ZLVFKHQGHU)DQJHLQULFKWXQJRGHU$EOHLWXQJHLQHUVHLWVXQG PHWDOOHQHQ XQG HOHNWULVFKHQ ,QVWDOODWLRQHQ LQQHUKDOE GHU ]X VFKW]HQGHQ EDXOLFKHQ $QODJHDQGHUHUVHLWVQLFKWDXVUHLFKHQGLVW'XUFKPHWDOOHQH,QVWDOODWLRQHQ]%:DVVHU /IWXQJV RGHU (OHNWUROHLWXQJHQ N|QQHQ VLFK ,QGXNWLRQVVFKOHLIHQ LP *HElXGH HUJHEHQLQGLHGXUFKGDVUDVFKYHUlQGHUOLFKHPDJQHWLVFKH%OLW]IHOG6WR‰VSDQQXQJHQ LQGX]LHUWZHUGHQ(VPXVVYHUKLQGHUWZHUGHQGDVVHVGXUFKGLHVH6WR‰VSDQQXQJHQ ]X HLQHP XQNRQWUROOLHUWHQ hEHUVFKODJ NRPPW GHU JHJHEHQHQIDOOV DXFK HLQHQ %UDQG YHUXUVDFKHQNDQQ'XUFKHLQHQhEHUVFKODJ]%DXI(OHNWUROHLWXQJHQN|QQHQHQRUPH 6FKlGHQ DQ GHU ,QVWDOODWLRQ XQG DQ GHQ DQJHVFKORVVHQHQ 9HUEUDXFKHUQ HQWVWHKHQ 'HU 7UHQQXQJVDEVWDQG ÄG³ zwischen der Ableitungseinrichtung einerseits und metallenen Installationen und elektrischen und informationstechnischen Einrichtungen LQQHUKDOEGHU]XVFKW]HQGHQEDXOLFKHQ$QODJHDQGHUHUVHLWVGDUIQLFKWNOHLQHUDOVGHU 6LFKHUKHLWVDEVWDQGÄV³ VHLQXPJHIlKUOLFKH)XQNHQELOGXQJ]XYHUPHLGHQ

d s s  ki — d s ki kc km L 

kc —L km

 

7UHQQXQJVDEVWDQG 6LFKHUKHLWVDEVWDQG .RHI¿]LHQWIUGLHJHZlKOWH6FKXW]NODVVH .RHI¿]LHQWIUGDV0DWHULDOLQGHU7UHQQXQJVVWUHFNH .RHI¿]LHQWIUGLHJHRPHWULVFKH$QRUGQXQJ /lQJHGHU$EOHLWXQJVHLQULFKWXQJJHPHVVHQYRQGHP3XQNWGHU$QQlKHUXQJ ELV]XPQlFKVWOLHJHQGHQ3XQNWGHV%OLW]VFKXW]3RWHQ]LDODXVJOHLFKV

Tabelle 170.2-07:.RHI¿]LHQWNiIUGLH6FKXW]NODVVH Schutzklasse I II ,,,XQG,9

ki   

>P@ >P@ >±@ >±@ >±@ >P@

%OLW]VFKXW]



Tabelle 170.2-08: .RHI¿]LHQWNcIUGDV0DWHULDOLQGHU7UHQQVWUHFNH>@ >@ Anzahl der Ableitungen 1 RGHU •

Näherungswert kc 1  

genaue Werte1) kc 1 « «Q

1 *HQDXH,QIRUPDWLRQHQEHUGLH6WURPDXIWHLOXQJDXIGLHHLQ]HOQHQ$EOHLWXQJHQ ,P)DOOYRQ(LQ]HOHUGXQJHQGLHQLFKWDQGHU(UGREHUÀlFKHPLWHLQDQGHUYHUEXQGHQVLQGLVWGHU(LQÀXVV LKUHUHLQ]HOQHQ,PSHGDQ]HQDXIGLH6WURPDXIWHLOXQJ]XEHUFNVLFKWLJHQ

Tabelle 170.2-09:.RHI¿]LHQWNmIUGLHJHRPHWULVFKH$QRUGQXQJ>@ >@ Material Luft festes Material

km  

,QQHUKDOE YRQ *HElXGHQ PLW DUPLHUWHQ %HWRQZlQGHQ XQG %HWRQGlFKHUQ RGHU PLW GXUFKYHUEXQGHQHQ PHWDOOHQHQ )DVVDGHQ XQG GXUFKYHUEXQGHQHQ PHWDOOHQHQ 'lFKHUQGLHLQGDV%OLW]VFKXW]V\VWHPHLQEH]RJHQVLQGLVWGLH(LQKDOWXQJYRQ6LFKHUKHLWVDEVWlQGHQ QLFKW HUIRUGHUOLFK 'LHV JLOW DXFK IU HOHNWULVFK GXUFKYHUEXQGHQH Skelettbauten. )U GHQ HLQIDFKHQ )DOO YRQ YLHU RGHU PHKU JOHLFKPl‰LJ DXI GHQ 8PIDQJ YHUWHLOWHQ Ableitungen kann als erste Näherung der Wert kc DQJHQRPPHQZHUGHQ Abbildung 170.2-19:7UHQQXQJVDEVWDQG

34

Farbteil

Bild 170.2-01

Bild 170.2-02

Bilder 170.2-01 und 02: Blitzentladungen

Bild 170.2-03

Bild 170.2-04

Bilder 170.2-03 und 04: Blitzschutz – Fangvorrichtungen im Dachbereich

Bild 170.2-05

Bild 170.2-06

Bild 170.2-07

Bild 170.2-08

Bild 170.2-09

Bild 170.2-10

Bilder 170.2-05 bis 10: Details – Fangvorrichtung und Blitzableitung

170.3 STROMVERSORGUNG Energieversorgungsunternehmen, so genannte „EVU’s“, konvertieren primäre Energieträger zu elektrischem Strom und beliefern damit einen Großteil aller Stromverbraucher (Bilder 170.3-01, 02 und 06). Um ein Gebäude mit Strom versorgen zu können, ist deshalb für das betreffende Objekt mit einem EVU ein Stromlieferungsvertrag abzuschließen. Eigenstromanlagen dienen in den meisten Fällen nur der Überbrückung allfälliger störungsbedingter Ausfälle der Stromlieferung („Inselbetrieb“). Grundsätzlich besteht bei geeigneten technischen Vorkehrungen wie z.B. einer Netzsynchronisation auch die Möglichkeit zur Einspeisung von Eigenstrom in EVU-Netze, wenn die Eigenstromproduktion den Eigenstrombedarf übersteigt.

170.3.1 NETZSTROMVERSORGUNG Die elektrische Energie wird auf verschiedenen Spannungsebenen zu den an das Stromnetz angeschlossenen Stromverbrauchern geleitet. Weil die Transportkosten elektrischer Energie bei hohen Spannungen geringer sind als bei niedrigen Spannungen, bilden Übertragungsleitungen mit hohen Spannungen das Rückgrat weiträumiger, überregionaler Verbundnetze, die sich in internationaler Zusammenarbeit nationaler EVU’s entwickelt haben. Mit Transformatoren, die in Umspannwerken in der Nähe von Ballungszentren angeordnet sind, wird der Strom von der Hochspannungsebene (110 bis 380 kV) auf eine Mittelspannung (1 bis 30 kV) transformiert und in die jeweils örtlichen Versorgungsnetze eingespeist. Auf dieser Mittelspannungsebene erfolgt die örtliche Verteilung innerhalb von Städten oder Industriezonen bis zu Transformatoren, die entweder innerhalb der Gebäude von Großverbrauchern oder außerhalb von Gebäuden in eigenen Transformatorstationen aufgestellt werden. In diesen Transformatoren wird die Netzspannung von der Mittelspannungsebene auf eine Niederspannungsebene (50 bis 1000 V) herabgesetzt, die in Mitteleuropa auf 400 V festgelegt wurde. Die Verrechnung elektrischer Energie zwischen EVU’s und Stromkunden erfolgt vorwiegend auf dieser Spannungsebene. Kleinspannungen unter 50 V werden im Verantwortungsbereich der Stromkunden transformiert und dienen meistens der Versorgung von Einrichtungen der Informationstechnik (Bilder 170.3-03 bis 05, 08 bis 10). Abbildung 170.3-01: Stromverteilung auf unterschiedlichen Spannungsebenen

1 2 3 4

KRAFTWERK (EINSPEISUNG) TRANSFORMATOREN HOCHSPANNUNGSLEITUNG UMSPANNWERK

5 6 7 8

MITTELSPANNUNGSLEITUNG TRANSFORMATORSTATIONEN NIEDERSPANNUNGSLEITUNGEN STROMVERBRAUCHER

Für Stromleitungen innerhalb von Gebäuden ist in der Umgangssprache für Spannungen unter 50 V die Bezeichnung „Niederspannung“ und für Spannungen über 50 V die Bezeichnung „Hochspannung“ üblich.

38

Stromversorgung

Der Anschlusswert oder die Anschlussleistung eines Anlagenteiles entspricht jener Leistung, die ständig an der Speisestelle des betreffenden Anlagenteiles zur Verfügung stehen muss. Er errechnet sich aus der Summe der Nennleistungen aller angeschlossenen Verbraucher multipliziert mit einem Gleichzeitigkeitsfaktor „g“. Für eine grobe Abschätzung der erforderlichen elektrischen Anschlussleistungen können die unter Kap. 170.08 angeführten Erfahrungsrichtwerte herangezogen werden. Die für Stromverbraucher erforderlichen Anschlussleistungen müssen ausreichend bemessen und abgesichert werden. Sicherungen werden eingesetzt, um die Stromversorgung von Stromkreisen für Stromverbraucher dann automatisch zu unterbrechen, wenn deren Strombedarf den dafür geeigneten Leitungsquerschnitt übersteigt und sich dadurch die Gefahr einer Überhitzung von Anschlussleitungen ergibt. Wenn zu erwarten ist, dass die an eine gemeinsame Stromversorgung angeschlossenen Stromverbraucher nicht gleichzeitig betrieben werden, dann darf deren Hauptversorgungsleitung mithilfe von „Gleichzeitigkeitsfaktoren“ für eine geringere Leistung als die Summe aller Anschlusswerte bemessen werden. Ein Gleichzeitigkeitsfaktor „g“ wird entweder über Messungen während typischer Betriebszeiten angeschlossener Anlagen oder aufgrund von Erfahrungswerten ermittelt. Für eine grobe Abschätzung von Gleichzeitigkeitsfaktoren sind unter Kap. 170.08 Erfahrungsrichtwerte angeführt.

170.3.2 TRANSFORMATOREN Transformatoren können sowohl im Freien als auch in Gebäuden aufgestellt werden. Im verbauten Gebiet sind Energieversorgungsunternehmen zur Unterbringung von Transformatoren in Gebäuden ihrer Kunden aus verständlichen Gründen an Kellerräumen mit unbefristeten Nutzungsrechten interessiert. In Transformator-Aufstellungsräumen soll die Raumlufttemperatur +40° C nicht überschreiten. Die bei Transformatorbelastung anfallende Verlustwärme (max. 2% der Nennleistung) muss über eine ausreichende Be- und Entlüftung aus Transformator-Aufstellungsräumen abgeOHLWHW ZHUGHQ N|QQHQ 0HFKDQLVFKH /IWXQJ ZLUG YRQ (98¶V KlX¿J DEJHOHKQW %HL natürlicher Lüftung sind die Luftleitungen so zu bemessen, dass die erforderliche Kühlluftmenge auch im ungünstigsten Bemessungsfall bei hoher Außenlufttemperatur durch natürliche Auftriebswirkung ins Freie gefördert werden kann. Wasserführende Leitungen dürfen nicht durch Transformator-Aufstellungsräume verOHJW ZHUGHQ 'LH 2EHUÀlFKHQ GLHVHU 5lXPH VROOHQ JODWW XQG PLW HLQHP VWDXE bindenden Anstrich versehen sein. Für den Einbau und für allfällige Erneuerungen von Transformatoren sind Transportöffnungen und Transportwege vorzusehen. Transformatoren sind nach Möglichkeit auf Doppelböden mit etwa 0,8 m Höhe aufzustellen, um starke Kabel mit ihren großen Biegeradien günstig einschleifen zu können. Zur Transporterleichterung werden Transformatoren mit untergesetzten Fahrgestellen ausgerüstet. Die Anschlusspole der Hochspannungskabel werden im oberen Bereich der Transformatoren auf Isolatoren aus Keramik angeordnet. 170.3.2.1 ÖLTRANSFORMATOREN Bei Öltransformatoren kommt Öl als Wärmeträger zum Einsatz, um die bei der Transformation von Strom anfallende Wärme über Kühlrippen an die Umgebungsluft übertragen zu können. Bei Einsatz von Öltransformatoren wird zur Vermeidung von Umweltbelastungen bei störungsbedingtem Ölaustritt die Anordnung von ÖlauffangZDQQHQXQWHUGHQ7UDQVIRUPDWRUHQYRUJHVFKULHEHQgOWUDQVIRUPDWRUHQZHUGHQKlX¿J in Freiland-Umspannwerken oder in Netzstationen der EVU’s eingesetzt. Im Beispiel HLQHVgOWUDQVIRUPDWRUVVLQGGLH.KOULSSHQDQGHQVHLWOLFKHQ2EHUÀlFKHQ

Kraft-Wärme-Kupplung

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das Öl-Ausdehnungsgefäß sowie Schutzeinrichtungen erkennbar. Zur Transporterleichterung ist der Transformator mit einem untergesetzten Fahrgestell ausgerüstet. Beispiel 170.3-01: Öltransformator – Gießharztransformator

ÖLTRANSFORMATOR

GIESSHARZTRANSFORMATOR

170.3.2.2 GIESSHARZTRANSFORMATOREN Gießharztransformatoren bestehen aus Einzelspulen mit Aluminium- oder Kupferwicklungen, die in hochisolierendes Kunstharz eingegossen sind. Die einzelnen SpuOHQZHUGHQDXI3UR¿OVWDKOUDKPHQPRQWLHUW,Q9HUJOHLFK]XgOWUDQVIRUPDWRUHQLVWGLH IU *LH‰KDU]WUDQVIRUPDWRUHQ HUIRUGHUOLFKH$XIVWHOOXQJVÀlFKH NOHLQHU XQG GLH$QRUGnung von Ölauffangwannen wird nicht erforderlich. Innerhalb von Gebäuden können Gießharztransformatoren an jeder beliebigen Stelle aufgestellt werden, wenn sich die erforderliche Kühlluft in ausreichender Menge heranführen und fortleiten lässt. Für eine grobe Abschätzung des erforderlichen Platzbedarfes von Transformatoren können die unter Kap. 170.08 angeführten Erfahrungsrichtwerte herangezogen werden.

170.3.3 NETZERSATZANLAGEN Zur Sicherstellung einer ständigen Stromversorgung wichtiger Verbraucher können Netzersatzanlagen („NEA-Anlagen“) vorsehen werden. Diese dienen der Überbrückung von Netzstromausfällen über kurze Zeiträume und bestehen für geringe Leistungen aus Akkumulatoren, die in dafür speziell gewidmeten Räumen aufzustellen sind, oder aus Drehstromgeneratoren, die von Dieselmotoren angetrieben werden können. Wenn Stromunterbrechungen auch im Bruchteilbereich von Sekunden zu überbrücken sind, werden Anlagen zur unterbrechungslosen Stromversorgung („USVAnlagen“) erforderlich (Bilder 170.3-11 bis 14).

170.3.4 KRAFT-WÄRME-KUPPLUNG Das in Verbrennungskraftmaschinen auf Temperaturen bis zu +80° C erwärmte Kühlwasser kann man in Wärmeversorgungssysteme leiten und dort für Heizzwecke nutzen. Wenn Generatoren zur Stromerzeugung mit Motoren angetrieben werden, die Heizgas oder Heizöl als Kraftstoff nutzen, dann spricht man von einer „Kraft-WärmeKupplung“, bei deren Betrieb Nutzenergie gleichzeitig in Form von elektrischem Strom (Kraft) und Heizwasser (Wärme) freigesetzt wird. Verbrennungsmotore wandeln den eingesetzten Kraftstoff zu ~75 bis ~90% in Wärme um, die meistens über luftgekühlte Wärmeaustauscher ungenutzt an die Umgebung abgeführt wird. Nur der verbleibende Rest wird für Antriebszwecke genutzt.

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Stromversorgung

Abbildung 170.3-02: Energieumwandlung bei Auto mit Gasmotor

Abbildung 170.3-03: Wärme- und Stromerzeugung mit Gasmotor 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

MOTOR WASSERBEHÄLTER GAS-WASSER-WT ÖL-WASSER-WT ÖLWANNE WASSER-WASSER-WT GENERATOR AUSPUFF VERKLEIDUNG HEIZWASSER-VORLAUF HEIZWASSER-RÜCKLAUF SCHALLDÄMMUNG LUFTEINLASS ERDGASANSCHLUSS

Würden anstelle von Gasheizungskesseln Gasmotore für die Wärmeerzeugung zum Einsatz kommen, dann ließe sich der Energieträger Erdgas sowohl in Wärme als auch in Antriebsenergie umformen. Bei Betrieb eines Generators mit dieser Antriebsenergie käme es bei dieser Art der Wärmeversorgung zu einer Stromerzeugung (bei Wirkungsgraden von 15 bis 20%) gleichsam als „Nebenprodukt “. Würde dieser Strom in weiterer Folge für den Betrieb von Wärmepumpen genutzt, dann ergäbe sich im Vergleich zur Betriebsweise mit konventionellen Gaskesselanlagen eine wesentlich bessere Nutzung des eingesetzten Primärenergieträgers. ,P .UDIWZHUNVEHUHLFK NRPPW GLHVH 0HWKRGH GHU Ä.UDIW:lUPH.XSSOXQJ³ KlX¿JHU zum Einsatz als bei der Energieversorgung einzelner Gebäude, obwohl auch für diesen Einsatzbereich technisch ausgereifte Aggregate angeboten werden. Für ein klimatisiertes Verwaltungsgebäude in Wien ist eine derart konzipierte Heizungsanlage beispielsweise seit dem Jahr 1983 erfolgreich in Betrieb. Der mit dem Energieträger Erdgas über Gasmotoren und Drehstromgeneratoren gewonnene Strom entspricht dort etwa dem Strombedarf von Wärmepumpen, die als Kältemaschinen ganzjährig DXFK GHU .KOXQJ YRQ ('95lXPHQ GLHQHQ 'HU DXI GLH EHKHL]WH %UXWWRQXW]ÀlFKH des Verwaltungsgebäudes bezogene Erdgaseinsatz entsprach im bisherigen Betrieb Energiekennzahlen von weniger als 50 kWh/m²a und diente sowohl der Gebäudeheizung als auch der Gebäudekühlung.

Dezentrale Stromeinspeisung

41

Abbildung 170.3-04: Kraft-Wärme-Kupplung mit Wärmepumpeneinsatz

170.3.5 BRENNSTOFFZELLEN Brennstoffzellen sind ähnlich konzipiert wie Elektrolyseapparate. Sie haben keine beweglichen Bauteile und können Heizgas ebenfalls in Strom und Wärme transformieren. Hinsichtlich der Stromerzeugung ergibt sich dabei mit 40 bis 50% sogar ein höherer Wirkungsgrad als beim Einsatz von Gasmotoren. Brennstoffzellen wurden bisher vorwiegend im militärischen Bereich eingesetzt. Ihre Anschaffungskosten liegen derzeit erheblich über jenen von Gasmotoren vergleichbarer Leistung. Gasbefeuerte Heizgeräte für Wohneinheiten, die mit Brennstoffzellen gleichzeitig Heizwasser, Warmwasser und Strom erzeugen können, werden bereits erprobt und möglicherweise in absehbarer Zeit vermarktet. Der mit Brennstoffzellen im Heizbetrieb anfallende Strom könnte zunächst den Strom-Eigenbedarf mindern, und der über dem Eigenbedarf anfallende Strom ließe sich in bestehende Stromversorgungsnetze dezentral einspeisen.

170.3.6 DEZENTRALE STROMEINSPEISUNG Mit polykristallinen Solar-Zellen, deren Wirkungsgrade derzeit bei etwa 13% liegen, ließe sich in Österreich bei jährlichem solarem Energieangebot von 1100 kWh / (m² — a) Energie im Ausmaß von jährlich 140 kWh / (m² · a) in Form von elektrischem Strom „ernten“. Bei maximaler Einstrahlungsintensität der Sonne (~ 1.100 W/m²) kann eine derartige Solarzelle mit 13% Wirkungsgrad eine Höchstleistung von ~ 140 W/m² empfangen und zunächst an ein Gleichstromsystem übertragen (Bild 170.3-07).

1100 kWh / (m2 · a) · 0,13 { 140 kWh / (m2 · a) 1100 Wm2 · 0,13 { 140 Wm2

(170.3-01)

Aus Solarstrahlung gewonnener Gleichstrom kann entweder im autarken „Inselbetrieb“ direkt genutzt oder über Wechselrichter in netzkonformen Wechselstrom transformiert gemeinsam mit der Netzstromversorgung im „Netzparallelbetrieb“ genutzt werden. Bei Netzparallelbetrieb synchronisieren Wechselrichter den eingespeisten

42

Stromversorgung

Solarstrom mit der Netzfrequenz. Bei dezentraler Einspeisung von Solarstrom in bestehende Stromversorgungsnetze mit handelsüblichen Wechselrichtern bestehen keine technischen Probleme [89].. Abbildung 170.3-05: Solares jährliches Energieangebot in [kWh/(m²—a)]

Abbildung 170.3-06: Photovoltaische Stromerzeugung – schematisch

INSELBETRIEB

NETZPARALLELBETRIEB

Das Verhältnis des Energieaufwandes für die Solarzellenerzeugung zu der damit möglichen Energieernte wird als „Energierücklaufzeit“ bezeichnet und liegt für polykristalline Solarzellen bei gegenwärtiger Produktionstechnik etwa zwischen 2 und 4 Jahren [90].. Die energetisch aktive Schicht der Solarzellen ist sehr dünn. Sie wird auf der Sonnenseite mit Fensterglas und auf der Rückseite durch KunststoffeinbetWXQJ¿[LHUWXQGJHVFKW]W'LHP|JOLFKH/HEHQVGDXHUGHUSRO\NULVWDOOLQHQ6RODU]HOOHQschicht ist mit jener von Fensterglas vergleichbar – und dieses hat seine Funktionsund Alterungsbeständigkeit in manchen bestehenden Bauwerken bereits über Jahrhunderte bewiesen. Die derzeit bestehende Stromversorgung dicht besiedelter Gebiete ist historisch gewachsen und besteht im Wesentlichen aus Großkraftwerken, die auf Hochspannungsebene in Stromversorgungsnetze einspeisen. Dezentrale Erzeugungsanlagen, die auch in den unteren Netzebenen (Niederspannungs- und Mittelspannungsebene) einspeisen können, beginnen den Strommarkt zu durchdringen. Sie könnten im Stromversorgungssystem tiefgreifende Veränderungen dadurch bewirken, dass sich

Stromverteilung

43

bisher passive Verbraucher zu zeitweise aktiven Erzeugern wandeln. An die Steuerung, Verrechnung und Optimierung interaktiver Stromnetze mit vielen dezentralen Erzeugern und Verbrauchern würden sich neue Herausforderungen ergeben, wobei GXUFK ÀH[LEOH $EVWLPPXQJ YRQ $QJHERW XQG 1DFKIUDJH GLH 9HUVRUJXQJVVLFKHUKHLW erhöht, die Importabhängigkeit verringert und die Emission von CO2 im Vergleich zur bestehenden Betriebsweise reduziert werden könnte.

170.3.7 STROMVERTEILUNG Die Ausführungen in diesem Kapitel beschränken sich auf die Stromverteilung innerhalb von Gebäuden (Bilder 170.3-15 bis 21). 170.3.7.1 HAUPTVERTEILUNG Je nach Gebäudeart und Anspruch an die Versorgungssicherheit kommen für die Stromversorgung von Gebäuden unterschiedliche Systeme der Hauptverteilung zum Einsatz. Bei kleinen Wohnobjekten ist die „Stich-“ und „Gruppenversorgung“ üblich, während bei Großobjekten im Hinblick auf die Versorgungssicherheit eine „Ringversorgung“ bevorzugt wird. Tabelle 170.3-01 bietet für unterschiedliche Stromverteilungssysteme eine Gegenüberstellung von Vor- und Nachteilen. Tabelle 170.3-01: Verteilungssysteme Stichversorgung

Gruppenversorgung

Ringversorgung

Doppelversorgung

Einzelversorgung

Steigleitung

Sammelschienen- Sammelschiene system mit geoder Kabel ringem Kabelanteil

Sammelschiene oder Kabel

SammelschienenKabel system mit geringerem Kabelanteil

Vorteile

übersichtlich, kleine Niederspannungshauptverteilung

bei Störung nur Teilausfall, kleine Leiterquerschnitte

gute Versorgungssicherheit, geringe Leitungsquerschnitte

gute Versorgungssicherheit, übersichtlich

bei Störung fällt nur eine Verteilung aus

bei Störung Totalausfall, große Querschnitte für Kabel

größere Niederetwas spannungshaupt- unübersichtlich verteilung, Lastausgleich nur innerhalb von Versorgungsgruppen

Wartung ist geringfügig erschwert

große Niederspannungshauptverteilung, große Schächte

mittel

mittel

hoch

Nachteile

Versorgungsniedrig sicherheit

hoch

Ob der Einsatz von Kabeln oder Stromschienen sinnvoll ist, kann sich aus dem AnVSUXFKQDFKIHVWHU,QVWDOODWLRQPLW.DEHOQRGHUQDFKÀH[LEOHU,QVWDOODWLRQPLW6FKLHQHQ ergeben. Stromschienensysteme ermöglichen in einfacher Weise auch nachträglich den Anschluss von Stromverbrauchern oder Verteilerschränken. Für die Stromversorgung eines Gebäudes in vertikaler Richtung ist nach Möglichkeit zumindest ein Hauptleitungsschacht vorzusehen. Im Anschluss an einen Hauptlei-

44

Stromversorgung

tungsschacht sollte in jedem Geschoß zumindest ein Stockwerkverteiler angeordnet werden, über den die Aufteilung der Leistung auf die einzelnen Versorgungsbereiche erfolgt. Diese Schächte und Verteiler sollten über allgemein zugängliche VerkehrsÀlFKHQHUUHLFKEDUVHLQXPEHL6W|UXQJVEHKHEXQJHQhEHUSUIXQJVRGHU:DUWXQJVarbeiten die Versorgungsbereiche nicht betreten zu müssen. Messeinrichtungen (Stromzähler) für die einzelnen Versorgungsbereiche können je nach Platzverhältnissen in den Versorgungsschächten, in Stockwerksverteilern oder in eigenen Zählerräumen (z.B. im Keller) angeordnet werden. Abbildung 170.3-07: Stromschienensystem 1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 11

SAMMELSCHIENENHALTER ENDABDECKUNG SAMMELSCHIENE SCHIENENVERBINDER BODENWANNE ABDECKUNG

ANSCHLUSSADAPTER REITERSICHERUNGSELEMENT BEZEICHNUNGSSCHILD NH-SICHERUNGSLASTTRENNER SAMMELSCHIENENADAPTER

Abbildung 170.3-08: Stromschienenanordnung

1 2 3 4

HALTEBÜGEL SCHIENENKASTEN SCHIENENKASTENVERBINDUNG K-KASTEN

5

ENDABDECKUNG

6 7 8 9 10

KNIEKASTEN L-KASTEN AUFHÄNGEBÜGEL ABGANGSKASTEN EINSPEISUNGSKASTEN

170.3.7.2 UNTERVERTEILUNG Von der Niederspannungshauptverteilung wird die elektrische Energie über Kabel oder Stromschienen möglichst nahe an die Stromverbraucher herangeführt und dort in Unterverteilern auf kleinere Leitungsquerschnitte verteilt. In den Unterverteilern sind Sicherheitseinrichtungen für die einzelnen Stromkreise untergebracht. Stromzähler sind nach Möglichkeit in Gangnischen oder Kellerabteilen unterzubringen XQGVROOHQ IU 0LWDUEHLWHU GHU (98¶V EHU DOOJHPHLQ ]XJlQJOLFKH 9HUNHKUVÀlFKHQ

Stromverteilung

45

(Treppenhäuser, Gänge) erreichbar sein. Zwischen Leitungen informationstechnischer Einrichtungen und stromführenden Niederspannungsleitungen soll in Steigschächten ein Mindestabstand von ~15 cm eingehalten werden, um Kommunikationsstörungen durch elektromagnetische Felder der stromführenden Leitungen weitgehend zu vermeiden. Bei beengten Platzverhältnissen können Leitungstrassen auch hinter Stromzählern angeordnet werden, wobei sie mit abnehmbaren isolierten Abdeckungen von den Zählernischen zu trennen sind. Abbildung 170.3-09: Zähleranordnung

Abbildung 170.3-10: Mindestabmessungen von Zählernischen

Die letzten Sicherungseinrichtungen vor den Schaltern und Steckgeräten der Stromverbraucher werden in Verteilerschränken untergebracht, die den jeweiligen Nutzergruppen zugeordnet sind. Bei Wohnhausanlagen wird jede Wohnung mit einem

46

Stromversorgung

Wohnungsverteiler ausgerüstet, in dem die Sicherungen für jeden Stromkreis und eventuell auch Verrechnungszähler angeordnet sind. In Bürogebäuden errichtet man zumindest in jedem Stockwerk für Verbrauchergruppen oder Verrechnungseinheiten VRJHQDQQWH6WRFNZHUNVYHUWHLOHUGLHHQWZHGHUYRQ9HUNHKUVÀlFKHQ]XJlQJOLFKRGHU in eigenen Technikräumen angeordnet werden. Abbildung 170.3-11: Wohnungsverteiler

170.3.7.3 LEITUNGSFÜHRUNG $XV *UQGHQ GHU 6LFKHUKHLW XQG GHU EHVVHUHQ $XI¿QGEDUNHLW VLQG .DEHO XQG /HLtungen grundsätzlich parallel zu den Raumkanten zu verlegen. Bei der Anordnung von Steckdosen, Schaltern, Stromauslässen und Stromleitungen sind Vorzugsmaße und Installationszonen einzuhalten. Abbildung 170.3-12: Installationszonen und Vorzugsmaße [43]

Speziell bei Nassräumen (Bade- und Duschräumen) sind Schutzbereiche für die Anordnung von Leitungen, Schaltern und Steckdosen zu berücksichtigen, innerhalb derer VLFK NHLQH ,QVWDOODWLRQHQ EH¿QGHQ GUIHQ %HL 9HUVRUJXQJVEHUHLFKHQ JHULQJHU *U|‰H werden die Verbraucherstellen mit den Unterverteilern durch Leerrohre aus Isoliermaterial verbunden, in welche Kabel eingezogen werden können. Leerrohre für die LeiWXQJVYHUOHJXQJXQWHU3XW]EHVWHKHQDXV.XQVWVWRIIRGHU0HWDOOLQÀH[LEOHURGHUVWDUUHU

Stromverteilung

47

Ausführung. Die Kabel sind aus mehreren gegeneinander isolierten Kupferadern mit einer gemeinsamen isolierenden Umhüllung. Schwarze und braune Adern dienen dabei als Phasenleiter, hellblaue Adern als Mittelleiter und grüngelbe Adern als Schutzleiter. Abbildung 170.3-13: Schutzbereiche bei Nassräumen [43]

Abbildung 170.3-14: Elektroinstallation mit Leerrohren

UNTERVERTEILER

VERBINDUNGSDOSEN

GERÄTEVERBINDUNGSDOSEN

:HQQ/HLWXQJHQNQIWLJXPRGHUQDFKJHOHJWZHUGHQVROOHQHPS¿HKOWVLFKGLH$QRUGnung von Kabelkanälen. Diese können entweder verdeckt oder sichtbar mit formschlüssiger Abdeckung eingesetzt werden. Durch Einschieben von Trennwänden können Kabelkanäle in Trassen für Starkstrom (Niederspannung bis 400 V) und Datenleitungen unterteilt werden. Das Angebot an unterschiedlichen Größen und Zubehörteilen ermöglicht vielfältige Kanalführungen. Besondere Ausführungen ermöglichen auch den Einbau von Schaltern und Steckdosen in Kabelkanäle (Fensterbandkanäle). Abbildung 170.3-15: Elektroinstallation mit Kabelkanälen

KABELKANÄLE

KABELPRITSCHEN

KABELTASSEN

Bei größeren Versorgungsbereichen werden die Kabel auf Kabelpritschen oder KaEHOWDVVHQYHUOHJW'LHVHEHVWHKHQYRUZLHJHQGDXVYHU]LQNWHQ6WDKOEOHFKSUR¿OHQXQG ermöglichen Nachinstallationen dadurch, dass weitere Kabel auf einfachste Weise nachgelegt werden können. Kabelverlegungen können grundsätzlich auch in Böden oder Zwischenböden erfolgen. Bei einer Vielzahl zu verlegender Kabel kann der Raumbedarf für Kabeltassen auch erheblich werden. Niederspannungsleitungen sollen von nachrichtentechnischen Leitungen zumindest durch Stege getrennt verlegt sein, wobei zur Vermeidung von induktionsbedingten Störungen unbedingt ein Mindestabstand von 1 cm einzuhalten ist.

48

Farbteil

Bild 170.3-01

Bild 170.3-02

Bild 170.3-01: Wärmekraftwerk Theiß (A) Bild 170.3-02: Wasserkraftwerk Ice Harbor – Snake River (US)

Bild 170.3-03

Bild 170.3-04

Bild 170.3-05

Bild 170.3-03: Leitungsnetz – Freiluftanlage Bilder 170.3-04 und 05: Umspannwerk

Bild 170.3-06

Bild 170.3-06: Windkraftanlagen %LOG6RODUDQODJHDXI'DFKÀlFKH

Bild 170.3-07

49

Farbteil Bild 170.3-08

Bild 170.3-09

Bild 170.3-10

Bild 170.3-08: Strommasten Bild 170.3-09: Strommast bei Abwinkelung der Leitungsführung Bild 170.3-10: Strommast – Schneelast

Bild 170.3-11

Bild 170.3-12

Bild 170.3-11: Notstrom-Dieselgenerator Bild 170.3-12: Notstrom-Dieselgenerator – Detailansicht

Bild 170.3-13

Bild 170.3-13: Notstromaggregat bei Transport Bild 170.3-14: Notstromaggregat

Bild 170.3-14

50 Bild 170.3-15

Farbteil Bild 170.3-16

Bild 170.3-17

Bild 170.3-15: Erdungsleitung – Zuleitungen Bild 170.3-16: Erdungsleitung – Wanddruchführung Bild 170.3-17: Stromleitungsführung im Keller

Bild 170.3-18

Bild 170.3-19

Bild 170.3-18: Erdungsleitung im Keller Bild 170.3-19: Erdungsleitung – Abzweigung

Bild 170.3-20

Bild 170.3-20: Kabelpritschen Bild 170.3-21: Kabeltassen

Bild 170.3-21

170.4 SCHALTER, STECKGERÄTE, LEUCHTEN, LAMPEN 170.4.1 SCHALTER UND STECKGERÄTE Schaltgeräte (Schalter) Als Schaltgeräte werden Einrichtungen zum Öffnen oder Schließen elektrischer Stromkreise mit Schaltkontakten bezeichnet (Bilder 170.4-01 bis 05). Nach dem Schalterantrieb werden Schalter ohne Kraftantrieb (Handschalter, Fußhebelschalter) und Schalter mit Kraftantrieb (Druckluft-, Motor-, Magnetantrieb) unterschieden. Beim Einschalten wird eine Feder gespannt, mit deren Hilfe der Ausschaltvorgang beschleunigt und gesichert wird. Selbstschalter werden mit thermischen Auslösern für Überströme und mit magnetischen Auslösern für Kurzschlussströme ausgerüstet. Unterschieden werden Schaltgeräte nach folgenden Merkmalen: •
•
•


Betriebsspannung (Nieder- und Hochspannungsschalter), Ausschaltvermögen (Leer-, Trenn-, Last-, Motor- und Leistungsschalter), Einsatz (Schutzschalter, Grenz-, Steuer-, Industrie- und Installationsschalter).

Schaltgeräte für die Raumbeleuchtung werden in unmittelbarer Nähe der Zugangstüren zu den beleuchteten Räumen in oder auf der Wand angeordnet. In Schaltschränken angeordnete Schaltgeräte werden auf „Tragschienen“ befestigt. Für elektromagnetisch betätigte Schalter sind folgende Bezeichnungen üblich: •
•


Relais: für den Fachbereich der Elektronik, Schütz: für den Fachbereich der Elektroenergietechnik.

Beispiel 170.4-01: Design-Entwicklung von Handschaltern [14]

Beispiel 170.4-02: Schalter für Schaltschrankeinbau [23]

Beispiel 170.4-03: Installations- und Steuerrelais [23]

Beispiel 170.4-04: (1) Installationsschütze, (2) Leitungsschutzschalter [23]

Beispiel 170.4-05: (1) Motorschutzschalter, (2) Leistungsschalter [23]

52

Schalter, Steckgeräte, Leuchten, Lampen

Steckvorrichtungen (Stecker und Steckbuchsen) Als Steckvorrichtungen werden Vorrichtungen zum Herstellen und Lösen elektrischer Verbindungen bezeichnet (Bilder 170.4-01 bis 03). Sie bestehen aus Steckdose mit Steckbuchsen und Steckern mit Kontaktstiften. Steckvorrichtungen dienen dem Anschließen ortsveränderlicher Geräte an die Elektroinstallation. Unterschieden werden Steckvorrichtungen nach: •
•


Wandsteckvorrichtungen, mit in der Wand fest montierten Steckdosen, und .XSSOXQJV6WHFNYRUULFKWXQJHQ PLW DQ GHQ (QGHQ ÀH[LEOHU /HLWXQJVVWFNH angeordneten, frei beweglichen Steckkupplungen und Steckern.

Wandsteckvorrichtungen (Gerätesteckvorrichtungen) ermöglichen das Lösen elektrischer Geräte von ihrer beweglichen Anschlussleitung. Kupplungs-Steckvorrichtungen dienen dem Verbinden zwischengeschalteter Verlängerungsleitungen. Beispiel 170.4-06: Ausführungsbeispiele für Schalter und Steckdosen [14]

Schutzkontaktsteckvorrichtung Für den Betrieb ortsveränderlicher elektrischer Geräte sind in Österreich und Deutschland Schutzkontaktsteckvorrichtungen vorgeschrieben, die aus einem Schutzkontaktstecker („Schukostecker“) und einer Schutzkontaktsteckdose („Schukosteckdose“) bestehen. Beide Teile besitzen Schutzkontakte als Kontaktstücke zur Verbindung des Schutzleiters. Die Schutzkontaktsteckvorrichtung ist so gestaltet, dass beim Zusammenstecken der Verbindung zuerst der Schutzkontakt und danach die Leitungskontakte geschlossen werden. Beim Herausziehen des Steckers löst sich der Schutzkontakt zuletzt [64][65].. Beispiel 170.4-07: Schutzkontakt-Konzepte [14]

Beispiel 170.4-08: Schutzkontaktsteckvorrichtung [14][21]

Schalter und Steckgeräte

53

Beispiel 170.4-09: CEE-Steckvorrichtung [21]

170.4.1.1 FLÄCHENGERÄTE Flächengeräte bestehen aus einem Abdeckrahmen und einem Einsatz in genormter Größe, der entweder „unter Putz“ (UP) in einer Wanddose aus Kunststoff oder „auf Putz“ (AP) auf einer Wand montiert wird. Elektrische Leitungen werden mit Klemmen an den Einsatz angeschlossen. Als Bedienelement dient eine auf den Einsatz aufgeNOHPPWH JUR‰ÀlFKLJH :LSSH RGHU HLQ 7DVWHU )OlFKHQJHUlWH ZHUGHQ LQ YLHOIlOWLJHQ Materialien, Bauformen und Farben angeboten und können als Gestaltungselement dienen (Bilder 170.4-02 und 03). Beispiel 170.4-10: UP-Installation [14]

Beispiel 170.4-11: AP-Installation [14]

170.4.1.2 FEUCHTRAUMGERÄTE Feuchtraumschalt- und -steckgeräte sind gegen allseitiges Spritzwasser geschützt und zumindest in Schutzart IP44 nach DIN EN 60529 [50] ausgeführt. UnterputzFeuchtraumschalter kommen beispielsweise in Badezimmern zum Einsatz. Aufputz-

54

Schalter, Steckgeräte, Leuchten, Lampen

)HXFKWUDXPVFKDOW XQG VWHFNJHUlWH ZHUGHQ KlX¿J LP$X‰HQEHUHLFK HLQJHVHW]W VRwie in Räumen, in welchen sich Kondenswasser bilden kann. Beispiel 170.4-12: Schalter und Steckdosen (1) Schutzart IP44, (2) Schutzart IP66 [14]

170.4.2 LEUCHTEN Als Leuchte wird ein Gerät zur Aufnahme und zum Betrieb eines Leuchtmittels (einer künstlichen Lichtquelle) bezeichnet. Leuchten bestehen aus Bauteilen, die dem Schutz gegen Staub, Beschädigung und Feuchtigkeit sowie der Befestigung und Energieversorgung dienen, wie beispielsweise: Fassungen, Leitungen, Vorschaltgeräte, Starter, Zündeinrichtungen, Anschlussklemmen und dergleichen. Die gewünschWH /LFKWYHUWHLOXQJ XQG %OHQGXQJVEHJUHQ]XQJ ZLUG GXUFK RSWLVFKH 5HÀHNWRUHQ NODUH oder getrübte Abschlusswannen, Raster aus Metall oder Kunststoff, Streugläser oder 3ULVPHQUHIUDNWRUHQEHHLQÀXVVW%LOGHUELV  Schon aus vorgeschichtlicher Zeit sind einfachste Leuchten bekannt [86].. Als Brennstoffe dienten organische Flüssigkeiten, vor allem Tran, später Öl. Durch Kombination eines Dochtes mit leicht schmelzenden festen Brennstoffen (wie Talg oder Wachs) entwickelten sich Kerzen zu bewährten Leuchtmitteln. Diese wurden auf Leuchter gesteckt oder auf hohe Ständer, die Kandelaber. Ein bekanntes Beispiel dafür ist der siebenarmige Leuchter des Tempels zu Jerusalem (~ 5. Jahrhundert v. Chr.). Im späteren Mittelalter kamen Kronleuchter auf. Typische Beispiele dafür sind „ÀlPLVFKH Kronleuchter“, bei welchen von einem an Ketten aufgehängten Mittelstück S-förmige Arme ausgehen, die in Kerzenhaltern enden. Ihre Form bildete den Ausgangspunkt für die zuerst in Murano bei Venedig hergestellten Glaslüster, die bis zum 19. Jahrhundert zu überladenen Prunkgebilden entwickelt wurden. Der Gebrauch von Mineralöl (Petroleum) setzte gegen Ende des 18. Jahrhunderts ein. 1782 wurde in Paris der Flachdocht erfunden, bald darauf der Ringdocht und der Glaszylinder zum Schutz der Flamme gegen Luftzug. 1855 konstruierte der Amerikaner B. Silliman die erste Petroleumlampe. Seit dem späteren 19. Jahrhundert wurde die Beleuchtung mit Gasglühlicht (Gasbeleuchtung) verwendet. Nachdem es dem deutsch-amerikanischen Mechaniker Henry Goebel 1854 gelungen war, mit Glühfäden aus verkohlter Bambusfaser in Glühlampen elektrischen Strom in Licht und Wärme umzuwandeln, verbesserte der erfolgreiche amerikanische Forscher und Unternehmer Thomas Edison dieses Verfahren durch Einsatz von Kohlefäden im Jahr 1879. Mit der Konstruktion elektrisch betriebener Metallfadenlampen durch den Österreicher Carl Auer von Welsbach im Jahr 1898 setzte sodann ein grundlegender Wandel der Beleuchtungstechnik ein, der auch noch gegenwärtig beobachtbar ist und vermutlich auch weiterhin anhält [3][86]. 6WUDKOHUXQG6WURPVFKLHQHQ Stromschienen können an Decken oder Wänden befestigt oder mit Seilen oder Pendelrohren abgehängt im Raum angeordnet werden. Über besonders ausge-

Leuchten

55

bildete Befestigungsstücke werden sie mit Strom versorgt (Anfangs- oder Mitteleinspeisung). An beliebigen Stellen dieser Stromschienen können sodann Strahler an- und abgeklemmt werden. Dass System lässt sich in einfacher Weise unterschiedlichen Anforderungen anpassen und auf geänderte Verhältnisse umrüsten. Beispiel 170.4-13: Stromschienen für Strahler [31]

Beispiel 170.4-14: Strahler für Stromschienen [31]

:HUIHU6SLHJHO6\VWHPH Werfer bestehen aus einem Fassungsgehäuse zur Aufnahme eines FassungsDGDSWHUV XQG HLQHV 5HÀHNWRUV GLH PLW HLQHP KLW]HEHVWlQLJHQ $EVFKOXVVJODV abgedeckt sind. Mit Montagebügeln kann man diese an Wänden oberhalb des Aufenthaltsbereiches befestigen und auf Kalottenspiegeln ausrichten, die an geeigneten Stellen im Deckenbereich anzuordnen sind. Dieses System bietet sich besonders zur Ausleuchtung hoher Räume an, weil die Leuchtmittel auf einfache Weise zugänglich bleiben. Beispiel 170.4-15: (1) Werfer für Spiegelsystem, (2) Spiegelsystem für Werfer [31]

.DQDOHLQEDX6\VWHPH .DQDOSUR¿OHDXV0HWDOORGHU.XQVWVWRIIZHUGHQDXI'HFNHQRGHU:lQGHQEHIHVtigt und dienen sowohl der Leitungsführung als auch der Anordnung unterschiedlicher Leuchteneinsätze. Die mit Leuchteneinsätzen nicht bestückten KanalbeUHLFKH ZHUGHQ PLW $EGHFNXQJHQ YHUVFKORVVHQ %HVRQGHUH 3UR¿ODXVIKUXQJHQ können auch unterhalb von Wand- oder Deckenplatten angeordnet werden, wobei in abgehängten Decken oder Wandvorsatzschalen für die Bereiche mit Leuchteneinsätzen Aussparungen vorzusehen sind.

56

Schalter, Steckgeräte, Leuchten, Lampen

Beispiel 170.4-16: Kanaleinbau-System [31]

Einbauleuchten Einbauleuchten bestehen aus einem Gehäuse aus Metall oder Kunststoff zur $XIQDKPH GHU /HXFKWHLQVlW]H 5HÀHNWRUHQ 5DVWHU XQG $EGHFNXQJHQ GLH DP Gehäuse befestigt sind, dienen einer Vergleichmäßigung der Lichtstärkeverteilung im Arbeitsbereich. Einbauleuchten werden in Aussparungen von Decken oder Wänden bündig angeordnet. Beispiel 170.4-17: (1) Einbauleuchten, (2) Raster-Einbauleuchten [31][82]

Anbau- und Pendelleuchten Bei dieser Art von Leuchten wird deren Gehäuse auch als Gestaltungselement genutzt und deshalb in Material und Form besonders sorgfältig ausgebildet. Anbauleuchten können Leuchtfelder bilden, wenn sie als „Lichtbänder “ oder „Lichtkacheln“ aneinander gereiht werden. Pendelleuchten hängen in den Räumen frei an Ketten, Seilen oder Pendelrohren. An elektrischen Leitungen dürfen Pendelleuchten nicht befestigt werden. Beispiel 170.4-18: Anbauleuchten [31][24]

Beispiel 170.4-19: Pendelleuchten [31][24]

Lichtbänder, Einzellichtleisten Diese Leuchten bestehen aus einem Grundgehäuse, dem Leuchtmitteleinsatz für eine oder mehrere Leuchtstoffröhren und einer Abdeckung.

Leuchten

57

Beispiel 170.4-20: (1) Lichtbandleuchten, (2) Stehleuchten [31]

Steh-, Tisch- und Wandleuchten Diese Arten von Leuchten werden wie Anbau- und Pendelleuchten auch als Gestaltungselement genutzt und deshalb in ansprechenden Materialien und Formen DXVJHIKUW8PHLQHQÀH[LEOHQ(LQVDW]]XHUP|JOLFKHQZHUGHQVLHPLW.DEHOXQG Steckkontakt an Steckdosen angeschlossen. LED-Leuchten Der Einsatz von Leuchtdioden („LED“) in der Beleuchtungstechnik bietet eine Fülle von Gestaltungsmöglichkeiten, deren Entwicklung erst einzusetzen scheint. Sie kommen als Blickfang bei Gebäudefassaden, als Gestaltungselemente bei Events mit programmierbarem Farb- und Lichtwechsel, zur Beleuchtung von 6FKDXIHQVWHUQXQG6FKDXUlXPHQXQG]XU%HOHXFKWXQJYRQZlUPHHPS¿QGOLFKHQ XQG 89OLFKWHPS¿QGOLFKHQ 0DWHULDOLHQ ]% /HEHQVPLWWHO 7H[WLOLHQ ([SRQDWHQ  zum Einsatz. Als Orientierungshilfsmittel, Zufahrts- und Wegebeleuchtung lassen sie sich in handelsübliche Bauteile (z.B. in Betonsteine) einbauen, wobei die 2EHUÀlFKHQYRQ/('/LFKWSXQNWHQDXVEHUIDKUEDUHP.XQVWVWRIIPDWHULDODXVJHführt werden können, das auch harten Umweltbedingungen wie Eis, Schnee und Feuchtigkeit standhält. Beispiel 170.4-21: Lichtpunkte und Lichtlinien [18]

Sicherheitsleuchten Sicherheitsleuchten dienen der Fluchtwegbeleuchtung und der Kennzeichnung von Fluchtwegen. Sie werden mit Netzstrom betrieben und müssen bei Stromausfall durch Einzelbatterien oder von einer Zentralbatterie für eine genormte Überbrückungsdauer [68] mit Strom versorgt werden. Zur Anzeige der Fluchtwegrichtung werden auf der transparenten Frontplatte genormte Rettungszeichen angebracht. Abbildung 170.4-01: Anforderung an Rettungszeichen [3]

58

Schalter, Steckgeräte, Leuchten, Lampen

Beispiel 170.4-22: Fluchtwegleuchte [31]

Lichtstärkeverteilung Lichtstärkeverteilungskurven („LVK“) werden parallel zur Lampenlängsachse (0°-Ebene) und quer zur Lampenlängsachse (90°-Ebene) in einem Polarkoordinatensystem als Polarkoordinaten den nachfolgenden Abbildungen entsprechend dargestellt, wobei die Angabe der Lichtstärke auf einen Lampenlichtstrom von ' = 1000 lm bezogen ist [44].. Abbildung 170.4-02: Lichtstärkeverteilung [9]

TIEF STRAHLEND

BREIT STRAHLEND

SCHRÄG STRAHLEND

Beispiel 170.4-23: Lichtstärkeverteilung von Ein- und Anbauleuchten [3]

170.4.3 LAMPEN Als Lampe wird das Leuchtmittel (die künstliche Lichtquelle) in einem Beleuchtungskörper bezeichnet. Der Begriff Lampe wird in der Umgangssprache auch als Synonym IU /HXFKWH YHUZHQGHW ]% 'HFNHQODPSH 7LVFKODPSH 'HFNHQÀXWHU HWF  LQ GHU Fachsprache entspricht eine Lampe jedoch nur dem in einer Leuchte oder einem /HXFKWHU EH¿QGOLFKHQ /HXFKWPLWWHO ]XP %HLVSLHO HLQHU *OKODPSH /HXFKWVWRIIU|KUH Bogenlampe oder Leuchtdiode.

Lampen

59

Tabelle 170.4-01: Entwicklung von Lampen für die Allgemeinbeleuchtung [3] Jahr

Bezeichnung

1879

Kohlefadenlampe

1910

Wolframlampe

1932

NA-Niederdrucklampe

1933

Quecksilber-Hochdrucklampe

1936

/HXFKWVWRIÀDPSH

1938

Mischlichtlampe

1960

Halogen-Glühlampe

1965

Natrium-Hochdrucklampe VIALOX

1966

+DORJHQ0HWDOOGDPSÀDPSH32:(567$5

1972

Niedervoltlampe, mit und ohne Sockel

Darstellung

1974

Hochvoltlampe, einseitig gesockelt

1976

/80,/8;/HXFKWVWRIÀDPSHNRQYHQW9RUVFKDOWJHUlW +DORJHQ0HWDOOGDPSÀDPSH32:(567$5

1981

1982

CIRCOLUX EL DULUX S /80,.8;/HXFKWVWRIÀDPSHHOHNWURQ9RUVFKDOWJHUlW DULUX D

1985 DULUX L 1986

+DORJHQ0HWDOOGDPSÀDPSH32:(567$5 DULUX EL, elektron. Glühlampe

1988

Natrium-Hochdrucklampe VIALOX

2000

LED-Lampen und LED-Lichtpunkte

Abbildung 170.4-03: Lampenarten [31]

ALLGEBRAUCHSGLÜHLAMPE

HOCHDRUCK-ENTLADUNGSQUECKSILBER- od. NATRIUMDAMPFLAMPE

KOMPAKTLEUCHTSTOFFLAMPE

HOCHDRUCKHALOGEN-METALLDAMPFLAMPE

60

Schalter, Steckgeräte, Leuchten, Lampen

*OKODPSHQ Spannungsbereich: 1 bis 230 V. Leistungsbereich: 0,1 bis 20000 W. Lichtausbeute: 10 bis 20 lm/W. Glühlampen bestehen aus einem Glas- oder Quarzkolben, in dem im Vakuum oder in chemisch inaktiver Gasatmosphäre (meist Stickstoff, Argon, Krypton) ein schmelzbarer Glühdraht (meist Wolfram) zwischen zwei Stromzuführungselektroden zum Glühen gebracht wird. Etwa 5 bis 15% der aufgenommenen elektrischen Leistung werden in Licht, der verbleibende Rest wird in Wärme umgewandelt [86].. Als vorteilhaft wird das kontinuierliche Frequenzspektrum von Glühlampen empfunden, das eine gewohnte Farbwiedergabe ermöglicht. Glühlampen gelten als so genannte „7HPSHUDWXUVWUDKOHU“, weil sie einen erheblichen Teil ihrer Strahlungsenergie im langwelligen Rotbereich (des Spektrums elektromagnetischer Strahlung) abgegeben. Abbildung 170.4-04:*OKODPSH.RPSDNWOHXFKWVWRIÀDPSH>@ [86]

GLÜHLAMPE

/HXFKWVWRIÀDPSHQ Nennspannung: Leistungsbereich: Lichtausbeute:

KOMPAKTLEUCHTSTOFFRÖHRE

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Glaskolben Leuchtkörper, Wendel Halter mit Öse Elektroden Stab Glimmerscheibe Sockelleitung Pumpstängel Tellerrohr Schraubsockel Bodenkontakt Entladungsrohr mit Leuchtstoff Vorschaltgerät Starter Kunststoffgehäuse Kondensator Thermosicherung

230 V. 5 bis 80 W. 50 bis 100 lm/W.

/HXFKWVWRIÀDPSHQ ÄLeuchtstoffröhren“) sind Niederdruckentladungslampen (mit Innendrücken bis ~1 kPa), in welchen die ultraviolette Strahlung eines elektrisch angeregten Quecksilbergases durch eine innere Leuchtstoffschicht in sichtbares Licht umgewandelt wird. Es kann vorkommen, dass bei Beleuchtung mit diesen /HXFKWVWRIÀDPSHQ)DUEW|QHVFKOHFKWZLHGHUJHJHEHQZHUGHQ$XVGLHVHP*UXQG ZHUGHQDXFK/HXFKWVWRIÀDPSHQPLWZHLWJHKHQGNRQWLQXLHUOLFKHP)UHTXHQ]VSHN trum angeboten, die hinsichtlich Farbwiedergabe bessere Eigenschaften aufweisen. Dadurch verringert sich jedoch deren Lichtausbeute auf etwa 70% des :HUWHVKDQGHOVEOLFKHU/HXFKWVWRIÀDPSHQ'LH/LFKWVWUDKOXQJGHU*DVHQWODGXQJ selbst dringt nur geringfügig durch die Leuchtstoffschicht. Durch Wahl der Leuchtstoffe können die Lichtausbeute und die Lichtfarbe (Tageslicht, Universalweiß HWF  EHHLQÀXVVW ZHUGHQ /HXFKWVWRIÀDPSHQ ZHUGHQ XQWHU 9RUVFKDOWXQJ HLQHU Drosselspule an das Stromversorgungsnetz angeschlossen. Beim Einschalten sorgt ein Zündgerät („*OLPPVWDUWHU“) für ein kurzes Aufheizen der Elektroden und ein Vorschaltgerät für die Erzeugung eines Spannungsstoßes zum Einleiten der Entladung. Drosselspule und Glimmstarter können auch durch eine elektronische

Lampen

61

6FKDOWXQJ HUVHW]W VHLQ 'LH 9RUWHLOH YRQ /HXFKWVWRIÀDPSHQ EHVWHKHQ LQ KRKHU Lichtausbeute und langer Lebensdauer (bis zu einem Mehrfachen der Werte JHZ|KQOLFKHU *OKODPSHQ  VRZLH LQ GHU 8QHPS¿QGOLFKNHLW JHJHQEHU (UVFKW WHUXQJHQ/HXFKWVWRIÀDPSHQHLJQHQVLFKEHVRQGHUV]XU%HOHXFKWXQJYRQ$UEHLWVplätzen und Räumen mit großem Lichtbedarf (besonders für Straßenbeleuchtung). In zunehmendem Ausmaß werden so genannte „.RPSDNWOHXFKWVWRIÀDPpen“ auch im Wohnbereich eingesetzt, wo sie ein den üblichen Glühlampen entsprechendes Licht bei wesentlich geringerer Leistungsaufnahme („EnerJLHVSDUODPSHQ³  DEJHEHQ %HL GLHVHQ .RPSDNWOHXFKWVWRIÀDPSHQ PLW 8 RGHU kreisförmig gebogenen, zylinderförmig oder anders gestalteten Entladungsröhren EH¿QGHQ VLFK 9RUVFKDOW XQG =QGJHUlW LP 6FKUDXEVRFNHO VR GDVV VLH LQ JHwöhnliche Glühlampenfassungen eingeschraubt werden können [86].. Tabelle 170.4-02:.RPSDNWOHXFKWVWRIÀDPSHQhEHUVLFKW>@ [3] Lumen

250

400

600

900

1200

1800

2900

3500 4800

Vergleich mit Glühlampe 25 W 40 W 60 W 75 W 100 W 150 W 200 W DULUX S

DULUX S/E 5W

7W

9W

11 W

DULUX D / DULUX D/E 10 W 13 W 18 W 26 W DULUX L 18 W 24 W 36 W 40 W 55 W

+DORJHQ0HWDOOGDPSÀDPSHQ Nennspannung: 230 V. Leistungsbereich: 35 bis 3500 W. Lichtausbeute: 70 bis 90 lm/W. +DORJHQ0HWDOOGDPSÀDPSHQÄHQL“ zeichnen sich durch hohe Lichtausbeute und gute Farbwiedergabeeigenschaften aus. Vorzugsweise kommen sie in Industriehallen, Verkaufsräumen, Schaufenstern, Sportstätten und in Gewächshäusern sowie wegen ihrer kleinen Bauform besonders dort zum Einsatz, wo die Bündelung von Licht erwünscht ist [3].. Abbildung 170.4-05:$XIEDXXQG)XQNWLRQYRQ+DORJHQ0HWDOOGDPSÀDPSHQ>@ [3]

62

Schalter, Steckgeräte, Leuchten, Lampen

+RFKGUXFN(QWODGXQJVODPSHQ Nennspannung: 230 V. Leistungsbereich: 18 bis 3500 W. Lichtausbeute: 40 bis 180 lm/W. +RFKGUXFN(QWODGXQJVODPSHQ ZHUGHQ DOV 4XHFNVLOEHUGDPSÀDPSHQ ÄHQL“, „HQI “) und als Natriumdampf-Hochdrucklampen („NAV “, „NA“) angeboten. Wegen ihrer schlechten Farbwiedergabeeigenschaften kommen sie vorwiegend zur %HOHXFKWXQJYRQ9HUNHKUVÀlFKHQ]XP(LQVDW]'LH/LFKWDXVEHXWHYRQ4XHFNVLOEHUGDPSÀDPSHQ LVW PLW  ELV  OP: IU *DVHQWODGXQJVODPSHQ QLFKW EHVRQders hoch. Ihre weite Verbreitung verdanken sie dem Umstand, dass sie sich genauso einfach anwenden lassen wie Glühlampen. Die Lichtausbeute von Natriumdampf-Hochdrucklampen ist hoch. Sie senden jedoch ein fast monochromatisches Spektrum aus, das die Farbwiedergabeeigenschaften stark beeinträchtigt. Ihr Einsatzbereich beschränkt sich deshalb weitgehend auf die Beleuchtung von Straßen. Beispiel 170.4-24: Hochdruck-Entladungslampen [3]

Tabelle 170.4-03: Hochdruck-Entladungslampen [3] HQL HQI Leistung [W] 50–1000 35–3500 Lichtstrom >NOP@ 2–58 2,5–300 Lichtausbeute >OP:@ 35–60 65–95 Lichtfarbe [–] ww, nw ww, nw, tw Farbtemperatur [K] 2900–4200 3000–6000 Farbwiedergabe –
index (Ra) [–] 45–60 80–95 –
Stufe [–] 3 1 (2) ww = warmweiß, nw = neutralweiß, tw = tageslichtweiß

NAV 50 W–1000 3,5–130 70–130 ww 2000

NA 18–180 1,8–33 100–200 – –

20 4

– 4

+RFKGUXFN4XHFNVLOEHUGDPSÀDPSHQ ZHUGHQ PLW ,QQHQGUFNHQ ELV HWZD 03D hergestellt. Sie geben bei guter Lichtausbeute ein grünlich weißes Licht mit ausJHSUlJWHP/LQLHQVSHNWUXPPLWHPS¿QGOLFKHP0DQJHODQURWHQ/LQLHQ,KUH)DUEwiedergabeeigenschaften sind schlecht, durch Zusätze anderer Elemente lassen sie sich etwas verbessern. Höchstdrucklampen mit Innendrücken bis 10 MPa weisen besonders hohe Leuchtdichten auf und ergeben neben dem Linienspektrum ein kräftiges Kontinuum, wodurch sich bessere Farbwiedergabeeigenschaften ergeben. Höchstdrucklampen werden vorzugsweise für Außenbeleuchtung und zur Beleuchtung großer Hallen eingesetzt. Leuchtdioden Nennspannung: Leistungsbereich: Lichtausbeute:

28V/DC (oder 230 V/AC mit Transformator). 0,4 bis 8 W. 40 bis 180 lm/W.

Lampen

63

Für Halbleiterdioden, die im Bereich des „pn-Überganges“ (Übergangsgebiet von einem Positiv-Halbleiter zu einem Negativ-Halbleiter) spontane Lumineszenzstrahlung emittieren, hat sich die Kurzbezeichnung „LED“ (Light Emitting Diode) durchgesetzt. Die Wirkung derartiger Lumineszenzdioden wird damit erklärt, dass VWHWV GDQQ ZHQQ GXUFK GLHVH 'LRGHQ HLQ 6WURP LQ 'XUFKODVVULFKWXQJ ÀLH‰W HLQ bestimmter Betrag an Energie freigesetzt wird, der als sichtbares oder infrarotes Licht abgestrahlt wird. Die Wellenlänge des dabei emittierten Lichts hängt von der Größe der durch die Grundsubstanz und die Dotierung festgelegten „Energiebandlücke“ ab. Die Leuchtdichte von Lumineszenzdioden ist über einen weiten Bereich zum Durchlassstrom proportional. Lumineszenzdioden wurden zunächst in elektronischen Geräten als Anzeigeelemente oder als Sender in optoelektronischen Systemen (Optokoppler, Lichtleiter) eingesetzt. In zunehmendem Ausmaß kommen LED-Systeme nun auch bei Signalanlagen und in der Beleuchtungstechnik zum Einsatz. [86].. In Vergleich zu konventionellen Leuchtmitteln weisen sie folgende Vorteile auf: •
•
•
•
•
•
•
•


hohe Lebensdauer, weitgehende Wartungsfreiheit (Einsatz in schwer zugänglichen Bereichen), hohe Lichtleistung, geringe Wärmeentwicklung, mechanische Robustheit, keine UV- oder Infrarotstrahlung, dimmbar, Möglichkeit zur Erzeugung jeder Lichtfarbe durch geeignete Anordnung von roten, grünen und gelben LED’s.

Beispiel 170.4-25: LED-Leuchtmittel [28]

Farbteil

64 Bild 170.4-01

Bild 170.4-01: Schalter und Steckvorrichtungen

Bild 170.4-02

Bild 170.4-03

Bild 170.4-02: Aufbau Steckdose mit Beschriftung Bild 170.4-03: Funkgateway

Bild 170.4-04

Bild 170.4-04: Schaltaktor für Jalousien Bild 170.4-05: Tasterschnittstelle

Bild 170.4-05

Farbteil

65

Bild 170.4-06

Bild 170.4-06: Leuchten

Bild 170.4-07

Bild 170.4-08

Bild 170.4-07: Wandleuchte Bild 170.4-08: Deckenleuchten

Bild 170.4-09

Bild 170.4-09: Einbaustrahler Bild 170.4-10: Pendelleuchten

Bild 170.4-10

170.5 MESSWERTGEBER UND STELLGERÄTE 170.5.1 MESSWERTGEBER Messwertgeber dienen der Umformung physikalischer Messgrößen in informationstechnische Signale, die von Mess-, Steuerungs- und Regelanlagen („MSR-Anlagen“) verarbeitet werden können (Bilder 170.5-01 bis 07). Mitunter unterscheidet man sie nach ihren Funktionen in: • •

analoge Messwertgeber, die innerhalb eines Messbereiches analoge Messwerte erfassen, und digitale Messwertgeber, die Über- oder Unterschreitungen festgelegter Grenzwerte melden.

Als „Sollwertgeber“ bezeichnet man in Gegensatz dazu jene Einrichtungen, die in MSR-Anlagen der Auswahl gewünschter physikalischer Messgrößen oder Betriebszustände dienen. Für manche Anwendungen werden Messwertgeber mit Sollwertgebern und/oder Regelgeräten kombiniert in einem gemeinsamen Gehäuse ausgeführt. 170.5.1.1 MESSWERTGEBER FÜR TEMPERATUR Temperaturfühler 7HPSHUDWXUIKOHUVLQGDQDORJH0HVVZHUWJHEHUGLHKlX¿JDOVHOHNWULVFKH:LGHUstandsthermometer ausgeführt werden. Zur Messwertumformung wird bei vielen dieser Fühler die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Leitungswiderstandes reiner Metalldrähte genutzt. Die Metalldrähte bestehen für Temperaturen unter +150° C meistens aus Nickel (Ni), für Temperaturen bis etwa +500° C aus Platin (Pt). Spezielle Bauformen wurden unter anderem für folgende Einsatzbereiche entwickelt: • • • • ‡ •

Raumfühler (für Anordnung im Aufenthaltsbereich), Luftleitungsfühler (für Einbau in Luftleitungen), Tauchfühler (für Einbau in Rohrleitungen und Behälter), Außenfühler (für Anordnung im Freien), $QOHJHIKOHUIU$QRUGQXQJDQ2EHUÀlFKHQ  Kabelfühler (zur Anordnung in Tauchhülsen).

Beispiel 170.5-01: Temperaturfühler – Bauarten [27]

Durchschnittsbildende Temperaturfühler werden dort eingesetzt, wo Luftschichtungen in großen Luftleitungsquerschnitten und Luftmischkammern auftreten können und wo bei Frostgefahr Schutzmaßnahmen eingeleitet werden müssen („Frostschutzwächter“). Bei Einzelraumregelungen ist es oft zweckmäßig, den Temperaturfühler mit dem Sollwertsteller für die Raumtemperatur zu kombinieren. Beispiel 170.5-02: Durchschnittsbildende Temperaturfühler [17]

68

Messwertgeber und Stellgeräte

Beispiel 170.5-03: Temperaturfühler mit Sollwertsteller [17]

Temperaturschalter Temperaturschalter sind digitale Messwertgeber, die auch als „Thermostate“ bezeichnet werden. Sie bestehen in den meisten Fällen aus zwei verlöteten MeWDOOVWUHLIHQ PLW XQWHUVFKLHGOLFKHU :lUPHDXVGHKQXQJ ÄBimetall “), die sich bei Temperaturänderung krümmen, wobei die Bewegung der Metallstreifen auf einstellbare elektrische Schaltkontakte übertragen wird. Sie kommen vorzugsweise für Sicherheitsfunktionen und als Temperaturbegrenzer zum Einsatz. Beispiel 170.5-04: Temperaturschalter [27]

170.5.1.2 MESSWERTGEBER FÜR LUFTFEUCHTIGKEIT Feuchtigkeitsfühler Feuchtigkeitsfühler sind analoge Messwertgeber für die Luftfeuchtigkeit und werden auch als „Hygrometer “ bezeichnet. Sie bestehen meistens aus einer zwiVFKHQ ]ZHL (OHNWURGHQ DQJHRUGQHWHQ IHXFKWLJNHLWVHPS¿QGOLFKHQ )ROLH LQ GHU Bauweise eines Kondensators, dessen Kapazität sich mit der relativen Luftfeuchtigkeit der Umgebung ändert und die mit einem Spannungswandler gemessen werden kann. Spezielle Bauformen von Feuchtigkeitsfühlern wurden unter anderem für folgende Einsatzbereiche entwickelt: •
•
•
•


Raumfühler (für Anordnung im Aufenthaltsbereich), Luftleitungsfühler (für Einbau in Luftleitungen), Außenfühler (für Anordnung im Freien), Kondensationswächter (zum Überwachen und Verhindern von Kondensationsbildung in Gebäuden mit Kühldecken).

Beispiel 170.5-05: Feuchtigkeitsfühler – Bauarten [17][27]

Messwertgeber

69

Beispiel 170.5-06: (1) Kombinierte Feuchtigkeits- und Temperaturfühler [17],, (2) Rechner für absolute Luftfeuchtigkeit [27],, (3) Feuchtigkeitsbegrenzer [27]

Aus den Messwerten der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit lässt sich die absoOXWH /XIWIHXFKWLJNHLW LQ *UDPP :DVVHUGDPSI MH .LORJUDPP /XIW HUUHFKQHQ =XU Ermittlung von Messwerten der absoluten Luftfeuchtigkeit können Messwerte der Lufttemperatur und relativen Luftfeuchtigkeit einer Rechnereinheit eingegeben werden, die daraus den Messwert der absoluten Luftfeuchtigkeit ermittelt. Feuchtigkeitsschalter Feuchtigkeitsschalter sind digitale Messwertgeber, die auch als „Hygrostate“ bezeichnet werden. Sie bestehen in den meisten Fällen aus einem spiralartig geformten Metallband mit aufgedampfter hygroskopischer Kunststoffmasse („BiPlastik“), die sich bei Feuchtigkeitsänderung krümmt, wobei die Bewegung des Metallbandes auf einstellbare elektrische Schaltkontakte übertragen wird. Sie kommen vorzugsweise für Sicherheitsfunktionen als Feuchtigkeitsbegrenzer zum Einsatz. 170.5.1.3 MESSWERTGEBER FÜR DRUCK Druckfühler Druckfühler sind analoge Messwertgeber für die Druckdifferenz zwischen zwei Druckmessstellen und werden auch als „Manometer “ bezeichnet. Je nach Anwendungsbereich kommen für Druckfühler unterschiedliche Messprinzipien und Bauformen zum Einsatz [86]. Beim Deformationsmanometer wird der Druck aus der Verformung eines elastischen Messgliedes (z.B. einer Plattenfeder oder eines Dehnungsmessstreifens) bestimmt. Für die Messung sehr hoher oder sich zeitlich VFKQHOO lQGHUQGHU 'UFNH ZHUGHQ GLH bQGHUXQJ GHV HOHNWULVFKHQ :LGHUVWDQGHV GUXFNHPS¿QGOLFKHU 6WRIIH :LGHUVWDQGVPDQRPHWHU  RGHU GHU SLH]RHOHNWULVFKH Effekt bei Quarzkristallen (Kristallmanometer) ausgenutzt. Für die Messung kleiner Druckunterschiede (< 10 kPa) kommen Mikromanometer zum Einsatz, z.B. das Membranmikromanometer, bei dem aus der Kapazitätsänderung zwischen einer Membran und einer Gegenelektrode das Maß für die Druckänderung abgeleitet wird. Beispiel 170.5-07: Druckfühler für Flüssigkeiten und Gase [17][27]

70

Messwertgeber und Stellgeräte

Beispiel 170.5-08: Druckfühler für Luft [17][27]

Druckschalter Druckschalter werden auch als „Druckwächter“ bezeichnet. Sie sind mit elektrischen Kontakten ausgerüstet, die innerhalb eines Messbereiches verstellt werden können und bei Über- oder Unterschreitung eingestellter Schaltwerte Schaltkontakte betätigen. Druckschalter werden auch als „Strömungswächter“ zur ÜberZDFKXQJYRQ0LQGHVWGXUFKÀXVVPHQJHQLQ5RKUHQXQG/XIWOHLWXQJHQHLQJHVHW]W Beispiel 170.5-09: Druck- und Strömungswächter [17][27]

170.5.1.4 MESSWERTGEBER FÜR GASKONZENTRATION Zur Bewertung der Luftqualität in Aufenthaltsräumen kommen vorwiegend nachfolgende Arten von Messwertgebern zum Einsatz, die nach unterschiedlichen Messprinzipien arbeiten. Infrarot-Spektroskopie Die Konzentration von CO2 in der Luft wird durch Messung der Absorption des für CO2 FKDUDNWHULVWLVFKHQ :HOOHQEHUHLFKHV IU LQIUDURWH 6WUDKOHQ HUPLWWHOW 'HU Anteil von CO2 in der Luft wird als Indikator für die Luftqualität herangezogen [74] und ist in geschlossenen Aufenthaltsräumen der Anzahl und Dauer der sich darin aufhaltenden Personen weitgehend proportional. Leitfähigkeits-Analyse Bei so genannten „Mischgas-Sensoren“ wird mit Sensoren aus Zinnoxid durch Messung der elektrischen Leitfähigkeit bei gleichzeitiger Beheizung des Sensors HLQ 0HVVZHUW HUPLWWHOW GHU HLQHQ =XVDPPHQKDQJ PLW GHP $QWHLO ÀFKWLJHU RUJDQLVFKHU 9HUELQGXQJHQ LQ GHU /XIW DXIZHLVW =X ÀFKWLJHQ RUJDQLVFKHQ 9HU bindungen in der Luft zählen unter anderem: Aldehyde, Alkohol, aromatische Kohlenwasserstoffe, Benzole, Formaldehyd, Ketone, Phenole und Tabakrauch. 'HU $QWHLO ÀFKWLJHU RUJDQLVFKHU 9HUELQGXQJHQ LQ GHU /XIW KDW (LQÀXVV DXI GLH Luftqualität, in geschlossenen Aufenthaltsräumen ist er allerdings nicht unbedingt der Anzahl und Dauer der sich darin aufhaltenden Personen proportional. CO2-Fühler Als Messwertgeber zur bedarfsgeregelten Lufterneuerung in Aufenthaltsräumen sind CO2-Fühler wertvolle Hilfsmittel. In verkehrsreicher Umgebung verändert sich der CO2-Anteil auch in Abhängigkeit von der Verkehrsbelastung und von

Messwertgeber

71

:HWWHUYHUKlOWQLVVHQ8PGHUDUWLJH(LQÀVVHDXIGLHJHUHJHOWH/XIWHUQHXHUXQJ]X vermeiden, kann es zweckmäßig sein, den Lufterneuerungsbedarf von der Differenz der CO2-Anteile zwischen Raumluft und Außenluft abhängig zu machen. Beispiel 170.5-10: (1) CO2-Fühler, (2) Mischgassensoren [17][27]

170.5.1.5 BEWEGUNGS- UND PRÄSENZMELDER 0LW %HZHJXQJV XQG 3UlVHQ]PHOGHUQ VLQG EHZHJWH :lUPHTXHOOHQ LQ EHVWLPPWHQ (UIDVVXQJVEHUHLFKHQ HUNHQQEDU GHUHQ :lUPHVWUDKOXQJ YRQ ,QIUDURW6HQVRUHQ HUkannt und in elektrische Signale für Schaltvorgänge umgewandelt werden kann (Bilder 170.5-11 bis 14). Die Sensoren von Bewegungs- und Präsenzmeldern senden selbst keine Strahlung aus, man bezeichnet sie deshalb auch als „Passiv-InfrarotSensoren“ („PIR-Sensoren“). Menschen und Tiere, die eine Körpertemperatur um +36° C aufrechterhalten, senden im Infrarotbereich eine für das menschliche Auge QLFKWVLFKWEDUH:lUPHVWUDKOXQJDXVGLHYRQHLQHP6HQVRUHUNDQQWYRQHLQHP3URzessor ausgewertet und in einen Schaltvorgang umgesetzt wird. Vor einem PIR-Sensor sind kleine Linsen angeordnet, welche die aus verschiedenen Richtungen komPHQGHQ:lUPHVWUDKOHQDXIGHQ6HQVRUEQGHOQ'DGXUFKHUJLEWVLFKHLQ(UIDVVXQJVbereich, der in einzelne aktive und passive Segmente eingeteilt ist. Sobald eine :lUPHTXHOOH YRQ HLQHP DNWLYHQ 6HJPHQW HUIDVVW ZLUG lQGHUW VLFK GLH 7HPSHUDWXU LQQHUKDOE GLHVHV 6HJPHQWV 'HU 0HOGHU UHDJLHUW DXI GHQ :lUPHXQWHUVFKLHG ]XP Nachbarsegment und erzeugt ein Signal, welches ein Relais betätigt. Es werden VRPLW %HZHJXQJHQ HUIDVVW GLH TXHU ]X GHQ 6HJPHQWHQ YHUODXIHQ :HQQ VLFK HLQ Objekt auf den Melder zu oder von ihm weg bewegt, dann reagiert der Melder nur, wenn mindestens 2 aktive Segmente von der Bewegung erfasst werden. Abbildung 170.5-01: Funktionsprinzip von Bewegungs- und Präsenzmeldern

OPTIMAL

NICHT OPTIMAL

FALSCH

Bewegungsmelder Bewegungsmelder reagieren auf größere Bewegungen in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit. Sie werden vorwiegend zur bedarfsabhängigen Beleuchtungssteuerung von Innen- und Außenbereichen eingesetzt, beispielsweise für Eingangsbereiche, Parkplätze, Garageneinfahrten, Treppenhäuser, Gänge und Flure, Toiletten, Keller, Tiefgaragen. Präsenzmelder Präsenzmelder reagieren bereits auf kleinste Bewegungen (z.B. auf Arbeiten am Schreibtisch), wobei auch die Beleuchtungsstärke ständig gemessen wird. Sie

72

Messwertgeber und Stellgeräte

sind mit zwei Schaltausgängen ausgerüstet, wovon ein Schaltausgang nach Lichtanteil und Bewegung (Anwesenheit) und der zweite Schaltausgang nur bewegungsabhängig geschaltet wird. Sie kommen bei der bedarfsabhängigen Steuerung von Heizungs-, Kühlungs- und Lüftungsanlagen (HKL = Heizung, Kühlung, Lüftung) für Innenräume zum Einsatz, beispielsweise für Büro- und Besprechungsräume, Schulungsräume, Hotelzimmer, Sporthallen. Beispiel 170.5-11: Bewegungsmelder [13]

Beispiel 170.5-12: Präsenzmelder [13]

170.5.1.6 MESSWERTGEBER FÜR BELEUCHTUNGSSTÄRKE Diese Messwertgeber nutzen den inneren Photoeffekt bestimmter Halbleiter zur Messung der Beleuchtungsstärke, der darin besteht, dass auftreffende elektromagnetische Strahlung eine elektrische Spannung erzeugt. Mit der durch Lichteinwirkung im Halbleiter hervorgerufenen Photospannung kann ein elektrischer Stromkreis betrieben und einem Verbraucher elektrische Energie zugeführt werden (wie bei einer Solarzelle zur Stromgewinnung). Beispiel 170.5-13: Sonnenfühler [27]

170.5.1.7 MESSWERTGEBER FÜR STRÖMUNGSGESCHWINDIGKEIT Für die Geschwindigkeitsmessung in strömenden Medien kommen vorwiegend folgende, auf den jeweiligen Anwendungsbereich abgestimmte Verfahren zur Anwendung: Messung des Staudruckes Bei diesem Verfahren wird in einer Strömung der „Staudruck“ pd (oder „dynamische Druck“) gemessen, der sich bei Umwandlung von Geschwindigkeitsenergie in Druck ergibt.

Messwertgeber

pd 

73

1 —S—w2 2

(170.5-01)

pd dynamicher Druck S Dichte des Mediums w Geschwindigkeit des Mediums

[Pa] [kg/m3] [m/s]

Als Messfühler dient dabei ein „Staurohr “ (nach Prandtl), das gegen die Strömung anzuordnen ist. Es weist zwei Messöffnungen (Manometeranschlüsse) auf. Mit der Messöffnung am vorderen Ende wird der Gesamtdruck pg, mit der senkrecht zur Strömung angeordneten schlitzförmigen Messöffnung wird der statische Druck ps gemessen. Der Staudruck ergibt sich als Differenz der beiden Drücke. Abbildung 170.5-02: Staurohr nach Prandtl

pd  pg  ps pg Gesamtdruck ps statischer Druck

(170.5-02) [Pa] [Pa]

Bei Kenntnis der Dichte und des Staudruckes des strömenden Mediums lässt sich dessen Geschwindigkeit am Staurohr nach Umformung ermitteln.

w

2 — pd S

(170.5-03)

Messung mit Flügelrad Bei diesem Verfahren wird ein in einer Strömung angeordnetes Flügelrad bewegt und dessen Drehzahl als Messgröße für die Strömungsgeschwindigkeit herangezogen. Die Geschwindigkeitsmessung von Volumenströmen ist eine wesentliche .RPSRQHQWHYRQ0HVVJHUlWHQIU9ROXPHQVWU|PHXQG:lUPHPHQJHQ Beispiel 170.5-14: Flügelrad-Messgeräte

74

Messwertgeber und Stellgeräte

,QGHU0HWHRURORJLHZHUGHQ:LQGJHVFKZLQGLJNHLWHQPLWVRJHQDQQWHQÄSchalenkreuzanemometern³ HUIDVVW GLH LQ KRUL]RQWDOHU (EHQH HLQHQ YRQ GHU :LQGULFKtung unabhängigen Messwert liefern. Beispiel 170.5-15: (1) Schalenkreuzanemometer, (2) Geschwindigkeitsfühler für Luftleitungen [27]

Messung mit Hitzdraht Dieses Verfahren kommt bei der Messung von Luftgeschwindigkeiten < 10 m/s ]XP (LQVDW] XQG QXW]W DOV 6HQVRU HLQHQ GUDKWI|UPLJHQ HOHNWULVFKEHKHL]WHQ :Lderstand. In Abhängigkeit von der Luftgeschwindigkeit kühlt sich der Sensor mehr RGHU ZHQLJHU DE XQG lQGHUW GDEHL VHLQHQ HOHNWULVFKHQ :LGHUVWDQG 0LW HLQHU 7HPSHUDWXUNRPSHQVDWLRQZLUGGHU(LQÀXVVGHU/XIWWHPSHUDWXUDXVJHJOLFKHQ'LH Anordnung des Hitzdrahtes hinsichtlich der Strömungsrichtung hat erheblichen (LQÀXVV DXI GDV 0HVVHUJHEQLV +LW]GUDKWDQHPRPHWHU PLW  RGHU  JHNUHX]WHQ Hitzdrähten ermöglichen die Messung von zwei- oder dreidimensionalen Geschwindigkeitsverteilungen. Messung mit Ultraschall Bei diesem Verfahren wird die Laufzeitdifferenz von Schallwellen im strömenden Medium sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts gemessen. Da die Laufzeit der Schallwellen gegen die Strömungsrichtung größer ist als mit der Strömung, ergibt sich eine Zeitdifferenz, die der mittleren Strömungsgeschwindigkeit proportional ist und als Messgröße herangezogen werden kann. Beispiel 170.5-16: Ultraschall-Messgerät [17][27]

170.5.1.8 IMPULSZÄHLER In Mengenmessgeräten werden Mengeneinheiten in elektrische Impulse umgewandelt und in Zählwerken verarbeitet. Je nach Geräteausführung können sie dort gespeichert und abgelesen oder über Schnittstellen zu Datenverarbeitungsanlagen weitergeleitet werden. Beispiel 170.5-17:  (OHNWUL]LWlWV]lKOHU>@ >@ :DVVHUPHQJHQ]lKOHU>@  :DVVHUPHQJHQ]lKOHU >@ [27],,   :lUPHPHQJHQ]lKOHU>@>@ [17][27]

Stellgeräte

75

Signalverarbeitung Für die Datenübertragung von Mengenmessgeräten wurde ein „Feldbussystem“ mit der Bezeichnung „M-Bus“ (Meter-Bus) genormt [67].. Dabei kommuniziert ein zentrales „Master-Gerät“ – im einfachsten Fall ein PC mit nachgeschaltetem Pegelwandler – über eine 2-Draht-Bus-Leitung mit den „Busteilnehmern“, das VLQGEHLVSLHOVZHLVH:lUPHPHQJHQ]lKOHU:DVVHU]lKOHU(OHNWUL]LWlWV]lKOHU*DVzähler oder Sensoren und Aktoren jeglicher Art. Abbildung 170.5-03: M-Bus-System

170.5.2 STELLGERÄTE Stellgeräte dienen der Umformung informationstechnischer Signale von Steuerungsund Regelanlagen („MSR-Anlagen³ LQ$NWLRQHQGLHKlX¿JLQGHU$NWLYLHUXQJYLHOIlOtiger Arten von Antrieben bestehen. Nach ihrem Anwendungsbereich werden folgende Bauarten von Stellgeräten unterschieden: •
•
•
•


Klappenstellantriebe, Hubantriebe für Armaturen, Drehantriebe für Armaturen, Frequenzumrichter.

Bei der Auswahl von Stellgeräten sind folgende Betriebsbedingungen festzulegen: Stellsignale Stellgeräte sind für folgende Spannungen und Stellsignalarten erhältlich: •
•
•
•
•
•


AC AC AC AC AC AC

24 V / DC 0 bis 10 V stetig, 24 V / DC 4 bis 20 mA stetig, 24 V / 2-Punkt (nur für Auf/Zu-Funktion), 24 V / 3-Punkt, 230 V / 2-Punkt (nur für Auf/Zu-Funktion), 230 V / 3-Punkt.

Stellzeiten Stellgeräte werden für Stellzeitbereiche unter 2 Sekunden bis zu 150 Sekunden angeboten. Notstellfunktion Stellgeräte mit Notstellfunktion nehmen bei Ausfall der Hilfsenergie (z.B. bei Netzstromausfall) eine festgelegte Sicherheitsstellung ein. Die Antriebsenergie zur Erreichung der Sicherheitsstellung liefert ein im Stellgerät eingebauter Federmotor, dessen Feder jeweils bei Verlassen der Sicherheitsstellung aufgezogen wird.

76

Messwertgeber und Stellgeräte

Stellungsrückmeldung Zur Meldung der Betriebsstellung eines mit 3-Punkt-Regelung betriebenen Stellantriebes kann der Antrieb mit einem „Rückführpotenziometer “ ausgerüstet werden. Arbeitsbereich-Einstellung Der Arbeitsbereich von stetig betriebenen Stellantrieben kann auf einen ausgewählten Bereich begrenzt werden (z.B. zwischen 0 und 10 V auf unteren Grenzwert: 3 V, und oberen Grenzwert 8 V). Hilfsschalter Stellantriebe können zur Stellungsmeldung mit Hilfsschaltern ausgerüstet werden.

170.5.2.1 STELLANTRIEBE FÜR LUFTKLAPPEN Stellantriebe für Luftklappen werden in raumlufttechnischen Anlagen („RLT-Anlagen“) ]XU %HHLQÀXVVXQJ YRQ /XIWYROXPHQVWU|PHQ HLQJHVHW]W )U LKUHQ (LQVDW] VLQG IROgende Anforderungen festzulegen: •
•
•
•
•
•


Drehantrieb und Drehmoment oder Linearantrieb und Hubkraft, Notstellfunktion (erforderlich oder nicht), Art des Stellsignals (0 bis 10 V, 4 bis 20 mA, 3-Punkt oder 2-Punkt), Stellungsrückmeldung (erforderlich oder nicht), Einstellmöglichkeit für Arbeitsbereich (erforderlich oder nicht), Erfordernis von Hilfsschaltern (erforderlich oder nicht).

Drehantriebe werden serienmäßig für folgende Drehmomente angeboten: •
•


mit Notstellfunktion für ~ 2 bis 16 Nm, ohne Notstellfunktion für ~ 2 bis 35 Nm.

Linearantriebe werden serienmäßig mit folgenden Hubkräften angeboten: •


ohne Notstellfunktion für ~125 bis 550 N.

Beispiel 170.5-18: (1) Drehantriebe für Luftklappen [17],, (2) Linearantriebe für Luftklappen [27]

170.5.2.2 STELLANTRIEBE FÜR ARMATUREN Stellantriebe für Armaturen werden in gebäudetechnischen Anlagen vorwiegend zur %HHLQÀXVVXQJYRQ:DVVHUVWU|PHQLQ5RKUOHLWXQJVV\VWHPHQHLQJHVHW]W'LH6WHOODQ-

Stellgeräte

77

triebe werden auf die Armaturen (Ventile, Hähne und Drosselklappen) mit lösbaren Verbindungen befestigt. Für ihren Einsatz sind folgende Anforderungen festzulegen: •
•
•
•
•
•


maximale Druckdifferenz %pmax über dem Regelventil bei Hubantrieben, maximales Drehmoment bei Drehantrieben, Notstellfunktion (erforderlich oder nicht), Art des Stellsignals (0 bis 10 V, 4 bis 20 mA, 3-Punkt oder 2-Punkt), Stellungsrückmeldung (erforderlich oder nicht), Erfordernis von Hilfsschaltern (erforderlich oder nicht).

Arbeitsbereich von Hubantrieben Der Arbeitsbereich von Hubantrieben wird durch die maximal zulässige Druckdifferenz %pmax begrenzt, die bei geschlossener Armatur zwischen deren Ein- und Ausgängen auftreten kann. Hubantriebe werden serienmäßig für maximal zulässige Druckdifferenzen %pmax ~ 75 bis 800 kPa angeboten. Drehantriebe werden serienmäßig für Drehmomente von ~ 5 bis 4000 Nm angeboten. Nach ihrem Anwendungsbereich werden folgende Bauarten unterschieden: •
•
•
•
•


elektrohydraulische Antriebe (zur Regelung großer Volumenströme), elektromotorische Antriebe, stetige Magnetantriebe, themische Antriebe, thermostatische Antriebe (ohne Hilfsenergie).

Beispiel 170.5-19: (1) Elektrohydraulische Hubantriebe [27],, (2) Elektromotorische Hubantriebe [17][27]

Beispiel 170.5-20: (1) Elektromotorische Drehantriebe [17][27],, (2) Stetige Magnetantriebe [27]

Beispiel 170.5-21: (1) Thermische Antriebe [17][27],, (2) Thermostatische Antriebe [27]

78

Messwertgeber und Stellgeräte

170.5.2.3 FREQUENZUMRICHTER Frequenzumrichter dienen der Drehzahlsteuerung und Drehzahlregelung elektrischer Antriebsmotore. Sie ermöglichen eine Veränderung der netzkonformen Ausgangsfrequenz (50 Hz in Europa, 60 Hz in Amerika) in eine geringere oder höhere FreTXHQ] PLW GHU VLFK GLH 'UHK]DKO HOHNWULVFKHU $QWULHEVPRWRUH EHHLQÀXVVHQ OlVVW Statische Frequenzumrichter bestehen aus einem Gleichrichter, der einen Gleichstrom- oder einen Gleichspannungs-Zwischenkreis speist, und einem aus diesem =ZLVFKHQNUHLV JHVSHLVWHQ :HFKVHOULFKWHU 'LH +|KH GHU $XVJDQJVVSDQQXQJ XQG auch deren Frequenz lassen sich in weiten Grenzen regeln. Mit „Direktrichtern“ lassen sich nur Ausgangsfrequenzen erzeugen, die geringer als die Eingangsfrequenz sind. „Zwischenkreisumrichter “ können darüber hinaus auch Ausgangsfrequenzen erzeugen, die deutlich über der Eingangsfrequenz liegen. Ansteuerung Frequenzumrichter für die Antriebstechnik werden zusätzlich zu den Leistungsanschlüssen mit Ein- und Ausgängen für die Ansteuerung ausgestattet. Zur analogen Ansteuerung werden wahlweise folgende Einheitssignalpegel genutzt: •
•
•


0 bis 10 V, 0 bis 20 mA oder 4 bis 20 mA, Bussysteme (z.B. LON, CAN-BUS, PROFIBUS, PROFINET, Ethernet, Ethernet Powerlink).

Parametrierung Durch Auswahl vorgegebener Einstellmöglichkeiten („Parametrierung“) an den Frequenzumformern lassen sich die Betriebsweise und der Schutz elektrischer Antriebsmotore an wechselnde Betriebsbedingungen anpassen („optimieren“). Diese Parametrierung erfolgt entweder über ein am Umformer angeordnetes Display (Tastatur und Anzeigeeinheit) oder über ein entsprechendes Programm, dessen relevante Datensätze über eine Schnittstelle in den Umformer geladen werden. Es ist auch üblich, den fertigen Parametersatz auf einem Speichermedium (z.B. einem Chip und einer Flashkarte) zu speichern, das dann anschließend in den Frequenzumformer eingesteckt wird. Manche Ausführungen von Frequenzumformern können selbst die Antriebseigenschaften messen und ihre eigenen Regelparameter im Rahmen der Inbetriebnahme selbstständig einstellen. Zuweilen können sie auch programmierte Verfahrbewegungen selbstständig abarbeiten (Motion Control). Beispiel 170.5-22: Frequenzumformer [17][27]

Farbteil

9 7

Bild 170.5-01

Bild 170.5-02

Bild 1 .-51 0 7 0 : Messwertgeber für Temperatur mit unterschiedlichen Fühlern Bild 1 .7-50 0 2: Temperaturfühler

Bild 170.5-03

Bild 170.5-04

Bild 170.5-05

Bild 1 .-50 0 7 3: Mengenmessgeräte für Brenn- und Treibstoffe Bild 1 .7-50 0 4: Gasmessgerät – Schaltschrank Bild 1 .-55 0 7 0 : Gasanalysatoren

Bild 170.5-06

Bild 170.5-07

Bild 1 .-56 0 7 0 : Messwertgeber für Luftfeuchtigkeit und -temperatur Bild 1 .7-57 0 0 : Druckfühler für Flüssigkeiten

80 Bild 170.5-08

Farbteil Bild 170.5-09

Bild 170.5-10

Bild 1 .7-50 0 8: Wassermengenzähler Bild 1 .-59 0 7 0 : Wärmemengenzähler Bild 1 .7-50 0 1 : Stromzähler

Bild 170.5-11

Bild 170.5-12

Bilder 1 .7-51bis 2 0 1: Bewegungsmelder

Bild 170.5-13

Bild 1 .7-51 0 3: Präsenzmelder – Deckenmontage Bild 1 .-51 0 7 4: Präsenzmelder – Wandmontage

Bild 170.5-14

170.6 MESS-, STEUER- UND REGELANLAGEN Informationstechnische Anlagen dienen dem raschen Erfassen und Austausch von Daten jeglicher Art. Wenn sie nicht im Rahmen der Gebäudeerrichtung installiert werden, dann sollten zumindest alle baulichen Vorkehrungen für problemlose Nachrüstung informationstechnischer Anlagen getroffen werden. Diese Anlagen sind mit „Nervensystemen“ vergleichbar. Derzeit unterliegen sie einem raschen technischen Wandel. Nach ihren Funktionen kann man folgende Anlagearten unterscheiden: •
•
•
•
•
•
•
•


akustische Warn- und Durchsageanlagen, Datenübertragungs- und Datenverarbeitungsanlagen, Leittechnikanlagen, optische Warn- und Anzeigeanlagen, Telefonanlagen, Überwachungs- und Warnanlagen, Mess- und Zählanlagen, Zutrittskontrollanlagen.

170.6.1 BEZEICHNUNGEN UND SINNBILDER Bei der Ausschreibung gebäudetechnischer Anlagen werden Mess-, Steuer- und Regelanlagen unter der Kurzbezeichnung „MSR-Anlagen“ zusammengefasst und als eigene Gewerkegruppe behandelt. Für das Verständnis von MSR-Anlagen ist eine XQYHUZHFKVHOEDUH,GHQWL¿NDWLRQGHUGDULQDQJHIKUWHQ%DXWHLOHXQGHLQH)HVWOHJXQJ ihres gegenseitigen Zusammenwirkens in Funktionsbeschreibungen unerlässlich. Sämtliche Bauteile, die in Funktionsbeschreibungen von MSR-Anlagen erwähnt werden, sind deshalb in ein Kennzeichnungssystem aufzunehmen, das deren unverZHFKVHOEDUH,GHQWL¿NDWLRQHUP|JOLFKW'HUDUWLJH.HQQ]HLFKQXQJVV\VWHPHODVVHQVLFK EHOLHELJ JHVWDOWHQ )U HLQIDFKH$QZHQGXQJHQ P|JH %HLVSLHO  IU HLQ GHU artiges Kennzeichnungssystem dienen. Die einzelnen Bauteile der Anlagen werden in Funktionsbeschreibungen mit Sinnbildern dargestellt. Tabelle 170.6-01: Sinnbilder von Bauteilen steuerungs- und regelungstechnischer Anlagen Sinnbild

Bezeichnung

Sinnbild

Bezeichnung

Fühler für Wandmontage

Schaltgerät allgemein

Fühler in einer Leitung

Betriebswahlschalter

Schaltgerät in einer Leitung

Drucktaster

Meldeeinrichtung

Schaltuhr

Motorantrieb

Messgerät, Prüfeinrichtung

Pumpe mit Motorantrieb

Frequenzumformer, Modulator

Ventilator mit Motorantrieb

Stellantrieb mit Luftklappe

Lautsprecher (akustische Anlage)

Stellantrieb mit Einwegventil

Steuerungs- und Regelanlage

Stellantrieb mit Zweiwegeventil

82

Mess-, Steuer- und Regelanlagen

Beispiel 170.6-01: Bauteilkennzeichnung steuerungs- und regeltechnischer Anlagen B BC## BD## BE## BF## BG## BN## BP## BT##

Fühler und Messumformer: CO-Konzentrationsfühler Druckfühler Leitfähigkeitsmesssonde Feuchtefühler Gasfühler Niveaufühler pH-Wert Messsonde Temperaturfühler

F FD## FR## FT##

Schutzeinrichtungen: Sicherheits-Druckschalter Revisionsschalter, Fluchtschalter Frostschutzthermostat

H HB## HD## HK## HS## HT##

Meldeeinrichtungen: Betriebsanzeige Druckanzeige %HWULHEVXQG6W|UDQ]HLJHNRPELQLHUW 6W|UXQJVDQ]HLJH Temperaturanzeige

M MH## MK## ML## MM##

motorbetriebene Bauteile: Heizwasserpumpe mit Motor Kalt- / Kühlwasserpumpe mit Motor Ventilator mit Motor Mechanischer (sonstiger) Antrieb mit Motor

P PC## PD## PE## PG## PH## PL## PT## PW##

Messgeräte, Prüfeinrichtungen: Stellungsanzeige Druckanzeige Stromzähler Gaszähler Wärmemengenzähler Niveauanzeige Temperaturanzeige Wassermengenzähler

S SB## SD## SF## SG## SK## SL## SP## ST## SW##

Schalter und Wählgeräte: Betriebswahlschalter Druckschalter (keine Sicherheitsfunktion) Hygrostat, Feuchteschalter Näherungsschalter Schaltkontakt Dämmerungsschalter, Lichtschranke Zeitschaltuhr, Zeitprogrammschalter Thermostat, Temperaturschalter 6WU|PXQJVZlFKWHU

U UF##

Modulatoren, Umsetzer: Frequenzumformer

Y YC## YG## YH## YK## YL## YR##

elektrisch betätigte mechanische Einrichtungen: Stellantrieb mit Regelarmatur für Chemikalien Stellantrieb mit Regelarmatur für Gas Stellantrieb mit Regelarmatur für Wärmeträger Stellantrieb mit Regelarmatur für Kälteträger Stellantrieb mit Luftklappe Stellantrieb mit Regelarmatur allgemein

Messanlagen

83

170.6.2 MESSANLAGEN Die Verrechnung von Versorgungs- und Entsorgungserfordernissen von Gebäuden erfolgt beispielsweise in Wien vorwiegend auf folgenden Grundlagen: Trinkwasser und Abwasser Vom Wasserversorgungsunternehmen wird jeder versorgten Einheit (GebäudeverZDOWXQJ .XQGH  HLQ JHHLFKWHU :DVVHUPHQJHQ]lKOHU %LOGHU  XQG   IU die Wasser- und Abwasserverrechnung zur Verfügung gestellt. Die baulichen Voraussetzungen für die Zähleranordnung sind vom Kunden nach den technischen Richtlinien des Versorgungsunternehmens zu schaffen. Diesen Richtlinien entsprechend ist der Wasserzähler in unmittelbarer Nähe der Anschlussstelle an das Gebäude in einem Technikraum unterzubringen, der für Mitarbeiter von Wasserversorgungsunternehmen zugänglich sein soll. Die am Wassermengenzähler periodisch ablesbaren Messwerte werden sowohl der Verrechnung des bezogenen (kalten) Trinkwassers als auch der Verrechnung des entsorgten Abwassers zugrundegelegt. Die Verrechnung erfolgt direkt zwischen Wasserversorgungsunternehmen und Gebäudeverwaltung (Kunde). Die Gebäudeverwaltung übernimmt sodann die Aufteilung der gesamten Wasserkosten auf die im Gebäude bestehenden wirtschaftOLFKHQ9HUUHFKQXQJVHLQKHLWHQKlX¿JGXUFK$XIVFKOVVHOXQJDXIMHQH1XW]ÀlFKHQ die sich zuordnen lassen. Wenn diese grobe Methode als zu ungerecht empfunden wird, kann man auch jede wirtschaftliche Verrechnungseinheit mit geeigneten Wassermengenzählern ausrüsten und die Verrechnung der Wasserkosten auf der Grundlage von Ablesungen an diesen Zählern vornehmen. Warmwasser Bei zentraler Warmwasserbereitung hat sich der Einsatz eigener Warmwassermengenzähler bereits weitgehend durchgesetzt, weil die Kosten der Warmwasserbereitstellung erheblich über den Kosten von kaltem Trinkwasser liegen. Wenn innerhalb der Verrechnungseinheiten die Warmwasserbereitung erfolgt (z.B. mit Gas, Fernwärme oder Strom), dann erübrigt sich der Einsatz gesonderter Warmwassermengenzähler. Strom Vom Stromversorgungsunternehmen wird jeder wirtschaftlichen Verrechnungseinheit eines Gebäudes (Stromkunde) ein geeichter Strommengenzähler (Bild  IUGLH6WURPYHUUHFKQXQJ]XU9HUIJXQJJHVWHOOW'LHEDXOLFKHQ9RUDXVsetzungen für die Zähleranordnung sind vom Stromkunden nach den technischen Richtlinien des Versorgungsunternehmens zu schaffen. Die Zähler sind außerhalb der Kundenbereiche (z.B. Treppen, Gänge) in versperrbaren Nischen oder Technikräumen anzuordnen, damit Mitarbeiter des Versorgungsunternehmens SHULRGLVFKH=lKOHUDEOHVXQJHQRGHU=lKOHUHUQHXHUXQJHQRKQH6W|UXQJGHU.XQGHQYRUQHKPHQN|QQHQ'LH6WURPYHUUHFKQXQJHUIROJWRKQH%HDQVSUXFKXQJYRQ Dienstleistungen einer Gebäudeverwaltung direkt zwischen Versorgungsunternehmen und Stromkunden. Erdgas Vom Gasversorgungsunternehmen wird jeder wirtschaftlichen Verrechnungseinheit eines Gebäudes (Gaskunde) ein geeichter Gasmengenzähler für die Gasverrechnung zur Verfügung gestellt. Die baulichen Voraussetzungen für die Zähleranordnung sind vom Gaskunden nach den technischen Richtlinien des Versorgungsunternehmens zu schaffen. Die Zähler sind außerhalb der Kundenbereiche (z.B. Treppen, Gänge) in versperrbaren Nischen oder Technikräumen anzuordnen, damit Mitarbeiter des Versorgungsunternehmens periodisch Zähler-

84

Mess-, Steuer- und Regelanlagen

DEOHVXQJHQ RGHU =lKOHUHUQHXHUXQJHQ RKQH 6W|UXQJ GHU .XQGHQ YRUQHKPHQ N|QQHQ'LH*DVYHUUHFKQXQJHUIROJWRKQH%HDQVSUXFKXQJYRQ'LHQVWOHLVWXQJHQ einer Gebäudeverwaltung direkt zwischen Versorgungsunternehmen und Gaskunden. Fernwärme Vom Fernwärmeversorgungsunternehmen wird jeder versorgten Einheit (Gebäudeverwaltung, Kunde) ein geeichter Wärmemengenzähler und ein plombierbarer 'XUFKÀXVVPHQJHQEHJUHQ]HU IU GLH )HUQZlUPHYHUUHFKQXQJ ]XU 9HUIJXQJ JHstellt. Die baulichen Voraussetzungen für die Anordnung von WärmemengenzähOHU XQG 'XUFKÀXVVPHQJHQEHJUHQ]HU VLQG YRP )HUQZlUPHNXQGHQ QDFK GHQ technischen Richtlinien des Versorgungsunternehmens zu schaffen. Diese RichtOLQLHQEHWUHIIHQQLFKWQXU:lUPHPHQJHQ]lKOHUXQG'XUFKÀXVVPHQJHQEHJUHQ]HU sondern komplette Fernwärme-Umformeranlagen mit Primär- und Sekundärwasseranschlüssen, die in jeweils eigenen versperrbaren Technikräumen unterzubringen sind. Für Mitarbeiter von Fernwärmeunternehmen sollen diese Technikräume zugänglich sein. An den Wärmemengenzählern werden periodisch Messwerte abgelesen, nach welchen der Arbeitspreis für die bezogene Wärmemenge ermitWHOWZLUG$QGHQ'XUFKÀXVVPHQJHQEHJUHQ]HUQLP3ULPlUZDVVHUNUHLVODXIZLUGGLH 'XUFKÀXVVPHQJH DXI MHQHQ :HUW HLQJHVWHOOW XQG EORFNLHUW ZHOFKHU GHU MHZHLOV vertraglich vereinbarten maximalen Heizleistung entspricht und nach dem der Grundpreis für die Wärmeleistungs-Bereitstellung („Leistungspreis“) zu entrichten ist. Die Verrechnung erfolgt direkt zwischen Fernwärmeversorgungsunternehmen und Gebäudeverwaltung (Kunde). Die Gebäudeverwaltung übernimmt sodann die Aufteilung der gesamten Fernwärmekosten auf die im Gebäude bestehenden ZLUWVFKDIWOLFKHQ 9HUUHFKQXQJVHLQKHLWHQ KlX¿J GXUFK $XIVFKOVVHOXQJ DXI MHQH 1XW]ÀlFKHQGLHVLFK]XRUGQHQODVVHQ:HQQGLHVHJUREH0HWKRGHDOV]XXQJHrecht empfunden wird, kann man auch jede wirtschaftliche Verrechnungseinheit mit geeigneten Wärmemengenzählern ausrüsten und die Verrechnung der Fernwärmekosten auf der Grundlage von Ablesungen an diesen Zählern vornehmen.

170.6.3 STEUERUNGSANLAGEN 6WHXHUXQJVDQODJHQ GLHQHQ GHU /HQNXQJ YRQ (QHUJLHÀVVHQ ]X *HUlWHQ XP GLHVH durch Schalthandlungen in Betrieb zu setzen oder um deren Betrieb zu unterbrechen. Steuerungstechniker bezeichnen die steuerbaren Geräte als „AKTOREN“. Bauteile, die der Veranlassung von Schalthandlungen dienen, werden als „SENSOREN“ bezeichnet und unter der „Eingangsgröße“ wird der jeweilige Betriebszustand eines NRQNUHWHQ 6HQVRUV YHUVWDQGHQ 0LW Ä$XVJDQJVJU|‰H³ ZLUG GHU MHZHLOLJH %HWULHEV]Xstand eines Aktors bezeichnet. Bei Steuerungsvorgängen wirken sich die AusgangsJU|‰HQ GHU$NWRUHQ  QLFKW DXI (LQJDQJVJU|‰HQ YRQ 6HQVRUHQ DXV 'LHVH 6LWXDWLRQ wird steuerungstechnisch als „offener Wirkungsweg“ bezeichnet. Ein für derartige Steuerungsvorgänge typisches Beispiel bietet eine Feststelleinrichtung für Brandschutz- und Rauchabschlüsse mit folgenden Funktionen: •
•


•


Im Normalbetriebsfall wird die selbstschließende Brandschutztüre durch eine Feststellvorrichtung (AKTOR) in Form eines Elektromagneten offen gehalten. Bei rauchbedingter Aktivierung eines der Rauchmelder (SENSOR) wird die Stromversorgung des Elektromagneten unterbrochen, wodurch sich in weiterer Folge die selbstschließende Brandschutztüre schließt. Mit einer der Unterbrechertasten (SENSOR) kann die Feststellvorrichtung DXFKYRQ+DQGJHO|VWZHUGHQ$XFKLQGLHVHP)DOOVFKOLH‰WGLHVHOEVWVFKOLHßende Brandschutztüre.

Steuerungsanlagen



Abbildung 170.6-01: Schließfunktion einer Brandschutztüre

Schematisch lassen sich Steuerungsvorgänge wie in dem nachfolgend abgebildeten Stromlaufplan darstellen: Der Netzstrom kann von Leiter „L“ zu Leiter „N“ nur dann zu HLQHP $NWRU ÀLH‰HQ ZHQQ GHU 6WURPÀXVV QLFKW YRQ 6HQVRUHQ XQWHUEURFKHQ ZLUG *UXQGVlW]OLFKHUP|JOLFKHQ6WHXHUXQJVYRUJlQJHPLWYHUJOHLFKVZHLVHJHULQJHP(QHUJLHDXIZDQG GLH 8POHQNXQJ YRQ (QHUJLHVWU|PHQ LQ $EKlQJLJNHLW YRQ ,QIRUPDWLRQV inhalten. Abbildung 170.6-02: Steuerungsfunktionen

Als Beispiel einer sicherheitstechnischen Steuerungsanlage ist der nachfolgend abJHELOGHWH 5DXFKPHOGHU DQ]XVHKHQ GHU HLQH IUKH VLFKHUH %UDQGHUNHQQXQJ HUP|J licht und über einen automatischen Selbsttest der gesamten Elektronik verfügt. Bei Branderkennung aktiviert er ein Alarmsignal und kann über ein Relais-Modul weitere 6LJQDOJHEHU]%+XSHQ%OLW]ODPSHQ5WWHONLVVHQIU*HK|UORVHXVZ DNWLYLHUHQ



Mess-, Steuer- und Regelanlagen

Beispiel 170.6-02: Optischer Rauchmelder

Ein weiteres Beispiel für eine Steuerungsanlage bietet eine über Präsenzmelder gesteuerte bedarfsabhängige Beleuchtungsanlage, die in Kombination mit einem Helligkeitssensor die künstliche Beleuchtung nur bei Bedarf einschaltet. Beispiel 170.6-03: Lichtsteuerung mit Präsenzmeldern

170.6.4 REGELANLAGEN 5HJHOXQJVDQODJHQ GLHQHQ GHU %HHLQÀXVVXQJ YRQ (QHUJLHÀVVHQ ]X *HUlWHQ XP GHUHQ %HWULHEVYHUKDOWHQ JH]LHOW ]X YHUlQGHUQ %LOGHU  ELV   :LH EHL GHQ Steuerungsanlagen werden die regelbaren Geräte ebenfalls als „AKTOREN“ bezeichnet. In Gebäuden handelt es sich bei diesen Aktoren vorwiegend um Stellantriebe für Regelarmaturen oder Luftklappen oder um Frequenzumformer für die Drehzahlregelung von Motoren. Bauteile, die der Erfassung physikalischer Zustände dienen, sind wiederum „SENSOREN “. In Gebäuden handelt es sich bei diesen Sensoren vorwiegend um Fühler, welche physikalische Zustände (wie z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, +HOOLJNHLW:lUPHVWUDKOXQJXVZ LQHOHNWULVFKH(LQKHLWVVLJQDOHXPVHW]HQN|QQHQ%HL 5HJHOXQJVYRUJlQJHQ ZLUNHQ VLFK GLH $XVJDQJVJU|‰HQ GHU $NWRUHQ DXI (LQJDQJV JU|‰HQ YRQ 6HQVRUHQ DXV 'LHVH 6LWXDWLRQ ZLUG UHJHOXQJVWHFKQLVFK DOV ÄJHVFKORVsener Wirkungsweg“ bezeichnet. Ein dafür einigermaßen anschauliches Beispiel bietet das Prinzip einer Wasserstandsregelung: •
•
•


•
•


%HL OHHUHP %HKlOWHU XQG JHVFKORVVHQHP $XVODXIYHQWLO Ä6W|UJU|‰H³  ÀLH‰W zunächst Wasser über das Stellventil in den Wasserbehälter. Mit steigendem Wasserstand hebt sich der Schwimmer („Niveaufühler“). Über ein Gestänge (der „Regelanlage“) wird im Stellventil der Ventilkegel JHJHQ GHQ 9HQWLOVLW] JHGUFNW XQG GDGXUFK YHUULQJHUW VLFK GLH 'XUFKÀXVVmenge durch das Stellventil. Nach Erreichen eines einstellbaren „Sollwertes“ für den Wasserstand schließt GDV6WHOOYHQWLOGHQ:DVVHU]XÀXVVVFKOLH‰OLFKYROOVWlQGLJ 6ROOWHMHPDQGGDV$XVODXIYHQWLOLUJHQGZDQQIULUJHQGHLQHQ=HLWUDXP|IIQHQ Ä6W|UJU|‰H³  GDQQ ZUGH GHU :DVVHUVWDQG DEVLQNHQ XQG GHU 6FKZLPPHU („Niveaufühler“) darauf reagieren.

Regelanlagen

•


•




Über das Gestänge (der „Regelanlage“) würde der Ventilkegel vom Ventilsitz des Stellventils abgehoben, und das Stellventil würde wieder einen DurchÀXVVIUHLJHEHQ Die Reaktionsgeschwindigkeit des Regelvorganges lässt sich an der Regelanlage durch Veränderung des Proportionalbandes (Verschiebung des Drehpunktes) verändern.

Abbildung 170.6-03: Prinzipschema einer Regelfunktion

'LH 7HPSHUDWXUUHJHOXQJ PLW HLQHP +HL]N|USHUYHQWLO DOV$.725 ZLUNW SULQ]LSLHOO DXI ähnliche Weise: Bei Temperaturregelung soll nicht der Wasserstand auf einem gewünschten Niveau gehalten werden, sondern es besteht die Absicht, die Raumlufttemperatur auf einen gewünschten „Sollwert “ zu regeln. •
•


•
•


An die Stelle des Niveaufühlers tritt in diesem Fall ein Temperaturfühler, der GLH5DXPOXIWWHPSHUDWXULQHLQHHOHNWULVFKH*U|‰HWUDQVIRUPLHUHQNDQQ An der Regelanlage wird der gefühlte Temperaturmesswert mit dem dort eingestellten Sollwert verglichen, und je nach Ergebnis dieses Vergleiches wird sodann ein elektrischer „Stellbefehl“ an den Stellmotor des Stellventils weitergeleitet. Die Heizwassermenge wird schließlich mit dem Stellventil gedrosselt, woGXUFKVLFKGLH:lUPHDEJDEHEHUGHQ+HL]N|USHUYHUPLQGHUW 6ROOWH GHU 5DXP DXFK GXUFK DQGHUH :lUPHTXHOOHQ DOV GXUFK +HL]N|USHU HUZlUPWZHUGHQ6W|UJU|‰HQZLH]%GXUFK6RQQHQHLQVWUDKOXQJ:lUPHDEgabe von Personen oder infolge künstlicher Beleuchtung), dann würde die :lUPHDEJDEHGHV+HL]N|USHUVYRQGHU5HJHODQODJHELV]XU(UUHLFKXQJGHV Temperatursollwertes weiter gedrosselt.

Abbildung 170.6-04:5HJHOVFKHPDIUHLQHQ+HL]N|USHU

88

Mess-, Steuer- und Regelanlagen

Mit einer derartigen Heizungsanlage lässt sich nur die Unterschreitung eines einstellbaren Grenzwertes der Raumlufttemperatur vermeiden. Wenn auch die Überschreitung eines einstellbaren Grenzwertes der Raumlufttemperatur vermieden werden soll, dann sind Kühlungsanlagen einzusetzen und in analoger Weise zu regeln. Als Energieträger sollte in diesem Fall nicht nur „Heizwasser“ (mit Vorlauftemperatur von etwa ƒ&ELVƒ& VRQGHUQDXFKÄ.DOWZDVVHU³PLW9RUODXIWHPSHUDWXUYRQHWZDƒ& ELVƒ& ]XU9HUIJXQJVWHKHQ1DFKIROJHQGHV6FKHPDVWHOOWGLH5HJHOXQJHLQHV Ventilatorkonvektors dar, der im Heizfall auf einen unteren Grenzwert (von z.B. ƒ& XQGLP.KOIDOODXIHLQHQREHUHQ*UHQ]ZHUWYRQ]%ƒ& JHUHJHOWZHUGHQ NDQQ,QQHUKDOEGHU.RPIRUW]RQH]ZLVFKHQƒ&XQGƒ&VROOZHGHUJHKHL]WQRFK gekühlt werden. Abbildung 170.6-05: Regelschema für einen Ventilatorkonvektor

Schematisch lassen sich Regelvorgänge wie in dem nachfolgend abgebildeten Regelschema darstellen: Die Stromversorgung der Aktoren von Leiter „L“ zu Leiter „N“ wird dabei durch Regler in Abhängigkeit von Signalen der Sensoren geregelt. Abbildung 170.6-06: Regelfunktionen

170.6.4.1 REGLER OHNE HILFSENERGIE Regler ohne Hilfsenergie, die zur Temperaturregelung eingesetzt werden, arbeiten mit Temperatursensoren, die mit Ausdehnungssystemen kombiniert sind und die zur Be-

Regelanlagen



ZHJXQJYRQ$NWRUHQHUIRUGHUOLFKHQ6WHOONUlIWHGLUHNWDXIEULQJHQN|QQHQ6LHZHUGHQ KlX¿J DOV WKHUPRVWDWLVFKH +HL]N|USHUYHQWLOH ]XU 5DXPWHPSHUDWXUUHJHOXQJ XQG DOV Sicherheits-Temperaturbegrenzer in Fernwärmeversorgungsanlagen eingesetzt. Abbildung 170.6-07: 7KHUPRVWDWLVFKHV+HL]N|USHUYHQWLO

Abbildung 170.6-08: Thermostatischer Temperaturregler

170.6.4.2 MECHANISCH-ELEKTRISCHE REGLER 0HFKDQLVFKHOHNWULVFKH 5HJOHU N|QQHQ DQ$NWRUHQ NHLQH VWHWLJHQ 6WHOOVLJQDOH VRQdern nur Einschalt- oder Ausschaltbefehle weiterleiten. Wenn sie nur zwei Zustände ]%Ä$8)³RGHUÄ=8³ YHUPLWWHOQN|QQHQZHUGHQVLHDOVÄZweipunktregler “ bezeichQHW:HQQVLHGDUEHUKLQDXVQRFKHLQHQGULWWHQQHXWUDOHQ=XVWDQG]%Ä$8)³±Ä³ – „ZU“) vermitteln, bezeichnet man sie als „Dreipunktregler “. Bei Änderung der ReJHOJU|‰H ]% GHU 7HPSHUDWXU  EHZHJW GHU 6WHOOPRWRU GHQ$NWRU LQ GHU HLQHQ RGHU anderen Richtung. In den beiden Endlagen ist jeweils ein Endausschalter angeordnet, der den Stellmotor bei Erreichen einer Endlage ausschaltet. 170.6.4.3 ELEKTRONISCHE REGLER 'LH ]X UHJHOQGH SK\VLNDOLVFKH *U|‰H ZLUG YRQ 6HQVRUHQ LQ HOHNWULVFKH (LQJDQJV signale umgesetzt und im Regler als „Istwert“ verarbeitet. Für den Regler kann ein der Regelaufgabe entsprechender Regelalgorithmus gewählt werden, der in Abhängigkeit von den Eingangssignalen bestimmte Ausgangssignale erzeugt, die als 6WHOOVLJQDOHIUGLH$NWRUHQGLHQHQ$OV(LQXQG$XVJDQJVJU|‰HQHOHNWURQLVFKHUÄEinheitsregler “ sind folgende Signale üblich:



Mess-, Steuer- und Regelanlagen

•
•
•
•


3XQNW6LJQDO]%|IIQHQ±VFKOLH‰HQ  3XQNW6LJQDO]%|IIQHQ±YHUEOHLEHQ±VFKOLH‰HQ  ELV90HVVEHUHLFKELV99 )XQNWLRQVVW|UXQJ  ELVP$0HVVEHUHLFKELVP$P$ )XQNWLRQVVW|UXQJ 

Abbildung 170.6-09: Elektronische Regelung

1 EINGANG (WAHLWEISE): 1a THERMOELEMENT 1b GLEICHSPANNUNG 0-10 V 1c GLEICHSTROM 0-20 mA 1d WIDERSTANDSTHERMOMETER 1e WIDERSTANDSFERNGEBER EINHEITSREGLER: 2 MESSUMFORMER FÜR ISTWERT x 3 ISTWERTANZEIGER 4 SOLLWERTGEBER INTERN 5 MESSUMFORMER FÜR SOLLWERT w EXTERN 6 VERGLEICHSTABELLE

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

STABILISIERTES NETZTEIL DIFFERENZIERGLIED INTEGRIERGLIED STÖRUNGSFLUSSBEGRENZER FÜR I-GLIED SCHALTER FÜR I-ANTEILE STRUKTURUMSCHALTUNG P-BEREICH EINSTELLER AUSGANGSVERSTÄRKER FÜR STELLGRÖSSE y ANZEIGE AUSGANGSSIGNAL AUSGANG (WAHLWEISE): 17a 3-PUNKT-AUSGANG 17b 2-PUNKT-AUSGANG 17c STETIGER AUSGANG (STROM) 17d STETIGER AUSGANG (SPANNUNG)

7 VORVERSTÄRKER FÜR REGELABWEICHUNG xw

170.6.4.4 BUS-SYSTEME Werden in einem Raum mehrere Ventilatorkonvektoren mit Heiz- und Kühlfunktion angeordnet, dann ist zu vermeiden, dass die Geräte mit unterschiedlichen Sollwerten JHJHQHLQDQGHUDUEHLWHQ'LH$QIRUGHUXQJHQDQVROFKH5HJHODQODJHQN|QQHQ]XQHKmen, wenn Sollwerte zu koordinieren sind oder wenn Heiz- und Kühlfunktionen in 5lXPHQ PLW JH|IIQHWHQ )HQVWHUQ ]X XQWHUEUHFKHQ VLQG 8P GHQ 9HUGUDKWXQJVDXIwand für Steuerleitungen zwischen Sensoren, Regelanlage und Aktoren in Grenzen zu halten, wurden durch Einsatz von „BUS-Ankopplern“ Systeme mit „intelligenten“ 6HQVRUHQXQGÄLQWHOOLJHQWHQ³$NWRUHQHQWZLFNHOW'LHVHÄ%866\VWHPH³EHQ|WLJHQDOV Steuerleitung nur eine gemeinsame „BUS-Leitung“ zur Verbindung aller Sensoren XQG$NWRUHQ ,Q HLQIDFKHQ )lOOHQ EHVWHKW GLH %86/HLWXQJ DXV JHZ|KQOLFKHQ XQJHschirmten Telefondrähten. 'LH%86.RSSOHUN|QQHQGXUFK3URJUDPPLHUXQJLQGLYLGXHOOH$GUHVVHQHUKDOWHQXQG ihre Signale adressenorientiert senden und empfangen. Zuordnungen von Sensoren

Regelanlagen



und Aktoren erfolgen bei BUS-Systemen nicht durch Verdrahtung von Steuerleitungen, sondern durch Programmierung der Zuordnungen. Für Aufenthaltsräume, die PLW %866\VWHP DXVJHUVWHW VLQG N|QQWH HLQ 5HJHOVFKHPD ZLH LQ $EE  dargestellt aussehen. Abbildung 170.6-10: BUS-Ankoppler

%866\VWHPHN|QQHQQHEHQGHQDQJHIKUWHQ5HJHOIXQNWLRQHQDXFKYLHOIlOWLJH6WHXerungsfunktionen erfüllen und sind darüber hinaus auch zur Übermittlung digitalisierter Daten einsetzbar. Bei konventioneller Bauweise sind Sensoren nur an die BUSLeitung und Aktoren sowohl an die BUS-Leitung als auch an eine Stromversorgungsleitung anzuschließen. Für Aktoren mit geringem Strombedarf (z.B. für Stellmotoren mit geringen Stellkräften und langen Laufzeiten) werden Systeme angeboten, bei welchen die BUS-Leitung auch alle Aktoren mit Betriebsstrom versorgt, so dass für die Stromversorgung keine gesonderten Leitungen erforderlich sind. Abbildung 170.6-11: BUS-System für Steuerungs- und Regelungsfunktionen

 Beispiel 170.6-04: Funktionsbeschreibung einer Klimaanlage

Mess-, Steuer- und Regelanlagen



Regelanlagen Beispiel 170.6-05: Bauteilbeschreibung einer Klimaanlage Bauteilzusammenstellung %7ELV%7

Temperaturfühler oder Temperaturschalter

%7

Feuchtigkeitsfühler

+%ELV+%

%HWULHEVXQG6W|UPHOGHOlPSFKHQ

0/ELV0/

Antriebsmotore für Ventilatoren

03ELV03

Antriebsmotore für Umwälzpumpen

6%

Betriebswahlschalter für Klimaanlage

6'ELV6'

'UXFNVFKDOWHUIU/XIW¿OWHUEHUZDFKXQJ

63

Schaltuhr für Betriebsfreigabe

67

Temperaturschalter für Frostschutzfunktion


Klappenstellmotore

<5ELV<5

Stellmotore von Regelarmaturen

FUNKTIONEN: /5XQV/5 03

MP2

6%

6'ELV6'

67

<5

YR2

YR3

'LH/XIWNODSSHQ|IIQHQEHL(LQVFKDOWXQJGHU9HQWLODWRUHQ0/XQG0/XQG schließen nach Ausschaltung dieser Ventilatoren. 'HU%HWULHEZLUGGXUFK6%LQ6WHOOXQJÄ$³QXUEHLJOHLFK]HLWLJHP%HWULHEYRQ MP2 freigegeben. Einschaltung erfolgt nur, wenn die Temperatur bei BT2 K|KHU LVW DOV EHL %7 %HWULHE RGHU 6W|UXQJ ZLUG PLW GHP GLHVHU$GUHVVH zugeordneten Meldelämpchen HB2 angezeigt. 'LH%HWULHEVIUHLJDEHHUIROJWGXUFK6%(LQVFKDOWXQJHUIROJWZHQQGLH7HPperatur bei BT4 unter dem dieser Adresse zugeordneten einstellbaren SollZHUWOLHJW%HWULHERGHU6W|UXQJZLUGPLWGHPGLHVHU$GUHVVH]XJHRUGQHWHQ 0HOGHOlPSFKHQ+%DQJH]HLJW %HWULHEVZDKOVFKDOWHU PLW GHQ 6WHOOXQJHQ Ä$³ GLHQW ]XU 6FKDOWXQJ GHU 9HQWLODWRUHQ0/XQG0/YRQ+DQG,Q6WHOOXQJ$XWRPDWLNÄ$³HUIROJWGLH 6FKDOWXQJ EHU GLH 6FKDOWXKU 63 %HWULHE RGHU 6W|UXQJ GHU 9HQWLODWRUHQ ZLUGPLWGHPGLHVHQ$GUHVVHQ]XJHRUGQHWHQ0HOGHOlPSFKHQ+%XQG+% angezeigt. Wenn die Druckdifferenz an einem der Druckschalter über dem der jeweiligen Adresse zugeordneten Schaltwert liegt, leuchten die dieser Adresse ]XJHRUGQHWHQ0HOGHOlPSFKHQ+%ELV+%DXI :HQQ GLH 7HPSHUDWXU EHL 67 XQWHU GHP GLHVHU $GUHVVH ]XJHRUGQHWHQ Grenzwert liegt, werden vorrangig vor allen anderen Funktionen die VentilaWRUHQ0/XQG0/DEJHVFKDOWHWGLH/XIWNODSSHQ/5XQG/5JHVFKORVVHQGLH8PZlO]SXPSH03HLQJHVFKDOWHWGDV9HQWLO<5YROOJH|IIQHWXQG PLW+%HLQH6W|UXQJVPHOGXQJ)URVWVFKXW]IXQNWLRQ DQJH]HLJW Wenn die Temperatur bei BT3 über dem dieser Adresse zugeordneten Grenzwert liegt, wird die Temperatur bei BT3 vorrangig auf den dieser Adresse zugeordneten Sollwert begrenzt. Wenn die Temperatur bei BT4 unter dem dieser Adresse zugeordneten einstellbaren Sollwert liegt, wird die Temperatur bei BT4 auf diesen Sollwert geregelt. Wenn die Temperatur bei BT3 unter dem dieser Adresse zugeordneten Grenzwert liegt, wird die Temperatur bei BT3 vorrangig auf den dieser Adresse zugeordneten Sollwert begrenzt. Wenn die Temperatur bei BT4 über dem dieser Adresse zugeordneten einstellbaren Sollwert liegt, wird die Temperatur bei BT4 auf diesen Sollwert geregelt. :HQQGLH/XIWIHXFKWLJNHLWEHL%7XQWHUGHPGLHVHU$GUHVVH]XJHRUGQHWHQ HLQVWHOOEDUHQ 6ROOZHUW OLHJW ZLUG GLH /XIWIHXFKWLJNHLW EHL %7 DXI GLHVHQ Sollwert geregelt.



Mess-, Steuer- und Regelanlagen

170.6.5 FUNKTIONSBESCHREIBUNG Mess-, Steuerungs- und Regelanlagen („MSR-Anlage“) bestehen aus folgenden Komponenten: •
•
•
•
•


Peripheriegeräte (Sensoren und Aktoren), Automatisierungsgeräte (Server) mit Systemsoftware, Anwenderprogramme zur Steuerung, Regelung und Überwachung von gebäudetechnischen Anlagen, Bedien- und Überwachungsgeräte, Verdrahtung von Automatisierungsgeräten mit Peripheriegeräten (Steuerleitungen).

Mit Anwenderprogrammen wird das Zusammenwirken aller Sensoren und Aktoren der betriebstechnischen Anlagen festgelegt. Die Art des Zusammenwirkens wird für diese $QODJHQ LQ )XQNWLRQVEHVFKUHLEXQJHQ GH¿QLHUW 1XU DXI GHU *UXQGODJH YROOVWlQGLJHU )XQNWLRQVEHVFKUHLEXQJHQ N|QQHQ$QZHQGHUSURJUDPPH HUVWHOOW XQG %HWULHEVZHLVHQ ausgeführter „MSR-Anlagen“ auf Funktionsfähigkeit überprüft werden. Sie sind deshalb Aufträgen von „MSR-Anlagen“ zugrundezulegen. Als preisbestimmende KennJU|‰HQ KDW VLFK QHEHQ GHU$Q]DKO XQG$UW YRQ 3HULSKHULHJHUlWHQ GLH$Q]DKO VR JHnannter „Datenpunkte“ ergeben, wobei gegenwärtig folgende Arten von Datenpunkten unterschieden werden: „AE“ „AA“ „DE“ „DA“ „ZE“

Analoge Eingänge Analoge Ausgänge Digitale Eingänge Digitale Ausgänge Zählimpulse

z.B. z.B. z.B. z.B. z.B.

Zustandsmeldung von Temperaturfühlern, Stellbefehl für Regelarmaturen, Schaltstellung von Betriebswahlschaltern, Schaltbefehl für Pumpenmotore, Zählimpulse von Wassermengenzählern.

In dem abgebildeten Schema zur Funktionsbeschreibung einer Klimaanlage (Beispiel  ZLUG$UWXQG$Q]DKOYRQ'DWHQSXQNWHQLQEHUVLFKWOLFKHU:HLVHDXVJHZLHsen und deren Zuordnung zu Sensoren und Aktoren dargestellt.

170.6.6 GEBÄUDELEITTECHNIK Gebäudeleittechnikanlagen („GLT-Anlagen“) dienen zunächst der Information über den Betriebszustand aller an ein solches System angeschlossenen gebäudetechnischen Anlagen. Als Option lassen sie sich auch mit Einrichtungen zur Fernverstellung von Aktoren und zur Veränderung von Parametern in Anwenderprogrammen HUZHLWHUQ6W|UXQJVPHOGXQJHQZHUGHQQLFKWQXUDXI%LOGVFKLUPHQDQJH]HLJWVRQGHUQ N|QQHQ DXFK LQ 6W|UXQJVSURWRNROOH PLW$GUHVVH 'DWXP XQG 8KU]HLW DXIJHQRPPHQ werden. Die Hauptfunktionen von Gebäudeleittechnik- Anlagen lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: •
•
•
•
•
•


Einsehen von Betriebszuständen, Durchführung von Schalthandlungen, Veränderung von Betriebsparametern, 5HJLVWULHUXQJXQG:HLWHUOHLWXQJYRQ6W|UXQJVPHOGXQJHQ Erfassung und Registrierung von Betriebszeiten, Erfassung und Registrierung von Zählerständen.

Gebäudeleittechnikanlagen kommen bei der Betriebsführung, Wartung und Instandhaltung gebäudetechnischer Anlagen in zunehmendem Ausmaß als wertvolle HilfsPLWWHO ]XP (LQVDW] 6LH ELHWHQ GDIU DXWRULVLHUWHQ$QODJHQEHWUHXHUQ GLH 0|JOLFKNHLW jederzeit und von beliebigen Orten Information über die Betriebszustände von gebäu-

Gebäudeleittechnik



GHWHFKQLVFKHQ$QODJHQDE]XUXIHQ'DUEHUKLQDXVHUJHEHQVLFKDXFK0|JOLFKNHLWHQ „historische Daten“ zu besonderen Ereignissen in „Datenbanken“ abzuspeichern, die dann für spätere Auswertungen zur Verfügung stehen. Abbildung 170.6-12: Leittechnikanlage

Es besteht keine technische Notwendigkeit, Gebäudeleittechnik-Zentralen in den gleichen Gebäuden unterzubringen, in welchen sich die daran angeschlossenen geElXGHWHFKQLVFKHQ$QODJHQ EH¿QGHQ )U VLFKHUKHLWVWHFKQLVFKH$XIJDEHQ ZLH ]% IU %UDQGPHOGXQJ =XWULWWVNRQWUROOH  N|QQHQ HLJHQH 6\VWHPH ]XP (LQVDW] NRPPHQ die den GLT-Systemen in technischer Hinsicht sehr ähnlich sind. Es werden auch 6\VWHPHDQJHERWHQLQZHOFKHQDOOH0|JOLFKNHLWHQGHU*HElXGHDXWRPDWLRQLQWHJULHUW sind. Abbildung 170.6-13: Integrierte Gebäudeautomation

Farbteil

96 Bild 170.6-01

Bild 170.6-02

Bild 170.6-01: Sicherheitsrelais Bild 170.6-02: Temperaturschalter

Bild 170.6-03

Bild 170.6-04

Bild 170.6-05

Bild 170.6-03: Heizungsthermostatventil Bild 170.6-04: Temperaturregler Bild 170.6-05: Klimaregler

Bild 170.6-06

Bild 170.6-06: Klimaregler Bild 170.6-07: Brandmelder

Bild 170.6-07

170.7 KOMMUNIKATIONSANLAGEN Informationstechnische Anlagen dienen dem raschen Erfassen und Austausch von Daten jeglicher Art (Bilder 170.7-01 bis 21). Wenn sie nicht im Rahmen der Gebäudeerrichtung installiert werden, dann sollten zumindest alle baulichen Vorkehrungen für problemlose Nachrüstung informationstechnischer Anlagen getroffen werden. Diese Anlagen sind mit einem „Nervensystemen“ vergleichbar, dessen Komponenten mit einem Datenleitungsnetz verbunden sind. Weil die Komponenten von Kommunikationsanlagen einem raschen technischen Wandel unterliegen, sollten die Datenleitungsnetze so konzipiert und eingerichtet werden, dass daran sowohl vorhandene als auch zukünftige Datenendgeräte angeschlossen werden können.

170.7.1 STRUKTURIERTE VERKABELUNG Wenn die Verkabelung für unterschiedliche Dienste (Sprache oder Daten) nach einem einheitlichen Plan vorgenommen wird, spricht man von „strukturierter Verkabelung“. Diese ist als Bestandteil der technischen Infrastruktur eines Gebäudes aufzufassen und wird in einen Primär-, einen Sekundär- und einen Tertiärbereich aufgeteilt. Für strukturierte Verkabelung wurde vom Europäischen Komitee für Elektrotechnische Normung (CENELEC) die Europäische Norm EN 50173-1 „Anwendungsneutrale Verkabelungssysteme“ [72] entwickelt. Primärbereich Der Primärbereich einer strukturierten Verkabelung umfasst die Gebäudeverteiler und die Kabel zwischen den Gebäudeverteilern (Primärkabel) eines lokalen Netzwerkes „LAN“ (Abkürzung für „local area network“). Im Primärbereich sind große Entfernungen, hohe Datenübertragungsraten sowie eine geringe Anzahl von Anschlusspunkten bestimmend. Für diesen Bereich sind Glasfaserkabel als Übertragungsmedium wegen ihrer geringen Dämpfung, ihrer großen Bandbreite und LKUHU HOHNWURPDJQHWLVFKHQ 8QHPS¿QGOLFKNHLW EHVRQGHUV JHHLJQHW 'DUEHU KLQaus ergibt sich bei deren Einsatz eine galvanische Trennung, wodurch sich im Vergleich zu Kupferkabeln ein aufwändiger Potenzialausgleich erübrigt. Sekundärbereich Der Sekundärbereich einer strukturierten Verkabelung umfasst die Stockwerkverteiler oder Etagenverteiler („Switches“) und jene Kabel, die vom Gebäudeverteiler („Serverraum“) zu den einzelnen Stockwerkverteilern („Sekundärkabel “) führen. Dabei kommen Glasfaserkabel mit Baulängen bis zu 500 m zum Einsatz. Tertiärbereich Der Tertiärbereich einer strukturierten Verkabelung besteht aus der horizontalen Stockwerkverkabelung eines Gebäudes vom Stockwerkverteiler zu den Anschlussdosen („Tertiärkabel“) und aus den Anschlussdosen. Er wird auch als „Etagenverkabelung“ bezeichnet.

170.7.2 ANTENNENANLAGEN Antennenanlagen dienen der gemeinsamen Versorgung mehrerer Empfänger von Rundfunk- und Fernsehprogrammen (z.B. in einem Mehrfamilienhaus) mit ausreichender Eingangsspannung. Sie bestehen vorwiegend aus Antennen, Verstärkern und Verteilernetz mit Frequenzweichen. Für Satellitendirektempfang kommen Para-

102

Kommunikationsanlagen

bolantennen („Schüsseln“) zum Einsatz. Antennenanschlussdosen sind in allen Räumen anzuordnen, in welchen ein Empfänger aufgestellt werden könnte. Bei der Verkabelung von Antennenanlagen empfehlen sich dämpfungsarme Koaxialkabel. Abbildung 170.7-01: Systemkonzept einer Antennenanlage

Bei Antennenanschlussdosen ist zwischen Durchgangsdosen (oder „Durchlaufdosen“) und Enddosen zu unterscheiden. Enddosen sind mit einem Abschlusswiderstand (z.B. 75 8) auszurüsten.

170.7.3 BRANDMELDEANLAGEN Durch den Einsatz von Brandmeldeanlagen soll ein Entstehungsbrand so zeitgerecht an eine Brandbekämpfungsstelle gemeldet werden, dass noch geeignete Brandbekämpfungsmaßnahmen eingeleitet werden können. Mit der Technischen Richtlinie vorbeugender Brandschutz TRVB S 123 [42] wurde vom Österreichischen Bundesfeuerwehrverband und den Österreichischen Brandverhütungsstellen eine umfangreiche Richtlinie für die Errichtung und den Betrieb von Brandmeldeanlagen veröffentlicht. Nach dieser sollen Brandmeldeanlagen unter anderem folgenden Grundsätzen entsprechen: •
•


•
•


•


•


Mit Brandmeldern sollen an den zu überwachenden Stellen Brandkenngrößen erfasst und in elektrische Größen umgewandelt werden. Übersteigt die Brandkenngröße einen bestimmten Wert, dann wird ein elektrisches Signal an die Brandmeldezentrale abgegeben und dort als Brandmeldung optisch und akustisch angezeigt. Automatische Brandmeldeanlagen müssen auch mit nicht automatischen Brandmeldern (z.B. Druckknopfmeldern) ausgerüstet werden. Störungen in Verbindungsleitungen zwischen einzelnen Anlageteilen sowie Störungen der Energieversorgung werden an der Brandmeldezentrale optisch und akustisch angezeigt, so dass die Störungsbeseitigung veranlasst werden kann. Als Energieversorgung müssen ein elektrisches Netz und ein Akkumulator zur Verfügung stehen. Bei Ausfall des elektrischen Netzes übernimmt der Akkumulator die elektrische Energieversorgung für eine vorgegebene Zeit. 'XUFK HLQH EHWULHEVVSH]L¿VFKH $ODUPRUJDQLVDWLRQ LVW VLFKHU]XVWHOOHQ GDVV der Brandalarm jederzeit durch Personen entgegengenommen werden kann und dadurch Brandbekämpfungsmaßnahmen eingeleitet werden.

Elektroakustische Anlagen

103

Abbildung 170.7-02: Systemkonzept einer Brandmeldeanlage

170.7.4 ELEKTROAKUSTISCHE ANLAGEN Zur akustischen Alarmierung oder Information von Personen in ausgewählten Gebäudebereichen kommen elektroakustische Anlagen zum Einsatz. Sie bestehen aus einer Verstärkereinheit mit Mikrofoneingang und einem System von Lautsprechern, die für ausgewählte Gebäudebereiche aktiviert werden können. Abbildung 170.7-03: Systemkonzept einer elektroakustischen Anlage

104

Kommunikationsanlagen

Zur Übertragung von Feuer- oder Katastrophenalarmen werden Alarmgeneratoren eingesetzt, die in den zu alarmierenden Bereichen für bestimmte Alarmsituationen gespeicherte Durchsagen und Alarmierungen mit gespeicherten Alarmsignalen ermöglichen. Die Lautsprecher werden in den meisten Fällen nur im Bereich der VerNHKUVÀlFKHQ*lQJHXQG7UHSSHQKlXVHU DQJHRUGQHWZREHL6SUDFKGXUFKVDJHQXQG Signaltöne in allen Gebäudebereichen bis in eine Entfernung von ~ 15 m vom nächstgelegenen Lautsprecher hörbar sein sollen.

170.7.5 FERNSPRECHANLAGEN Fernsprechanlagen oder Telefonanlagen dienen vorwiegend der direkten Verständigung von Personen. Sie sind mit leitungsgebundenen Anschlüssen („Festnetzanschlüssen“) oder mit drahtlosen Anschlüssen („Funknetzanschlüssen“) ausführbar und werden in einer großen Systemvielfalt angeboten. Die meisten dieser Systeme eignen sich neben der Herstellung von Sprechverbindungen auch zur Datenübertragung. Zur direkten Verständigung zwischen Gebäudezugängen und Sicherheitsbereichen innerhalb der Gebäude werden Gegensprechanlagen eingesetzt, die beispielsweise aus den in Abb. 170.7-04 angeführten Systemkomponenten bestehen können. Abbildung 170.7-04: Systemkonzept einer Gegensprechanlage

170.7.6 VIDEOÜBERWACHUNGSANLAGEN Mit Videoüberwachungsanlagen werden Vorgänge in schützenswerten Bereichen innerhalb und außerhalb von Gebäuden aufgenommen und in Überwachungsstellen auf Monitoren sichtbar gemacht. In der Regel werden alle Aufnahmen für einen festgelegten Zeitraum archiviert, um sie bei Bedarf auswerten zu können. Abbildung 170.7-05: Systemkonzept einer Videoüberwachungsanlage

Gaswarnanlagen

105

170.7.7 GASWARNANLAGEN Gaswarnanlagen kommen überall dort zum Einsatz, wo die Konzentration von Luftschadstoffen im Aufenthaltsbereich von Personen zulässige Grenzwerte überschreiten könnte, wie beispielsweise in medizinisch genutzten Behandlungsräumen, Laboratorien, Garagen oder Fertigungsstätten. Dabei werden für ausgewählte Luftschadstoffe die Konzentrationen in der Raumluft in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich mit dafür geeigneten Fühlern gemessen und die dabei gewonnenen Messwerte an Gaswarnanlagen weitergeleitet. Bei Überschreitung einstellbarer Schwellenwerte der Gaskonzentration werden elektrische Kontakte der Gaswarnanlagen aktiviert, die zur Schaltung von Lüftungsanlagen oder Auslösung von Warnungen oder Alarmierungen JHQXW]WZHUGHQN|QQHQ*DVZDUQDQODJHQZHUGHQEHLVSLHOVZHLVHKlX¿JLQ7LHIJDUDgen eingesetzt, um die Lufterneuerung bedarfsabhängig zu steuern und bei Funktionsstörungen die Garagenbenutzer vor bedenklichen CO-Konzentrationen in der Garagenluft zu warnen [76][77].. Beispiel 170.7-01: Bauteilbeschreibung einer Garagenlüftungsanlage Bauteilzusammenstellung BM91 bis BM93

Anzeigegruppen von Brandmeldern für Brandabschnitte

HB0

Betriebs- und Störmeldelämpchen für Garagenlüftung

HB91 bis HB93

Betriebs- und Störmeldelämpchen für Entrauchungsabschnitte

ML0

Ventilator für Garagenlüftung

ML9

Brandgasventilator für Brandrauchabsauganlage

SB0

Betriebswahlschalter für Garagenlüftungsanlage

SB9

Betriebswahlschalter für Brandrauchabsauganlage

YL0 bis YL9

Brandrauch-Steuerklappen für Ventilatorzuordnung

YL12 bis YL13

Brandrauch-Steuerklappen für Außenluftnachströmung

YL21 bis YL23

Brandrauch-Steuerklappen für Brandgasabsaugung

FUNKTIONEN: SB0

ML0

SB9

ML9 BA1

BA2

BA3

Betriebswahlschalter mit den Stellungen „1-0-A“ dient zur Schaltung des Garagenlüftungsventilators ML0 von Hand. In Stellung „A“ (Automatik) erfolgt die Schaltung über die CO-Überwachungs- und Warnanlage. Betrieb und Störung des Ventilators ML0 wird mit Meldelämpchen HB0 angezeigt. Bei Betrieb des Garagenlüftungsventilators werden nur die Brandrauch-Steuerklappen YL0 und YL23 geöffnet. Die Brandrauch-Steuerklappen YL9 und YL12 bis YL22 werden geschlossen. Ein Betrieb von Ventilator ML9 gegen die geschlossene Klappe YL9 wird unterbunden. Nur bei Stillstand von ML9 und bei geschlossener Klappe YL9 wird der Betrieb von ML0 freigegeben. YL0 wird bei Betrieb vom ML0 geöffnet. Die Steuerung der Garagenlüftungsanlage erfolgt über eine CO-Überwachungsanlage und ist gesondert zu beschreiben. Betriebswahlschalter mit den Stellungen „0-1-2-3-A“ dient zur Schaltung der Entrauchungsvorgänge für die Brandabschnitte BA 1 bis BA 3 von Hand. In Stellung „A“ (Automatik) erfolgt die Schaltung über die Brandmeldeanlage. Betrieb und Störung werden für jeden Brandabschnitt gesondert mit Meldelämpchen HB91 bis HB93 angezeigt. Mit dem Betrieb des Brandgasventilators werden Entrauchungsvorgänge in den Brandabschnitten BA1, BA2 oder BA3 wie folgt ermöglicht: Die Brandrauch-Steuerklappen YL9 und YL21 werden geöffnet, alle anderen Brandrauch-Steuerklappen werden geschlossen. Über den Rampenbereich muss jederzeit Außenluft in den Brandabschnitt nachströmen können. Die Brandrauch-Steuerklappen YL9, YL12 und YL22 werden geöffnet, alle anderen Brandrauch-Steuerklappen werden geschlossen. Die Nachströmung von Außenluft in den Brandabschnitt erfolgt über Klappe YL12. Die Brandrauch-Steuerklappen YL9, YL13 und YL23 werden geöffnet, alle anderen Brandrauch-Steuerklappen werden geschlossen. Die Nachströmung von Außenluft in den Brandabschnitt erfolgt über Klappe YL13.

106

Kommunikationsanlagen

Beispiel 170.7-02: Funktionsbeschreibung einer Garagenlüftungsanlage Folgende Funktionsbeschreibung betrifft eine diesen Überlegungen entsprechende BrandrauchAbsauganlage:

Intrusionsschutzanlagen

107

170.7.8 INTRUSIONSSCHUTZANLAGEN Unter dem Sammelbegriff „Intrusionsschutz“ werden Schutzvorkehrungen zusammengefasst, die zur wirkungsvollen Abwehr von Wirtschaftskriminalität oder sonstigen kriminellen Handlungen beitragen. Die Schutzbereiche lassen sich in folgende Arten aufgliedern: Perimeterüberwachung Diese beginnt bereits im Gelände vor den zu schützenden Gebäuden und Einrichtungen. Außenhautüberwachung 'DEHL ZHUGHQ *HElXGHDX‰HQÀlFKHQ 7UHQ )HQVWHU XQG VRQVWLJH *HElXGH öffnungen überwacht. Zugangsüberwachung 'LHQWGHU.RQWUROOHYRQ=XJlQJHQ]XVLFKHUKHLWVHPS¿QGOLFKHQ%HUHLFKHQLQ*Hbäuden. Innenraumüberwachung 'LHQWGHUhEHUZDFKXQJVLFKHUKHLWVHPS¿QGOLFKHU%HUHLFKHLQ,QQHQUlXPHQ Einem Sicherungskonzept entsprechend werden für die zu überwachenden Bereiche Melder eingesetzt, die üblicherweise nach folgenden Meldeprinzipien physikalische Kenngrößen in elektrische Größen umwandeln: •
•
•
•


elektro-mechanisch, elektro-akustisch, elektro-optisch, elektro-magnetisch.

Abbildung 170.7-06: Systemkonzept einer Einbruchmeldeanlage

108

Kommunikationsanlagen

In einer Intrusionsmeldezentrale werden alle eingehenden Meldungen erfasst, ausgewertet und angezeigt und im Alarmfall einer festgelegten Alarmorganisation entsprechend bestimmte Personen alarmiert (z.B.: Werkschützer, Verantwortliche, Bewachungsunternehmen, Polizei, anonyme Öffentlichkeit). Meldezentralen lassen sich auch mit Komponenten von Datenverarbeitungsanlagen kombinieren, die im Alarmfall den zu alarmierenden Personen gezielt jene Informationen übermitteln können, die für die zu ergreifenden Maßnahmen von Bedeutung sind.

170.7.9 ZUTRITTSKONTROLLANLAGEN Durch den Einsatz von Zutrittskontrollanlagen soll sichergestellt werden, dass Unberechtigte keinen Zugang zu bestimmten Räumen, Sicherheitsbereichen oder Gebäuden erhalten. Berechtigte Personen erhalten spezielle Ausweiskarten, mit welchen die von Ausweislesern kontrollierten Türen geöffnet werden können, falls dafür Berechtigungen bestehen. Durch Programmierung der Zutrittskontrollanlagen können zeitabhängige Zutrittskriterien und Berechtigungsgruppen gebildet werden. Diese Anlagen bilden wesentliche Komponenten von Informations- und Sicherheitskonzepten und sind deshalb wie zentrale Leittechnikanlagen in geschützten Räumen anzuordnen. Zutrittskontrollanlagen sollen folgenden Mindestanforderungen entsprechen: •
•
•
•


Nur berechtigten Personen soll der Zutritt zu kontrollierten Räumen möglich sein. 'HU =HLWUDXP GHV $XIHQWKDOWHV LGHQWL¿]LHUEDUHU 3HUVRQHQ LQ NRQWUROOLHUWHQ Räumen muss jederzeit möglich sein. Berechtigungsänderungen müssen dokumentiert und rasch vorgenommen werden können. Für Schleusenzonen müssen Schleusenbedingungen vorgegeben werden können (z.B.: Entriegelung der zweiten Schleusentüre erst nach Geschlossenmeldung der ersten Schleusentüre).

Abbildung 170.7-07: Systemkonzept einer Zugangskontrollanlage

Verkehrsleitanlagen

109

170.7.10 VERKEHRSLEITANLAGEN 9HUNHKUVOHLWDQODJHQ GLHQHQ GHU /HQNXQJ XQG 5HJHOXQJ GHV 9HUNHKUVÀXVVHV YRQ Kraftfahrzeugen in bewirtschafteten Parkbereichen, um bei freier Wahl von Stellplätzen kurze Verkehrswege ohne Suchfahrten zu ermöglichen und bei Vollbelegung Suchfahrten zu verhindern. Sie bestehen hauptsächlich aus folgenden Komponenten: •
•
•
•
•
•


Ampelanlagen, Hinweisschilder mit „Frei/Besetzt“-Anzeigen, Steuerungs- und Sicherheitseinrichtungen für Ein- und Ausfahrtstore, Ein- und Ausfahrtskontrollgerät mit Ausweisleser, Gegensprechstelle, Ein- und Ausfahrtsschranken mit Verkehrsdetektor (Induktionsschleifen), Steuerzentrale mit Bedientableau.

Abbildung 170.7-08: Systemkonzept einer Verkehrsleitanlage

Farbteil

110 Bild 170.7-01

Bild 170.7-02

Bild 170.7-01: Außenkamera Bild 170.7-02: Infrarotkamera

Bild 170.7-03

Bild 170.7-04

Bild 170.7-05

Bild 170.7-03: Fernbedienung für intelligente Gebäudeausstattung Bild 170.7-04: Zutrittskontrolle – Hauseingangstür Bild 170.7-05: Zutrittskontrolle

Bild 170.7-06

Bild 170.7-06: Domkamera Bild 170.7-07: Speed-Domkamera

Bild 170.7-07

Farbteil

111

Bild 170.7-08

Bild 170.7-09

Bild 170.7-08: Zeiterfassungssystem Bild 170.7-09: Lautsprecherdose

Bild 170.7-10

Bild 170.7-11

Bild 170.7-12

Bild 170.7-10: Deckeneinbaulautsprecher – Badezimmer Bild 170.7-11: Deckeneinbaulautsprecher – Wohnzimmer Bild 170.7-12: Gehäuselautsprecher

Bild 170.7-13

Bild 170.7-13: Druckkammerlautsprecher Bild 170.7-14: Wandeinbaulautsprecher

Bild 170.7-14

Farbteil

112 Bild 170.7-15

Bild 170.7-16

Bild 170.7-15: Gartenlautsprecher Bild 170.7-16: Deckeneinbaulautsprecher

Bild 170.7-17

Bild 170.7-18

Bild 170.7-17: Deckeneinbaulautsprecher – E inbau Bild 170.7-18: Gegensprechanlage mit Videoüberwachung

Bild 170.7-19

Bild 170.7-20

Bild 170.7-19: Gegensprechanlage Bild 170.7-20: Gegensprechanlage mit Videoüberwachung Bild 170.7-21: Haussprechanlage

Bild 170.7-21

170.8 PLANUNG ELEKTRO- UND REGELANLAGEN 170.8.1 NETZEINSPEISUNG Der Anschlusswert bzw. die Anschlussleistung eines Anlagenbereiches entspricht jener Leistung, die ständig an den Speisestellen für die Anlagenteile des betreffenden Bereiches zur Verfügung stehen muss. Die Anschlussleistung ergibt sich aus der Summe der Nennleistungen aller angeschlossenen Verbraucher, multipliziert mit dem Gleichzeitigkeitsfaktor. Für eine grobe Abschätzung der erforderlichen elektrischen $QVFKOXVVOHLVWXQJHQ N|QQHQ DXFK ÀlFKHQEH]RJHQH (UIDKUXQJVULFKWZHUWH 7DEHOOH 170.8-01) herangezogen werden. Tabelle 170.8-01:$QVFKOXVVOHLVWXQJHQ±(UIDKUXQJVULFKWZHUWH Bezeichnung

Anschlussleistung [ W/m² ]

[ W/m² ]

EDV-Räume Krankenhäuser

400 120

bis bis

500 150

Laborgebäude

100

bis

350

Bürogebäude Verkaufsräume

80 50

bis bis

100 60

:(VVHQVWHLOQHKPHU Großküchen Wohnungsanlagen

W/Wohneinheit

~ 0,4 ~ 5000

Anschlüsse für Stromverbraucher sind für die erforderlichen Anschlussleistungen zu bemessen und abzusichern. Wenn Stromverbraucher angeschlossen werden, deren Bedarf über der Anschlussleistung des betreffenden Stromkreises liegt, dann muss die Stromversorgung im betreffenden Stromkreis durch geeignete Sicherheitseinrichtungen automatisch unterbrochen werden. Mit einem Gleichzeitigkeitsfaktor „g“ wird das Verhältnis der höchsten in einer Stromversorgungsanlage gleichzeitig auftretenden Leistung zur Summe der Nennleistungen aller angeschlossenen StromverEUDXFKHU $QODJHQWHLOH  DXVJHGUFNW 'D GLH DQ HLQH 6WURPYHUVRUJXQJVDQODJH DQ JHVFKORVVHQHQ 6WURPYHUEUDXFKHU ÄVerbrauchergruppen“) nicht immer gleichzeitig HLQJHVFKDOWHW VLQG RGHU QXU PLW 7HLOODVW EHWULHEHQ ZHUGHQ LVW GHU *OHLFK]HLWLJNHLWV faktor einer Stromversorgungsanlage stets kleiner als 1 und wird umso geringer, je verschiedenartiger die angeschlossenen Stromverbraucher sind und je höher deren Zahl ist. Dementsprechend nimmt der Gleichzeitigkeitsfaktor „g“ vom Stromabnehmer ELV]XU(LQVSHLVXQJPLWZDFKVHQGHU=DKOQDFKJHVFKDOWHWHU6WURPYHUEUDXFKHUDE Abbildung 170.8-01: Gleichzeitigkeitsfaktoren

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

114

Der Gleichzeitigkeitsfaktor „g“ ist wesentlich für das Schätzen der zu erwartenden %HODVWXQJXQGPXVVDXIJUXQGYRQ(UIDKUXQJVZHUWHQRGHUEHU0HVVZHUWHEHVWHKHQder Anlagen ermittelt werden. Tabelle 170.8-02:*OHLFK]HLWLJNHLWVIDNWRUHQ±(UIDKUXQJVULFKWZHUWH Bezeichnung Allgemein Aufzüge Beleuchtung Datenverarbeitungsanlagen Heizung Krananlagen Küchen Kühlung Lüftung Steckdosen

Gleichzeitigkeitsfaktor „g“ 0,3 0,3 0,7 0,9 0,8 0,8 0,6 0,8 0,7 0,1

bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis

0,8 1,0 0,9 1,0 1,0 0,9 0,8 1,0 1,0 0,4

170.8.1.1 TRANSFORMATORSTATION 'LH/HLVWXQJDOOHU7UDQVIRUPDWRUHQHLQHUhEHUJDEHVWDWLRQPXVV]XPLQGHVWGHUHUIRUderlichen Anschlussleistung für alle angeschlossenen Stromverbraucher unter angemessener Berücksichtigung der Gleichzeitigkeitsfaktoren entsprechen. MittelspanQXQJVXQG1LHGHUVSDQQXQJVVFKDOWDQODJHQVROOWHQLQXQPLWWHOEDUHU1lKHGHU7UDQVformatoren, jedoch davon räumlich getrennt, angeordnet werden. Um auch nach ,QEHWULHEQDKPHHLQHU7UDQVIRUPDWRUVWDWLRQGLH(LQXQG$XVEULQJXQJYRQ7UDQVIRUPDWRUHQ]XHUP|JOLFKHQVROOWHQGLHGDIUHUIRUGHUOLFKHQ7UDQVSRUWZHJHHUKDOWHQEOHLEHQ oder zumindest später durch einfache bauliche Maßnahmen freigemacht werden können. Abbildung 170.8-02:7UDQVIRUPDWRUVWDWLRQHQIUN9$XQG× 630 kVA

'LH:lUPHDEJDEHKDQGHOVEOLFKHU7UDQVIRUPDWRUHQOLHJWLP%HUHLFKYRQELV der ausgewiesenen Nennleistung. Die in deren Aufstellungsräumen bei Betrieb anfallende Wärme wird üblicherweise durch Außenluftkühlung an die Umgebung abge-

Netzeinspeisung

115

IKUW ZREHL YRQ GHQ (98¶V IU GLH /XIWWHPSHUDWXU LP $XIVWHOOXQJVUDXP KlX¿J HLQ REHUHU*UHQ]ZHUWaƒ& DOV5LFKWZHUWYRUJHVFKULHEHQZLUG=XU(LQKDOWXQJGLHVHU $QIRUGHUXQJ ZHUGHQ ]XU 7UDQVIRUPDWRUNKOXQJ LQ $XIVWHOOXQJVUlXPHQ .KOOXIWPHQJHQYRQELVPìKMH.LORZDWWÄ:lUPHYHUOXVWOHLVWXQJ³HUIRUGHUOLFKELV]XHLQHU 6HHK|KHYRQPD[LPDOPXQGEHL$X‰HQOXIWWHPSHUDWXUHQELV]XPD[LPDOƒ  6HLWHQV GHU (98¶V ZLUG PHLVWHQV QDWUOLFKH $X‰HQOXIWNKOXQJ GXUFK $XIWULHEV ZLUNXQJ  JHZQVFKW XQG GHU PHFKDQLVFKHQ .KOOXIWI|UGHUXQJ PLWWHOV 9HQWLODWRUHQ  vorgezogen. Für die Bemessung der für eine natürliche Luftkühlung erforderlichen /XIWGXUFKODVV4XHUVFKQLWWHYRQ7UDQVIRUPDWRUVWDWLRQHQZXUGH)RUPHO YHUöffentlicht [2]..

A = 4,25 · P · A P 4[ H %R

¥[

 

H — %R 3

4XHUVFKQLWWGHU.KOOXIWGXUFKOlVVH :lUPHYHUOXVWHGHU7UDQVIRUPDWRUHQ 6XPPHGHU:LGHUVWDQGV]DKOHQVLHKH7DEHOOHLQ>@  +|KHQXQWHUVFKLHG]ZLVFKHQ7UDQVIRUPDWRUPLWWHXQG$EOXIWGXUFKODVV 7HPSHUDWXUXQWHUVFKLHG]ZLVFKHQ=XXQG$EOXIW

>P2] >N:@ >±@ >P@ >.@

Abbildung 170.8-03:7UDQVIRUPDWRUVWDWLRQ6FKQLWWGDUVWHOOXQJ

Tabelle 170.8-03:*LH‰KDU]WUDQVIRUPDWRUHQ±5LFKWZHUWH3ODW]EHGDUI

[ kVA ]

Länge [m]

Transformatorgröße Breite [m]

Höhe [m]

250 400 630 1000 1600 2000 2500

1,50 1,55 1,70 1,85 2,10 2,25 2,30

0,70 0,80 0,80 1,00 1,00 1,30 1,30

1,28 1,50 1,60 1,80 2,10 2,15 2,40

Nennleistung

Masse [ kg ] 1300 1700 2250 3290 4940 5940 6810

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

116

Tabelle 170.8-04:gOWUDQVIRUPDWRUHQ±5LFKWZHUWH3ODW]EHGDUI Nennleistung

Transformatorgröße Länge

Breite

Höhe

allseitiger Wartungsbereich

[ kVA ]

[m]

[m]

[m]

[m]

[m]

[m]

[m]

[ kg ]

250 315 400 500 360 800 1000 1250 1600 2000 2500

1,35 1,50 1,60 1,75 1,80 1,90 1,85 1,95 2,10 2,10 2,20

0,85 0,90 0,95 0,85 0,95 1,10 1,15 1,25 1,25 1,30 1,30

1,70 1,70 1,85 1,85 2,00 2,15 2,30 2,40 2,55 2,60 2,85

0,70 0,70 0,70 0,75 0,75 0,80 0,80 0,85 0,85 0,90 0,90

2,75 2,90 3,00 3,25 3,30 3,50 3,45 3,65 3,80 3,90 4,00

2,25 2,45 2,50 2,35 2,45 2,70 2,75 2,95 2,95 3,10 3,10

2,30 2,30 2,30 2,30 2,50 2,50 2,70 2,80 2,90 2,90 3,20

1140 1410 1550 1790 2090 2630 2970 3330 4140 5210 6060

Transformatorzelle Gewicht

7UDQVIRUPDWRUHQ ZHUGHQ LQ GHQ /DVWVFKZHUSXQNWHQ YRQ 6WURPYHUVRUJXQJVQHW]HQ errichtet, um den Strom mit geringen Leitungsverlusten bis dorthin auf Mittelspannungsniveau übertragen zu können. Wegen der höheren Leitungsverluste soll der auf 1LHGHUVSDQQXQJVQLYHDX9 WUDQVIRUPLHUWH6WURPYRQGRUWDXIP|JOLFKVWNXU]HQ Wegen zu den Verbrauchern geleitet werden.

170.8.1.2 SCHALTANLAGEN -HGHU7UDQVIRUPDWRULVWPLWHLQHU0LWWHOVSDQQXQJVVFKDOWDQODJHDXV]XUVWHQGLHDXV MHZHLOV HLJHQHQ 0LWWHOVSDQQXQJVVFKDOWIHOGHUQ IU (LQVSHLVXQJ hEHUJDEH XQG 0HVsung besteht. Außerhalb der Abgrenzungen von Mittelspannungsschaltfeldern können 1LHGHUVSDQQXQJVVFKDOWVFKUlQNH DQJHRUGQHW ZHUGHQ )U 5lXPH PLW 0LWWHOVSDQQXQJVVFKDOWDQODJHQZHUGHQLQWHFKQLVFKHQ5HJHOZHUNHQ>@ [49] Mindestabmessungen 0LQGHVWDEPHVVXQJHQ vorgeschrieben. Mindestraumhöhe: Gangbreite zwischen zwei Niederspannungsschaltanlagen: Gangbreite zwischen Wand und Niederspannungsschaltanlage: .RQWUROOJlQJHKLQWHUJHNDSVHOWHQ$QODJHQ Wandabstand zu gekapselten Anlagen:

2,00 m, 1,00 m, 0,80 m, P 0,05 m.

%HUHLWV EHL GHU %HPHVVXQJ YRQ 5lXPHQ IU 0LWWHOVSDQQXQJVVFKDOWDQODJHQ LVW HV UDWVDPP|JOLFKHVSlWHUH(UZHLWHUXQJHQ]XEHUFNVLFKWLJHQ6HLWHQVGHU(98¶VZHUGHQKlX¿JUlXPOLFKH7UHQQXQJHQGHU(LQVSHLVHIHOGHUYRQGHUEULJHQ$QODJHVRZLH HLJHQH =XJlQJH ]X GHQ (LQVSHLVHIHOGHUQ JHZQVFKW (PSIRKOHQ ZHUGHQ DXFK JHWUHQQWH 5lXPH IU GLH +RFK XQG 1LHGHUVSDQQXQJVVFKDOWDQODJHQ (LQH UlXPOLFKH 7UHQQXQJLVWQLFKWHUIRUGHUOLFKZHQQEHLGH6FKDOWDQODJHQJHNDSVHOWDXVJHIKUWZHUGHQ6FKDOWDQODJHQ5lXPHVROOHQIROJHQGH$QIRUGHUXQJHQHUIOOHQ ‡ ‡ ‡ • ‡

6LFKHUKHLWJHJHQ(LQGULQJHQYRQ*UXQGRGHU+RFKZDVVHU =XJlQJOLFKNHLWIU7UDQVSRUWPLWWHOXQG]XU%UDQGEHNlPSIXQJ 6LFKHUKHLW JHJHQ 8QWHUVFKUHLWXQJ HLQHU 0LQGHVW5DXPOXIWWHPSHUDWXU YRQ ƒ& Vermeidung von Staubablagerungen an Wänden dadurch, dass diese glatt verputzt ausgeführt werden. 9HUPHLGXQJ YRQ %HVFKlGLJXQJHQ RGHU .XU]VFKOVVH GXUFK KHUDEIDOOHQGH Putzteile dadurch, dass Decken unverputzt bleiben.

Netzeinspeisung

‡ ‡

•

117

9HUPHLGXQJ VFKUlJHU )X‰ERGHQÀlFKHQ GDGXUFK GDVV HEHQH %|GHQ RKQH Stufen ausgeführt werden. 6FKDIIXQJJHHLJQHWHU7UDQVSRUW|IIQXQJHQIUDXV]XZHFKVHOQGH$QODJHQWHLOH über ausreichend bemessene versperrbare und nach außen aufschlagende 7UHQ In Fensteröffnungen öffenbarer Fenster sind Vogelschutzgitter anzuordnen, über Schaltfeldern dürfen keine Fenster angeordnet werden.

Abbildung 170.8-04: Schaltfeldabmessungen

Beispiel 170.8-01: Grundriss einer Mittelspannungsschaltanlage

1 2 3

EINSPEISZELLE ÜBERGABEZELLE MESSZELLE

4.1 4.2 4.3

ABGANGSZELLE ZU TRAFO 1 ABGANGSZELLE ZU TRAFO 2 ABGANGSZELLE ZU TRAFO 3

Beispiel 170.8-02: Stromschienenführung in Schaltanlagen

SCHIENENÜBERFÜHRUNG

SCHIENENUNTERFÜHRUNG

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

118 Beispiel 170.8-03:6FKDOWUDXPDQRUGQXQJHQVFKHPDWLVFK

A B C D

1 3 2 2

TRANSFORMATOR (MAX. 630 KVA) TRANSFORMATOREN (MAX. 630 KVA) TRANSFORMATOREN (MAX. 630 KVA) TRANSFORMATOREN (MAX. 1600 KVA)

Beispiel 170.8-04:.DEHONDQDODEGHFNXQJ

Netzeinspeisung

119

9RQGHU0LWWHOVSDQQXQJVVHLWHZLUGGLHHOHNWULVFKH(QHUJLHGHP1LHGHUVSDQQXQJVQHW] über Niederspannungsschaltanlagen zugeführt, die in Verzweigungsstellen angeordnet sind. Niederspannungsschaltanlagen dienen der Aufnahme von Schaltgeräten, Schutzorganen, Zählern und Messgeräten, die für die Schaltung, den Schutz und die Messung von Abzweigen erforderlich sind, sowie der allfälligen Aufnahme von Steuergeräten für gesteuerte Stromkreise. Abbildung 170.8-05: Niederspannungsnetz

Je nach Anordnung im Niederspannungsnetz werden Niederspannungsschaltanlagen DOV+DXSWVFKDOWDQODJH+DXSWYHUWHLOHURGHU8QWHUYHUWHLOHUEH]HLFKQHW(VZHUGHQGDbei folgende Bauformen unterschieden: Gerüstbauform %HLGLHVHU%DXIRUPVLQGEHWULHEVPl‰LJVSDQQXQJVIKUHQGH7HLOHYRQDOOHQ6HLWHQ zugänglich. In Gerüstbauform ausgeführte Schaltanlagen dürfen nur in abgeschlossenen elektrischen Betriebsstätten aufgestellt werden. Tafelbauform Bei dieser Bauform bietet eine Bedienungsfront Schutz gegen Berühren betriebsPl‰LJVSDQQXQJVIKUHQGHU7HLOHYRQYRUQH9RQDQGHUHQ6HLWHQVLQGGLHVH7HLOH ]XJlQJOLFK$XFK GLH LQ7DIHOEDXIRUP DXVJHIKUWHQ 6FKDOWDQODJHQ GUIHQ QXU LQ abgeschlossenen elektrischen Betriebsstätten aufgestellt werden. Schrankbauform Bei dieser Bauform bietet eine allseitig geschlossene Verkleidung Schutz gegen %HUKUHQEHWULHEVPl‰LJVSDQQXQJVIKUHQGHU7HLOH,Q6FKUDQNEDXIRUPYHUVSHUUbar ausgeführte Schaltanlagen dürfen in allgemein zugänglichen Betriebsräumen DXIJHVWHOOWZHUGHQ'LHVH6FKUlQNHZHUGHQKlX¿JDXVPHKUHUHQ7HLODEVFKQLWWHQ Ä)HOGHUQ³  ]XVDPPHQJHVHW]W XQG N|QQHQ PLW DXV]LHKEDUHQ RGHU DXVVFKZHQNbaren „Einschüben“ zur Aufnahme von Bauteilgruppen ausgestattet sein. Abbildung 170.8-06: Schaltanlagen

GERÜSTBAUFORM

TAFELBAUFORM

SCHRANKBAUFORM

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

120

Unterverteiler in Gebäuden werden vorzugsweise als versperrbare Schaltschränke ausgeführt, weil bei dieser Bauform keine besonderen Anforderungen an die Aufstellungsräume bestehen. Nach Möglichkeit wird in jedem Stockwerk eines Gebäudes in GHU1lKHHLQHVYHUWLNDOHQ(OHNWUR,QVWDOODWLRQVVFKDFKWHV]XPLQGHVWHLQVRJHQDQQWHU „Stockwerksverteiler “ angeordnet, von dem Stromkreise und eventuell weitere Unterverteiler versorgt werden. :HQQ6WURP]XHLQHP2EMHNWEHUHLWVDXI1LHGHUVSDQQXQJVHEHQH9 YRP(98 eingespeist wird, dann ist für die Stromeinspeisung ein Hausanschlusskasten zu VFKDIIHQ GHU GHQ DNWXHOOHQ WHFKQLVFKHQ 5LFKWOLQLHQ GHV MHZHLOV YHUVRUJHQGHQ (98 entsprechen muss. Hausanschlusskästen müssen in Österreich den Bestimmungen GHU g1250( >@ HQWVSUHFKHQ HQWVSUHFKHQ RGHU RGHU YRP YRP YHUVRUJHQGHQ YHUVRUJHQGHQ (98 (98 DXVGUFNOLFK DXVGUFNOLFK zugelassen sein. Sie sind an leicht zugänglichen Stellen anzubringen, um im Gefahrenfall rasch abschalten zu können. Sie dürfen nicht in brand- oder explosionsJHIlKUGHWHQ5lXPHQXQWHUJHEUDFKWZHUGHQXQGVLQGYRQOHLFKWHQW]QGEDUHQ*HJHQständen frei zu halten. Bei kleinen Gebäuden kann der Hausanschlusskasten an der Grundstückgrenze oder an der Gebäudeaußenseite aufgestellt werden. Bei Ortsnetzen mit Freileitungen sind im Dachbereich geeignete Dachständer oder FreileitungsKDXVDQVFKOVVHDQ$X‰HQZlQGHQ]%LP*LHEHOEHUHLFK DQ]XRUGQHQ Beispiel 170.8-05:7UHQQ$QVFKOXVVNDVWHQ

GEMAUERT

IN MAUERNISCHE

Bei größeren Gebäuden und Wohnhausanlagen wird der Hausanschluss in einem jederzeit zugänglichen Hausanschlussraum untergebracht. Sowohl zu Hausanschlusskästen als auch zu Haus-Anschlussräumen ist jeweils eine eigene Potenzialausgleichsleitung zu verlegen. Der Hauptsicherungskasten ist nach Möglichkeit über dem Hausanschlusskasten anzuEULQJHQ(UPXVVDXVVFKZHUHQWÀDPPEDUHPVFKODJIHVWHP,VROLHUVWRIIEHVWHKHQ6HLQH $XVIKUXQJXQG6SHUUYRUULFKWXQJPVVHQYRP]XVWlQGLJHQ(98]XJHODVVHQVHLQ(U dient der Aufnahme der Hauptsicherungen, die als geschlossene NH-Sicherungstrennschalter oder als Sicherungsautomaten auszuführen sind. Vorzählersicherungen, die VLFK JHPHLQVDP PLW 0HVVHLQULFKWXQJHQ LQ DOOJHPHLQ ]XJlQJOLFKHQ 5lXPHQ EH¿QGHQ sollen unterhalb der zugehörigen Messeinrichtung angeordnet werden. Leitungsschutzschalter dürfen als Vorzählersicherungen nicht verwendet werden. Die Zählerplatten PVVHQHEHQIDOOVYRP]XVWlQGLJHQ(98]XJHODVVHQVHLQXQGKDEHQEHLVSLHOVZHLVHLQ gVWHUUHLFKGHQ%HVWLPPXQJHQGHUg1250(>@ [63] zu ]X entsprechen. HQWVSUHFKHQ

Netzeinspeisung Beispiel 170.8-06: Hausanschlusskasten

Beispiel 170.8-07: Zählerverteilschrank bis 60 A mit 3 Messplätzen

121

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

122

170.8.2 TECHNIKRÄUME UND STEIGSCHÄCHTE %HLGHU$QRUGQXQJYRQ7HFKQLNUlXPHQIUGLH6WURPYHUVRUJXQJJU|‰HUHU2EMHNWHVLQG die Lastdichte im Versorgungsgebiet, die Anforderung an die Versorgungssicherheit und die gewählte Netzart zu berücksichtigen. Die Netzart lässt sich den jeweiligen AnfordeUXQJHQHQWVSUHFKHQGGXUFK.RPELQDWLRQYHUVFKLHGHQDUWLJHU1HW]IRUPHQJHVWDOWHQ Tabelle 170.8-05: Netzformen Leitungsbilder

Netzform

Netzaufbau

Lastannahme einfach mehrfach

Strahlennetze

Stichleitungen gleichmäßig verteilt

Speiseleitungen Parallelleitungen

DP(QGHQXUIU (QHUJLHWUDQVSRUW

5LQJOHLWXQJHQYRQHLQHU Verteilung oder Station mehrfach ausgehend 5LQJQHW]H

Maschennetze

5LQJOHLWXQJ]ZLVFKHQ zwei Verteilungen oder Stationen

Vermaschung richtet sich nach der Lage der .QRWHQSXQNWHGLHLQ die Lastschwerpunkte des Netzes gelegt werden sollten

NHLQHQXUIU Lastausgleich oder 5HVHUYH

vorwiegend ÀlFKHQPl‰LJ verteilt

Abbildung 170.8-07: 7UDQVIRUPDWRUDQRUGQXQJ

1 2 3

ZENTRALE ANORDNUNG MITTELSPANNUNGS-RINGLEITUNG NIEDERSPANNUNGSNETZ NIEDERSPANNUNGS-RINGLEITUNG

DEZENTRALE ANORDNUNG 4 VERTEILERTRANSFORMATOREN 5 RESERVETRANSFORMATOREN I, II, III, IV VERSORGUNGSGEBIETE MIT UNTERSTATIONEN

7HFKQLNUlXPHXQG6WHLJVFKlFKWH

123

'LH 9HUWHLOWUDQVIRUPDWRUHQ N|QQHQ LQ HLQHP 7HFKQLNUDXP ]HQWUDO RGHU LQ PHKUHUHQ EHU GDV 9HUVRUJXQJVJHELHW GH]HQWUDO YHUWHLOWHQ 7HFKQLNUlXPHQ XQWHUJHEUDFKW ZHUden. Nach Möglichkeit sind sie in den Lastschwerpunkten der Objekte anzuordnen. Im 1LHGHUVSDQQXQJVQHW]ZLUNWVLFKGLHJHZlKOWH$QRUGQXQJGLHVHU7HFKQLNUlXPHDXIGLH erforderlichen Längen und Querschnitte der Stromleitungen und damit auch auf die zu erwartenden Leitungsverluste aus. Bei Verteilnetzen mit geringer Ausdehnung und JUR‰HU /DVWGLFKWH HPS¿HKOW VLFK HLQH ]HQWUDOH $QRUGQXQJ GHU 7UDQVIRUPDWRUHQ (LQ Lastausgleich erfolgt dabei vorwiegend auf der Niederspannungs-Sammelschiene. %HL 9HUWHLOQHW]HQ PLW ÀlFKHQKDIWHU $XVGHKQXQJ RGHU PLW /DVWVFKZHUSXQNWHQ HPS¿HKOWVLFKHLQHGH]HQWUDOH$QRUGQXQJYRQ7UDQVIRUPDWRUHQLQ8QWHUVWDWLRQHQZREHL EHQDFKEDUWH 8QWHUVWDWLRQHQ QLHGHUVSDQQXQJVVHLWLJ EHU 5LQJOHLWXQJHQ YHUEXQGHQ werden können. Zwischen den Stationen kommt es dabei zu einem Lastausgleich, der die Aufrechterhaltung des Betriebes auch dann ermöglicht, wenn in einer UnterVWDWLRQ GLH 0LWWHOVSDQQXQJVDQODJH RGHU HLQ 7UDQVIRUPDWRU DXVIlOOW 'DUEHU KLQDXV N|QQHQ7UDQVIRUPDWRUHQ DXFK DOV$XVIDOOUHVHUYH LQ GDV 9HUVRUJXQJVQHW] HLQJHEXQden werden. 8P6W|UXQJHQLP0LWWHOVSDQQXQJVQHW]DXI7HLOHGHV9HUVRUJXQJVJHELHWHVEHVFKUlQNHQ ]X N|QQHQ ZHUGHQ 0LWWHOVSDQQXQJV5LQJOHLWXQJHQ EHU /DVWWUHQQVFKDOWHU LQ 8QWHUVWDWLRQHQ HLQJHVFKOHLIW 'HU 5LQJ OlVVW VLFK DQ JHHLJQHWHQ 6WHOOHQ |IIQHQ XP HLQH 6W|UXQJ DXI HLQHQ 7HLO GHV 5LQJHV ]X EHVFKUlQNHQ 0LW VR JHQDQQWHQ Ä.XU]VFKOXVVDQ]HLJHUQ PLW .HQQPHOGHUQ³ LQ MHGHU 8QWHUVWDWLRQ OlVVW VLFK IHVWVWHOOHQ EHU ZHOFKH 6WDWLRQHQ GHU .XU]VFKOXVVVWURP JHÀRVVHQ LVW 'LH IHKOHUKDIWH 6WUHFNH NDQQ damit aufgefunden werden und lässt sich sodann auf einfache Weise freischalten. Die .DEHORGHU6WURPVFKLHQHQYRQ5LQJOHLWXQJHQVLQGIUHLQVHLWLJH6SHLVXQJGHUJHVDPWHQ5LQJOHLWXQJ]XEHPHVVHQZHLOLPXQJQVWLJVWHQDQ]XQHKPHQGHQ)DOOHLQH6W|UXQJLQGHU.DEHOVWUHFNH]ZLVFKHQHLQHU5LQJHLQVSHLVXQJXQGGHUQlFKVWJHOHJHQHQ 8QWHUVWDWLRQDXIWUHWHQNDQQ:HQQVLFKLQHLQHP9HUVRUJXQJVJHELHWPLWÀlFKHQKDIWHU $XVGHKQXQJLQJUR‰HU(QWIHUQXQJYRQGHUhEHUJDEHVWDWLRQHLQ9HUEUDXFKHU6FKZHUSXQNWPLWJUR‰HU/DVWGLFKWHEH¿QGHWGDQQLVWHVYRUWHLOKDIWLP5LQJQHW]HLQH.RSIstation unterzubringen. Damit ergibt sich bei gutem Lastausgleich eine hohe VersorJXQJVVLFKHUKHLWDOOHU8QWHUVWDWLRQHQXQGHLQHJHULQJH$Q]DKOYRQ5LQJOHLWXQJHQ Abbildung 170.8-08:0LWWHOVSDQQXQJV5LQJQHW]H

9HUWHLOHUVFKUlQNH IU GLH 1LHGHUVSDQQXQJVHEHQH VLQG QDFK 0|JOLFKNHLW LQ 7HFKQLN räumen unterzubringen, die nur für befugte Personen zugänglich sind. Bei Objekten PLWPHKUHUHQ6WRFNZHUNHQHPS¿HKOWHVVLFKGLHVH7HFKQLNUlXPHP|JOLFKVWEHUHLQander anzuordnen und mit einem gemeinsamen Installationsschacht für StromleiWXQJHQ]XYHUELQGHQ:HQQGDIUNHLQHHLJHQHQ5lXPH]XU9HUIJXQJVWHKHQGDQQ

124

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

können Niederspannungsverteiler in verschließbarer Ausführung auch in allgemein ]XJlQJOLFKHQ %HUHLFKHQ 9HUNHKUVÀlFKHQ *lQJH 7UHSSHQKlXVHU  DXIJHVWHOOW ZHUden. Durch geeignete Maßnahmen ist dabei sicherzustellen, dass von Unbefugten keine Schalthandlungen vorgenommen werden können.

170.8.3 LEITUNGSFÜHRUNG %HL LP )UHLHQ IUHL YHUOHJWHQ /HLWXQJHQ LVW DXI DXVUHLFKHQGH (QWIHUQXQJ YRQ$XIHQWhaltsbereichen von Personen sowie von Bäumen und Sträuchern zu achten. Ausreichende Leitungsabstände zu Fenstern und Balkonen wurden beispielsweise in WHFKQLVFKHQ $QVFKOXVVEHGLQJXQJHQ >@ ZLH ZLH LQ LQ 7DEHOOH 7DEHOOH   HQWKDOWHQ HQWKDOWHQ IHVWJH IHVWJHlegt. Beispiel 170.8-08: Zählerraum mit Hauptversorgungstrasse

In einem Hauptverteilerraum oder Hauptverteilerschrank wird der Strom auf Versorgungsbereiche aufgeteilt, wobei für jede Versorgungsleitung eigene Sicherungen anzuordnen sind, die eine Lasttrennung ermöglichen. Stockwerksverteiler oder UnterYHUWHLOHUZHUGHQPLWGHP+DXSWYHUWHLOHUEHUP|JOLFKVWNXU]H/HLWXQJHQ6WHLJVFKlFKte) verbunden, wobei es oft vorteilhaft ist, diese Leitungen als Stromschienen auszuführen. Wenn die Stromzählung für alle Verrechnungseinheiten in einem Zählerraum NRQ]HQWULHUW ZHUGHQ VROO GDQQ ZHUGHQ YRQ GLHVHP 5DXP ]X MHGHP 8QWHUYHUWHLOHU jeweils eigene Versorgungsleitungen in „sternförmiger “ Anordnung erforderlich.

Potenzialausgleich

125

Tabelle 170.8-06: Mindestabstände zu Freileitungen [43] Abstand [ m ] Gelände Senkrecht gemessener Abstand von normalem Gelände

3,0

Von mit beladenen Fahrzeugen befahrenem Gelände

5,0

Bauwerke Von lichten Fensteröffnungen lotrecht nach oben

0,3

seitlich und lotrecht nach unten /RWUHFKWYRQ6WDQGÀlFKHQ%DONRQHQ7HUUDVVHQ%HGLHQXQJVVWHJHQ begehbaren Flachdächern und dgl. nach oben lotrecht nach unten

1,0

seitlich

3,0 0,5 1,5

170.8.4 POTENZIALAUSGLEICH Für alle neu errichteten elektrischen Verbraucheranlagen wird unter anderem auch [54][78][79] [79] 79] ein Potenzialausgleich gefordert. Mit einem Potenzialausgleich wird das Auftreten gefährlicher Berührungsspannungen z.B. zwischen dem Schutzleiter einer Niederspannungs-Verbraucheranlage und metallenen Wasser-, Gas- und Hei]XQJVURKUOHLWXQJHQYHUPLHGHQ(VZLUGGDEHL]ZLVFKHQ+DXSWSRWHQ]LDODXVJOHLFKXQG zusätzlichem Potenzialausgleich unterschieden. Der angeführten Norm entsprechend muss jedes Gebäude zumindest einen Hauptpotenzialausgleich erhalten. Der zusätzliche Potenzialausgleich ist für besondere Bereiche oder jene Fälle vorgesehen, für die die Abschaltbedingungen nicht erfüllt werden können [54].. Tabelle 170.8-07: Querschnitte für Potenzialausgleichsleiter Hauptpotentialausgleich

normal

0,5 · Querschnitt des größten Schutzleiters der Anlage

mindestens

6 mm²

mögliche Begrenzung

PPë&XRGHUJOHLFKZHUtiger Leitwert

zusätzlicher Potenzialausgleich 1,0 · Querschnitt des ]ZLVFKHQ]ZHL.|USHUQ kleineren Schutzleiters ]ZLVFKHQHLQHP.|USHU 0,5 · Querschnitt des und einem fremden Schutzleiters OHLWIlKLJHQ7HLO bei mechanischem PPë&XRGHU Schutz gleicher Leitwert ohne mechanischen PPë&XRGHUJOHLFKHU Schutz Leitwert –

–

)ROJHQGHOHLWIlKLJH7HLOHVLQGdirekt in den Hauptpotenzialausgleich einzubeziehen: • • •

Leiter für den Hauptpotenzialausgleich, Fundamenterder bzw. Blitzschutzerder, zentrale Heizungsanlage,

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

126

• ‡ ‡ • ‡ ‡ ‡ • • ‡ •

metallene Wasserverbrauchsleitung, OHLWHQGH 7HLOH GHU *HElXGHNRQVWUXNWLRQ ]% $XI]XJVVFKLHQHQ 6WDKO skelett, Lüftungsleitungen), PHWDOOHQH(QWZlVVHUXQJVOHLWXQJ Gasinnenleitung, (UGXQJVOHLWXQJIU$QWHQQHQ (UGXQJVOHLWXQJIU)HUQPHOGHDQODJHQ 6FKXW]OHLWHUGHU(OHNWURDQODJH3(1/HLWHUEHL716\VWHPXQG3(/HLWHU EHL77E]Z,76\VWHPHQ  metallene Schirme von elektrischen und elektronischen Leitungen, Metallmäntel von Starkstromkabeln bis 1000 V, (UGXQJVDQODJHQ YRQ 6WDUNVWURPDQODJHQ EHU  N9 ZHQQ NHLQH XQ]X OlVVLJKRKH(UGXQJVVSDQQXQJYHUVFKOHSSWZHUGHQNDQQ Leitfähige Fußböden und Wände, wenn über diese ein elektrisches 3RWHQ]LDOHLQVFKOLH‰OLFKGHV(UGSRWHQ]LDOVHLQJHIKUWZHUGHQNDQQ

Abbildung 170.8-09: Hauptpotenzialausgleich

Folgende Anlageteile sind indirekt EHU 7UHQQIXQNHQVWUHFNHQ Ä%OLW]VWURP$EOHLWHU³  in den Hauptpotenzialausgleich einzubeziehen: ‡ ‡ • •

$QODJHQPLWNDWKRGLVFKHP.RUURVLRQVVFKXW]XQG6WUHXVWURPVFKXW]PD‰nahmen, (UGXQJVDQODJHQ YRQ 6WDUNVWURPDQODJHQ EHU N9 ZHQQ XQ]XOlVVLJ KRKH(UGXQJVVSDQQXQJHQYHUVFKOHSSWZHUGHQN|QQHQ Bahnerde bei Wechselstrom- und Gleichstrombahnen, Messerde für Laboratorien, sofern sie von den Schutzleitern getrennt ausgeführt wird.

Die Potenzialausgleichsleitungen sollen, sofern sie Schutzfunktion haben, wie Schutzleiter „grün/gelb“ gekennzeichnet werden. Potenzialausgleichsleitungen führen keinen Betriebsstrom und können daher blank, aber auch isoliert sein. Maßgebend für die Bemessung ist der Querschnitt des Hauptschutzleiters. Als Hauptschutzleiter wird der

Beleuchtung

127

von der Stromquelle kommende oder vom Hausanschlusskasten oder dem Hauptverteiler abgehende Schutzleiter bezeichnet. In jedem Fall beträgt der Mindestquerschnitt des Hauptpotenzialausgleichsleiters 6 mm² &X $OV P|JOLFKH %HJUHQ]XQJ QDFKREHQZXUGHPPë&XIHVWJHOHJW$OV0LQGHVWTXHUVFKQLWWHIUGHQ]XVlW]OLFKHQ 3RWHQ]LDODXVJOHLFKZLUGEHLJHVFKW]WHU9HUOHJXQJPPë&XXQGEHLXQJHVFKW]WHU 9HUOHJXQJPPë&XJHIRUGHUW)U(UGXQJVOHLWXQJHQYRQ$QWHQQHQEHWUlJWGHU0LQGHVWTXHUVFKQLWWPPë&XPPë$ORGHUPPë6WDKO)XQGDPHQWHUGHU>@ [47] bieELH WHQ]XP3RWHQ]LDODXVJOHLFKHLQHZLUNXQJVYROOH(UJlQ]XQJ%HLGHU9HUZHQGXQJHLQHV Fundamenterders als Blitzschutzerder sind gegebenenfalls zusätzliche Anforderungen zu beachten.

170.8.5 BELEUCHTUNG Licht ist ein wichtiger Informationsträger für den Menschen, weil er die meisten Informationen optisch wahrnimmt. Zu geringe Beleuchtung beeinträchtigt die menschliche /HLVWXQJVIlKLJNHLW %HL ]X KRKHU %HOHXFKWXQJ %OHQGXQJ  ZLUG GLH 6HKIXQNWLRQ KHUDEgesetzt. Aus einer Vielfalt unterschiedlicher Leuchtmittel muss in Planungsprozessen eine den Anwendungsfällen entsprechende Auswahl getroffen werden. Innenraumbeleuchtungen sollen gute Sehbedingungen ermöglichen und in Aufenthaltsräumen UmJHEXQJVEHGLQJXQJHQ VFKDIIHQ GLH ]XU 9HUKWXQJ YRQ 8QIlOOHQ XQG ]XP SK\VLVFKHQ XQG SV\FKLVFKHQ :RKOEH¿QGHQ EHLWUDJHQ 'LH *WH GHU %HOHXFKWXQJ OlVVW VLFK DXFK GXUFKGLHEDXOLFKH*HVWDOWXQJGHV5DXPHVEHHLQÀXVVHQ,Qg1250(1>@ [70] ZHUGHQXQWHUDQGHUHP5LFKWZHUWH]XU%HUFNVLFKWLJXQJIROJHQGHU*WHPHUNPDOHYRQ Beleuchtungsanlagen angeführt: • • • • •

Beleuchtungsniveau, Leuchtdichteverteilung, Begrenzung der Blendung, Lichtrichtung und Schattigkeit, Lichtfarbe und Farbwiedergabe.

-HQDFK$UWXQG6FKZLHULJNHLWGHU6HKDXIJDEHVRZLHQDFK$QODJHXQG$UWGHV5DXPHV kann das eine oder das andere Gütemerkmal in den Vordergrund treten. Die Beleuchtungstechnik bietet mit ihrer Vielfalt an Möglichkeiten große Gestaltungsspielräume. 170.8.5.1 NENNBELEUCHTUNGSSTÄRKE 'HQ YHUVFKLHGHQHQ 6HKDXIJDEHQ VLQG LQ g1250 (1  IROJHQGH 1HQQEHleuchtungsstärken zugeordnet: Tabelle 170.8-08: Nennbeleuchtungsstärken für bestimmte Sehaufgaben [70] Stufe 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Sehaufgaben-Zuordnung 6RQGHUIlOOH]%2SHUDWLRQVIHOGEHOHXFKWXQJ VHKUVFKZLHULJH6HKDXIJDEHPLWNOHLQHQ'HWDLOVXQGJHULQJHQ.RQWUDVWHQ VFKZLHULJH6HKDXIJDEHQPLWNOHLQHQ'HWDLOVXQGJHULQJHQ.RQWUDVWHQ QRUPDOH6HKDXIJDEHPLWPLWWHOJUR‰HQ'HWDLOVXQGPLWWOHUHQ.RQWUDVWHQ OHLFKWH6HKDXIJDEHQPLWJUR‰HQ'HWDLOVXQGKRKHQ.RQWUDVWHQ Orientierung, nur vorübergehender Aufenthalt

En [lx] > 5000 3000 2000 1500 1000 750 500 250 120 60 30 15

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

128

,P 5DKPHQ HLQHU %HOHXFKWXQJVSODQXQJ VLQG ]XQlFKVW GLH %HOHXFKWXQJVEHUHLFKH nach Sehaufgaben zu gliedern. Die für Sehaufgaben erforderliche Sehleistung wird QDFKIROJHQGHQ%HVWLPPXQJVJU|‰HQGHUDXV]XIKUHQGHQ7lWLJNHLWXQWHUVFKLHGHQ • ‡ • •

Objektgröße, .RQWUDVWJHJHQGHQ+LQWHUJUXQG Leuchtdichte des Objektes, Darbietungszeit.

Wenn Größe und Lage des Bereiches der Sehaufgabe nicht bekannt sind, dann können mehrere Bereiche der Sehaufgabe zu einem größeren „Arbeitsbereich“ zusammengefasst werden. Dieser Arbeitsbereich kann, wenn die Lage der Arbeitsplätze QLFKWEHNDQQWLVWDXFKGHQJDQ]HQ5DXPXPIDVVHQ:HQQGLH%HOHXFKWXQJVVWlUNH auf diesen größeren Flächen mit einer Gleichmäßigkeit von g1 s 0,6 verteilt ist, dann kann angenommen werden, dass in den einzelnen Bereichen der Sehaufgabe die Anforderung g1 s 0,7 erfüllt ist. Abbildung 170.8-10: 9HUWHLOXQJGHU%HOHXFKWXQJVVWlUNH3ULQ]LS

Abbildung 170.8-11: Bereiche der Sehaufgabe, Arbeitsbereich

Beleuchtung

129

'LH %HUHLFKH LQ ZHOFKHQ XQWHUVFKLHGOLFKH 6HKDXIJDEHQ YRUNRPPHQ N|QQHQ EH¿QGHQ VLFK KlX¿J DXI GHU $UEHLWVÀlFKH LP %HZHJXQJVUDXP VRZLH DXI )OlFKHQ XQG $EODJHQLPXQPLWWHOEDUHQ7lWLJNHLWVEHUHLFK%HL)HVWOHJXQJGHU%HUHLFKHGHU6HKDXIJDEHVLQGQHEHQKRUL]RQWDOHQ)OlFKHQLP5DXPXQGLP$UEHLWVEHUHLFKDXFKYHUWLNDOH )OlFKHQ ]%7DIHOQ  XQG DQGHUH EHOLHELJ JHQHLJWH )OlFKHQ ]X EHDFKWHQ :HQQ GLH Lage von Arbeitsplätzen bekannt ist, dann umfassen die Arbeitsbereiche jeweils die 6FKUHLEWLVFKÀlFKHQXQGGLH%HQXW]HUÀlFKH'LH%H]XJVK|KHGHU$UEHLWVEHUHLFKHIU GLH %HZHUWXQJ GHU %HOHXFKWXQJVVWlUNHQ ZLUG KlX¿J PLW P DQJHQRPPHQ DOV 8PJHEXQJVEHUHLFK NDQQ GHU YHUEOHLEHQGH 5DXP DE]JOLFK GHU 5DQGVWUHLIHQ PLW P%UHLWH IHVWJHOHJWZHUGHQ)U*lQJHXQG)OXUHÄ9HUNHKUVÀlFKHQ³ NDQQPDQ einzelne Bereiche der Sehaufgabe zu gemeinsamen Bereichen zusammenfassen XQGGHQ5HVWDOV8PJHEXQJVEHUHLFKEHWUDFKWHQ Abbildung 170.8-12: Arbeitsbereiche

A B C D

EINZELNER ARBEITSPLATZ BEKANNTE ARBEITSPLATZANORDNUNG UNBEKANNTE ARBEITSPLATZANORDNUNG GÄNGE UND FLURE

Die mittlere Beleuchtungsstärke entspricht dem arithmetischen Mittelwert von BewerWXQJVSXQNWHQGLHVLFKLP0LWWHOSXQNWYRQ%HZHUWXQJVÀlFKHQLQHLQHP%HZHUWXQJVUDVWHUEH¿QGHQ,Q$EKlQJLJNHLWYRQGHU5DXPJU|‰HZHUGHQGDIUIROJHQGH5DVWHUmaße empfohlen: Tabelle 170.8-09: Bewertungsraster [69]

Bereiche der Sehaufgabe NOHLQH5lXPH5DXP]RQHQ PLWWOHUH5lXPH JUR‰H5lXPH

längste Bereichs- oder Raumausdehnung ~ 1,0 m ~ 5,0 m ~ 10,0 m ~ 50,0 m

Rastermaß 0,2 0,6 1,0 3,0

m m m m

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

130

170.8.5.2 BEGRENZUNG DER BLENDUNG Blendung geht von Flächen mit zu hoher Leuchtdichte aus oder ergibt sich bei zu JUR‰HQ/HXFKWGLFKWHXQWHUVFKLHGHQLP*HVLFKWVIHOGHLQHV%HREDFKWHUV(VZLUGGDEHL XQWHUVFKLHGHQLQHLQHSK\VLRORJLVFKH%OHQGXQJGLHGDV6HKYHUP|JHQUHGX]LHUWXQG HLQHSV\FKRORJLVFKH%OHQGXQJGLHDOV6W|UXQJHPSIXQGHQZLUGXQGGDV:RKOEH¿Qden herabsetzt. Die Blendung durch Leuchten, die unten offen oder mit klarer AbGHFNXQJYHUVHKHQVLQGOlVVWVLFKGXUFKJHHLJQHWH$EVFKLUPXQJXQWHU(LQKDOWXQJYRQ Mindestabschirmwinkeln vermeiden. Tabelle 170.8-10: Mindestabschirmwinkel [70] Lampenleuchtdichte [kcd/m2] 20 bis < 50 50 bis < 500 über 500

Mindestabschirmwinkel [°] 15 20 30

Neben der Bewertung der Direktblendung durch Flächen zu hoher Leuchtdichte ist DXFKGLH%OHQGXQJGXUFK5HÀH[HDQVSLHJHOQGHQ2EHUÀlFKHQ]XEHDFKWHQ=XU9HUPHLGXQJ XQDQJHQHKPHU 5HÀH[EOHQGXQJ ZXUGHQ*UHQ]ZHUWHQDFK7DEHOOH festgelegt. Tabelle 170.8-11:5HÀH[EOHQGXQJ>@ Bildschirmklasse nach ISO 9241-7

I

II

III

Bildschirmgüte mittlere Leuchtdichte von Leuchten, die sich im Bildschirm spiegeln

gut

mittel

schlecht

Abbildung 170.8-13:(PSIRKOHQH5HÀH[LRQVJUDGH

c 1000 cd/m2

c 200 cd/m2

Beleuchtung

131

'HU*UDGGHUSV\FKRORJLVFKHQ%OHQGXQJGXUFK/HXFKWHQHLQHU,QQHQUDXP%HOHXFKWXQJVDQODJH'LUHNWEOHQGXQJ NDQQGXUFKGDVLQGHU&,(3XEOLNDWLRQYRUJHVWHOOWH Ä8*59HUIDKUHQ³8QL¿HG*ODUH5DWLQJ EHVWLPPWZHUGHQ'DEHLVLQGMHQDFK6FKZLHULJNHLW GHU 6HKDXIJDEH QDFKIROJHQGH 8*5L-Grenzwerte einzuhalten. Wenn diese *UHQ]ZHUWHQLFKWEHUVFKULWWHQZXUGHQGDQQLVWGLH%OHQGZLUNXQJQDFKGHPÄ8*5 9HUIDKUHQ³]XPXWEDU%HUHFKQXQJYRQ8*5QDFK)RUPHO  Tabelle 170.8-12:8*5/*UHQ]ZHUWH>@ Zuordnung von Sehaufgaben

UGRL c c c c c

Hallen, Bahnsteige Grobe Arbeiten in der Industrie Arbeiten in Industrie und Handwerk Lesen, Schreiben, Besprechen, Schulen &$'5lXPH

28 25 22 19 16

170.8.5.3 WARTUNGSWERT DER BELEUCHTUNGSSTÄRKE Durch Alterung und Verschmutzung nimmt die mit einer Beleuchtungsanlage erreichte mittlere Beleuchtungsstärke ständig ab. Die zu erwartende Abnahme des Lichtstromes ist von folgenden Faktoren abhängig: • • • •

Wahl der eingesetzten Lampen, Wahl der Leuchten und Betriebsgeräte, Betriebsbedingungen, Umgebungsbedingungen.

Die während der Betriebszeit zu erwartende Abnahme der Beleuchtungsstärke muss bereits bei der Planung einer Beleuchtungsanlage in angemessener Weise berückVLFKWLJWZHUGHQ0LWKLOIHHLQHV:DUWXQJVIDNWRUVÄ0)³0DLQWHQDQFH)DFWRU OlVVWVLFK EHL .HQQWQLV GHU PLW HLQHU QHXHQ %HOHXFKWXQJVDQODJH HUUHLFKEDUHQ 1HQQEHOHXFKtungsstärke ein Wartungswert der Beleuchtungsstärke errechnen, der im Verlauf der $QODJHQQXW]XQJV]HLW QLFKW XQWHUVFKULWWHQ ZHUGHQ GDUI 6SlWHVWHQV EHL (UUHLFKHQ dieses Wartungswertes ist demnach ein Lampenwechsel durchzuführen.

Em = En · MF Em En MF

Wartungswert der Beleuchtungsstärke Nennbeleuchtungsstärke :DUWXQJVIDNWRU0DLQWHQDQFH)DFWRU 

  [lx] [lx] >±@

Abbildung 170.8-14: Abnahme der Beleuchtungsstärke im Verlauf der Betriebszeit [70]

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

132

'HU :DUWXQJVIDNWRU 0DLQWHQDQFH )DNWRU  HQWVSULFKW GHP 9HUKlOWQLV YRQ :DUWXQJVZHUW]X$QIDQJVZHUWGHU%HOHXFKWXQJVVWlUNHHLQHU%HOHXFKWXQJVDQODJH>@(UZLUG GXUFK0XOWLSOLNDWLRQIROJHQGHU.RPSRQHQWHQHUPLWWHOW

MF = LLMF · LSF · LMF · RMF MF LLMF LSF LMF RMF

Wartungsfaktor Lampen – Lichtrückgang /DPSHQ±/HEHQVGDXHUHLQÀXVV Leuchtenwartungsfaktor 5DXPZDUWXQJVIDNWRU

  [–] [–] >±@ [–] >±@

Werte für die einzelnen Wartungsfaktoren werden von Herstellern oder Fachverbänden [20] veröffentlicht. Wenn in frühen Planungsphasen die erforderlichen DetailinforPDWLRQHQQRFKQLFKWYRUOLHJHQHPS¿HKOWHVVLFK]XQlFKVWYRQHLQHP5HIHUHQ]ZHUW IU GHQ :DUWXQJVIDNWRU DXV]XJHKHQ XQG GLHVHQ VSlWHU EHL .HQQWQLV GHU HLQ]XVHW]HQGHQ/DPSHQXQG/HXFKWHQ]XPRGL¿]LHUHQ Abbildung 170.8-15: Wartungswert für Sehaufgaben bei Bürotätigkeit

170.8.5.4 ENERGIEBEDARF FÜR KÜNSTLICHE BELEUCHTUNG Die Leistung der elektrischen Beleuchtungskörper wird nahezu vollständig in Wärme umgewandelt. Sowohl für überschlägige Abschätzungen elektrischer Anschlusswerte DOVDXFKIUHLQH(UPLWWOXQJGHUGDPLWYHUEXQGHQHQ:lUPHDEJDEHDQNQVWOLFKEHOHXFKWHWH5lXPHN|QQHQIUGLHÄVSH]L¿VFKHHOHNWULVFKH$QVFKOXVVOHLVWXQJ³GLH5LFKWZHUWHQDFK7DEHOOHKHUDQJH]RJHQZHUGHQ Tabelle 170.8-13:6SH]L¿VFKH$QVFKOXVVOHLVWXQJYRQ%HOHXFKWXQJVDQODJHQSM>@ Art der Beleuchtung Glühlampen /HXFKWVWRIÀDPSHQ /('

VSH]L¿VFKH$QVFKOXVVOHLVWXQJSj [W/(m2—lx)] 0,20 bis 0,24 0,05 bis 0,12 < 0,05

,QGHU9RUQRUP',19>@ >@ZLUG]XU(UPLWWOXQJGHUVSH]L¿VFKHQ$QVFKOXVVZLUG ]XU (UPLWWOXQJ GHU VSH]L¿VFKHQ $QVFKOXVV leistung von Beleuchtungsanlagen pj folgende Vorgangsweise vorgeschlagen:

pj = pj,lx · Em · kA

 

p j pj,lx Em kA

>:P2] >:P2 · lx)] [lx] [–]

VSH]L¿VFKH$QVFKOXVVOHLVWXQJYRQ%HOHXFKWXQJVDQODJHQ VSH]HOHNWU%HZHUWXQJVOHLVWXQJYRQ%HOHXFKWXQJVDQODJHQ Wartungswert der Beleuchtungsstärke Minderungsfaktor zur Berücksichtigung des Bereichs der Sehaufgabe

Beleuchtung

133

)U/HXFKWHQPLWVWDEI|UPLJHQ/HXFKWVWRIÀDPSHQZHUGHQGDEHLLQ$EKlQJLJNHLWYRQ GHU%HOHXFKWXQJVDUWXQGGHQJHZlKOWHQ9RUVFKDOWJHUlWHQ5HFKHQZHUWHHPSIRKOHQ Tabelle 170.8-14: 6SH]L¿VFKHHOHNWULVFKH%HZHUWXQJVOHLVWXQJYRQ%HOHXFKWXQJVDQODJHQ>@ VSH]L¿VFKHHOHNWULVFKH%HZHUWXQJVOHLVWXQJ [ W/(m2 — lx) ] EVG VVG KVG

Beleuchtungsart direkt

0,05

0,057

direkt/indirekt

0,06

0,068

0,062 0,074

indirekt

0,10

0,114

0,123

(9* « HOHNWURQLVFKH9RUVFKDOWJHUlWH 99* « YHUOXVWDUPH9RUVFKDOWJHUlWH .9* « 9RUVFKDOWJHUlWHNRQYHQWLRQHOOHU%DXDUW

k A  bf 1  bf — bf As AU Eu

Em

Eu Em

bf 

mit

AS AU



Flächenverhältnis Fläche der Sehaufgabe )OlFKHGHVXPJHEHQGHQ5DXPHV Wartungswert der Beleuchtungsstärke für den unmittlebaren Umbebungsbereich um den Bereich der Sehaufgabe Wartungswert der Beleuchtungsstärke für den Bereich der Sehaufgabe

[–] [m2] >P2] [lx]

[lx]

)U GHQ )DOO GDVV VRZRKO GLH %HOHXFKWXQJVDUW LP 5DXP DOV DXFK GLH /DPSHQDUW bekannt sind, ergibt sich:

pj = pj,lx · Em · kA · kL · kR kL k R

 

Anpassungsfaktor für die Lampe $QSDVVXQJVIDNWRUIUGHQ5DXP

[–] >±@

Tabelle 170.8-15: Anpassungsfaktoren für die Lampe [53] Lampenart Glühlampen

Faktor kL 6,0

Halogenglühlampen

5,0 PLW(9*

/HXFKWVWRIÀDPSHQNRPSDNW

1,2

mit VVG

1,4

PLW.9*

1,5

0HWDOOKDORJHQGDPSI+RFKGUXFNPLW.9*

1,0

1DWULXPGDPSI+RFKGUXFNPLW.9*

0,8

4XHFNVLOEHUGDPSI+RFKGUXFNPLW.9*

1,7

Tabelle 170.8-16:$QSDVVXQJVIDNWRUHQIUGHQ5DXP>@ Beleuchtungsart

Anpassungsfaktor kR bei einem Raumindex k von 0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,25

1,50

2,00

2,50

3,00

4,00

direkt

1,08

0,97

0,89

0,82

0,77

0,68

0,63

0,58

0,55

0,53

0,51

5,00 0,48

direkt/indirekt

1,30

1,17

1,06

0,97

0,90

0,79

0,72

0,64

0,58

0,56

0,53

0,53

indirekt

1,46

1,25

1,08

0,95

0,85

0,69

0,60

0,52

0,47

0,44

0,42

0,39

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

134

'HU LQ 7DEHOOH  DQJHIKUWH 5DXPLQGH[ ÄN³ ZLUG QDFK *OHLFKXQJ   errechnet.

k k a R b R hR

aR — bR hR — bR aR

5DXPLQGH[ 5DXPWLHIH 5DXPEUHLWH Differenz aus den Höhen der Leuchtebene und der Nutzebene

  >±@ >P@ >P@ [m]

170.8.6 LÜFTUNG )HVWOHJXQJHQ ]XP SHUVRQHQEH]RJHQHQ $X‰HQOXIWYROXPHQVWURP XQG ]XU %RGHQÀlche/Person haben wesentliche Auswirkungen auf die Investitionskosten mechaniVFKHU /IWXQJVDQODJHQ ,Q g1250(1 >@ [71] ZHUGHQ werden ]X zu GLHVHQ diesen )HVWOHJXQJHQ Festlegungen 5LFKWZHUWHDQJHERWHQGLHVLFKEHU(UPHVVHQVVSLHOUlXPHYRQQDKH]X]ZHL=HKQHUSRWHQ]HQHUVWUHFNHQYRQELVPìKÂ3HUVRQ XQGYRQELVPë3HUVRQ  Wenn die mit mechanischen Lüftungsanlagen ermöglichte Lufterneuerung nicht dem Lufterneuerungsbedarf entsprechend geregelt wird, dann können sich durch übermä‰LJH /XIWHUQHXHUXQJ EHVRQGHUV LP +HL] XQG .KOEHWULHE HUKHEOLFKH %HWULHEVNRVWHQ ergeben, welchen keinerlei Nutzen gegenübersteht. Diese Betriebskosten kann man durch bedarfsgeregelte Lufterneuerung auf ein erforderliches Ausmaß begrenzen. 'DIUN|QQHQEHLVSLHOVZHLVHIROJHQGH9HUIDKUHQ]XP(LQVDW]NRPPHQ ‡

‡

‡

6WHXHUXQJEHU/LFKWVFKDOWHU)HQVWHUORVH5lXPHZHUGHQLP1RUPDOIDOOEHL %HQW]XQJNQVWOLFKEHOHXFKWHW(LQHEHVRQGHUVHLQIDFKH0HWKRGHEHGDUIVDEKlQJLJHU 5DXPOIWXQJ EHVWHKW LQ HLQHU JOHLFK]HLWLJHQ HOHNWULVFKHQ 6FKDOtung von Beleuchtung und Lüftung. 6WHXHUXQJ EHU 1lKHUXQJVVFKDOWHU 3UlVHQ] RGHU %HZHJXQJVIKOHU  %HL $QZHVHQKHLW YRQ 3HUVRQHQ LP (UIDVVXQJVEHUHLFK GHU 1lKHUXQJVVFKDOWHU wird die mechanische Lüftung des entsprechenden Aufenthaltsraumes eingeschaltet, bei Abwesenheit von Personen im Aufenthaltsraum wird sie ausgeschaltet. 6WHXHUXQJEHU1lKHUXQJVVFKDOWHUXQG5HJHOXQJEHU&22-Fühler: Bei AnZHVHQKHLWYRQ3HUVRQHQLP(UIDVVXQJVEHUHLFKGHU1lKHUXQJVVFKDOWHUZLUG die mechanische Lüftung des entsprechenden Aufenthaltsraumes mit MinGHVWOXIWPHQJH EHWULHEHQ 'LH /XIWPHQJHQUHJHOXQJ ]ZLVFKHQ 0LQGHVW XQG Höchstluftmenge) erfolgt sodann in Abhängigkeit von der Messwertdifferenz ]ZLVFKHQ HLQHP &225DXPOXIWIKOHU XQG HLQHP &22$X‰HQOXIWIKOHU DOV Indikator für die Anzahl der im Aufenthaltsraum gleichzeitig anwesenden Personen). Bei Abwesenheit von Personen im Aufenthaltsraum wird die mechanische Lüftung des Aufenthaltsraumes ausgeschaltet.

Bemessung von Luftklappen-Stellantrieben Luftklappen-Stellantriebe dienen der Betätigung von Luftklappen zur Sperrung, )UHLJDEH 8POHQNXQJ RGHU 5HJHOXQJ YRQ /XIWYROXPHQVWU|PHQ LQ UDXPOXIWWHFKnischen Anlagen. Sie werden in folgenden Bauformen angeboten: ‡ 

'UHKDQWULHEHPLW)HGHU5FNVWHOOIXQNWLRQƒ'UHKZLQNHO IU.ODSSHQÀlFKHQELV Pë PLW a1P'UHKPRPHQW 3,0 m² mit ~ 16 Nm Drehmoment.

Lüftung

135

‡ 

'UHKDQWULHEHRKQH)HGHU5FNVWHOOIXQNWLRQƒ'UHKZLQNHO IU.ODSSHQÀlFKHQELV Pë PLW a 1P 'UHKPRPHQW 1,5 m² mit ~ 10 Nm Drehmoment, 3,0 m² mit ~ 15 Nm Drehmoment, 4,0 m² mit ~ 25 Nm Drehmoment, 6,0 m² mit ~ 35 Nm Drehmoment.

‡ 

/LQHDUDQWULHEHRKQH)HGHU5FNVWHOOIXQNWLRQaPP+XE IU.ODSSHQÀlFKHQELV Pë PLW a1+XENUDIW 1,5 m² mit ~ 250 N Hubkraft, 3 m² mit ~ 400 N Hubkraft, 4 m² mit ~ 550 N Hubkraft.

Druckabhängige Drehzahlregelung von Ventilatoren ,Q HLQHP 'UXFNYROXPHQ6FKDXELOG VLHKH DXFK $EE   HUJLEW VLFK GHU %HWULHEVSXQNWHLQHV9HQWLODWRUVDOV6FKQLWWSXQNWHLQHU'UHK]DKO.HQQOLQLHPLWGHU MHZHLOLJHQ /HLWXQJVQHW].HQQOLQLH ,Q /XIWOHLWXQJVQHW]HQ PLW EHGDUIVDEKlQJLJHU Luftmengenregelung von Lüftungszonen ändern sich die Netzkennlinien mit den ZHFKVHOQGHQ 6WHOOXQJHQ GHU 5HJXOLHUNODSSHQ LP /XIWOHLWXQJVV\VWHP 8P GHQ Druck im Luftleitungsnetz auch bei veränderten Netzkennlinien auf einen gewünschten Wert konstant regeln zu können, ist an geeigneter Stelle im Luftleitungsnetz ein Druckfühler anzuordnen, dessen Ausgangssignal von einem Drehzahlregler so verarbeitet wird, dass durch Veränderung der Ventilatordrehzahl der gewünschte Netzdruck beibehalten werden kann. Zur Drehzahländerung von Wechselstrommotoren werden Spannungstransformatoren, Phasenanschnittsteuerungen oder Frequenzumrichter eingesetzt. Abbildung 170.8-16:.HQQOLQLHQYHUODXIEHL'UXFN.RQVWDQWKDOWXQJ>@

,Q GHP GDUJHVWHOOWHQ /IWXQJVVFKHPD %HLVSLHO   IU HLQ %URJHElXGH VLQG GLH (QWOIWXQJVYHQWLODWRUHQ IU GLH LQQHQ OLHJHQGHQ IHQVWHUORVHQ 6DQLWlUJUXSSHQ PLW ML03 bis ML12 bezeichnet. Sie werden nur bei Ansprechen der zugeordneten PräVHQ]IKOHU HLQJHVFKDOWHW XQG DXVJHVFKDOWHW VREDOG VLFK LQ GLHVHQ 5lXPHQ NHLQH Personen mehr aufhalten. In jedem Geschoß des Bürogebäudes sind die Büroräume zu einer gemeinsamen Lüftungszone zusammengefasst. Die Volumenströme sind mit den Volumenstromregelklappen Z06 bis Z10 und A01 bis A05 für jede Lüftungszone bedarfsabhängig regelbar, wobei Präsenzfühler bei Anwesenheit von Personen in /IWXQJV]RQHQMHZHLOVHLQH/IWXQJPLW0LQGHVWOXIWPHQJHYHUDQODVVHQXQG&22-FühOHU DOV ,QGLNDWRUHQ IU GHQ SHUVRQHQEH]RJHQHQ /XIWHUQHXHUXQJVEHGDUI ]XP (LQVDW] kommen. Der Druck in den Zuluftleitungen wird mit einem im Leitungsabschnitt Za08 angeordneten Druckfühler gemessen und durch Drehzahlregelung des Zuluftventilators ML01 auf einen einstellbaren Betriebswert geregelt. In gleicher Weise erfolgt eine Drehzahlregelung des Abluftventilators ML02 über einen in Leitungsabschnitt Aa03 angeordneten Druckfühler.

136

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

Beispiel 170.8-09: Lüftungsschema mit bedarfsabhängiger Luftmengenregelung [7]

170.8.7 KLIMATISIERUNG 'LH 9HUlQGHUXQJ YRQ /XIW]XVWlQGHQ LQ $XIHQWKDOWVUlXPHQ ÄKlimatisierung“) kann entweder durch Mischung von Luftmengen mit unterschiedlichen Luftzuständen oder GXUFK/HLWXQJYRQ/XIWYROXPHQVWU|PHQEHU:lUPHDXVWDXVFKHUÀlFKHQHUIROJHQ

.OLPDWLVLHUXQJ

137

Abbildung 170.8-17:3ULQ]LSVFKHPD.OLPDWLVLHUXQJ

,Q $EE  ZHUGHQ VFKHPDWLVFK YHUVFKLHGHQH 0|JOLFKNHLWHQ ]XU Ä.OLPDWLVLHUXQJ³ YRQ $XIHQWKDOWVUlXPHQ DXIJH]HLJW )U HLQH JHUHJHOWH %HHLQÀXVVXQJ YRQ 5DXPOXIW]XVWlQGHQ NRPPHQ GDEHL ]DKOUHLFKH 5HJHODUPDWXUHQ ]XP (LQVDW] :HQQ EHU :lUPHDXVWDXVFKÀlFKHQ YRQ Ä:DVVHU/XIW:lUPHDXVWDXVFKHUQ³ /XIWYROXPHQVWU|PH JHOHLWHW ZHUGHQ GDQQ HUP|JOLFKHQ 5HJHODUPDWXUHQ HLQH JHUHJHOWH (QHUJLH EHUWUDJXQJ YRQ GHQ K\GUDXOLVFKHQ ZDVVHUIKUHQGHQ  6\VWHPHQ DXI GLH /XIWYROXmenströme. 170.8.7.1 HYDRAULISCHE GRUNDSCHALTUNGEN Als „hydraulische Schaltung“ wird bei gebäudetechnischen Anlagen die Anordnung YRQ 5HJHODUPDWXUHQ XQG 8PZlO]SXPSHQ LQ ZDVVHUIKUHQGHQ 6\VWHPHQ ]XU (QHUJLHYHUWHLOXQJ EH]HLFKQHW'LH(QHUJLHYHUWHLOXQJHUIROJWLQGLHVHQ6\VWHPHQYRQ%HUHLFKHQ GHU (QHUJLHYHUVRUJXQJ ]X PHKUHUHQ %HUHLFKHQ GHU (QHUJLHQXW]XQJ EHU 5RKUOHLWXQJVV\VWHPH LQ ZHOFKHQ DOV :lUPHWUlJHU HQWZHGHU ZDUPHV Ä+HL]ZDVVHU³ RGHU NDOWHV Ä.DOWZDVVHU³ ]LUNXOLHUW ,Q +LQEOLFN DXI GHQ +DXSWSXPSHQHLQVDW] ZHUGHQ EHLK\GUDXOLVFKHQ6\VWHPHQIROJHQGH$UWHQYRQÄVerteilern“ unterschieden: • • ‡ ‡

Verteiler ohne Hauptpumpe, Druckbehaftete Verteiler mit Hauptpumpe mit Drehzahlregelung, 'UXFNEHKDIWHWH9HUWHLOHUPLW+DXSWSXPSHRKQH'UHK]DKOUHJHOXQJ  'UXFNORVH9HUWHLOHUPLW+DXSWSXPSHRKQH'UHK]DKOUHJHOXQJ 

'LH DEJHELOGHWHQ K\GUDXOLVFKHQ 6FKDOWXQJHQ ZHUGHQ XQWHU DQGHUHP IU IROJHQGH Anwendungsbereiche empfohlen: ‡

%HLPLVFKVFKDOWXQJ IU IHUQZlUPHYHUVRUJWH 9HUEUDXFKHU ]XU (UUHLFKXQJ P|JOLFKVWWLHIHU5FNODXIWHPSHUDWXUHQ

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

138

‡

‡

‡ ‡

8POHQNVFKDOWXQJ IU +HL]N|USHU 1DFKHUKLW]HU /XIWNKOHU MHGRFK QLFKW IU Lufterhitzer mit Frostschutzfunktion und nicht für fernwärmeversorgte Verbraucher), (LQVSULW]VFKDOWXQJPLW=ZHLZHJYHQWLOIU:lUPHWDXVFKHULQ.DOWXQG.KOZDVVHUNUHLVOlXIHQ HUIRUGHUW QXU JHULQJH 'UXFNYHUOXVWH LQ GHQ 5HJHODUPDturen), (LQVSULW]VFKDOWXQJPLW'XUFKJDQJVYHQWLOIU)OlFKHQKHL]XQJHQ/XIWHUKLW]HU Luftkühler und fernwärmeversorgte Verbraucher, 'URVVHOVFKDOWXQJ IU +HL]N|USHU .RQYHNWRUHQ XQG /XIWNKOHU XQG IHUQZlUmeversorgte Verbraucher.

Abbildung 170.8-18:+\GUDXOLVFKH6FKDOWXQJHQ

170.8.7.2 BEMESSUNG HYDRAULISCHER STELLGLIEDER +\GUDXOLVFKH 6WHOOJOLHGHU GLHQHQ GHU %HHLQÀXVVXQJ YRQ )OVVLJNHLWVVWU|PHQ LQ K\GUDXOLVFKHQ 6\VWHPHQ 0DQ EH]HLFKQHW VLH DXFK DOV $UPDWXUHQ XQG XQWHUVFKHLGHW dabei folgende Bauarten: • • •

Hähne, Drosselklappen, Ventile.

Um eine Fernbetätigung der Armaturen zu ermöglichen, werden sie mit Stellantrieben zusammengebaut. Für Hähne und Drosselklappen sind dazu Drehantriebe erforderOLFKIU9HQWLOHNRPPHQ+XEDQWULHEH]XP(LQVDW](VEHVWHKWKlX¿JGLH0|JOLFKNHLW Armaturen mit unterschiedlichen Stellantrieben zu kombinieren. Die Bemessung von 5HJHOYHQWLOHQ XQG 6WHOODQWULHEHQ IU YRUJHJHEHQH 5HJHODXIJDEHQ HUIRUGHUW )DFK wissen und zumindest folgende Bearbeitungsschritte:   3. 4.  6. 7.

%HVWLPPXQJGHV1HQQGXUFKÀXVVHV9100 für die Anlagen-Nennleistung, %HVWLPPXQJGHU'XUFKÀXVVNDSD]LWlWNvsGHV5HJHOYHQWLOV Bestimmung der Ventilautorität Pv, Bestimmung der passenden Ventilbaureihe, 3UIXQJGHV$UEHLWVEHUHLFKHVGHV5HJHOYHQWLOV Auswahl eines passenden Stellantriebes, Prüfung des Arbeitsbereiches des Stellantriebes.

1HQQGXUFKÀXVV 'HU1HQQGXUFKÀXVV9100 entspricht dem Volumenstrom durch ein voll geöffnetes 5HJHOYHQWLOEHL9HQWLOKXE+100) im Auslegungspunkt.

.OLPDWLVLHUXQJ

139

V100 

Q100 — 1000 S — c P — %R

V100 Q100 S cp %R

1HQQGXUFKÀXVV Anlagen – Nennleistung Dichte der Flüssigkeit VSH]L¿VFKH:lUPHGHU)OVVJLNHLW 7HPSHUDWXUVSUHL]XQJ

  >P3/h] [kW] [kg/m3] >:KNJ Â . @ >.@

Abbildung 170.8-19:'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHQNvs von Ventilen und Hähnen

'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHLQHU$UPDWXU Der so genannte kvs-Wert dient als „'XUFKÀXVVNHQQ]DKO ³]XU.HQQ]HLFKQXQJGHU 'XUFKÀXVVNDSD]LWlWHLQHUYROOJH|IIQHWHQ$UPDWXU>@ >@(UZLUGGXUFK0HVVXQJHQ (U ZLUG GXUFK 0HVVXQJHQ ermittelt und entspricht bei einer Druckdifferenz %S YRQ N3D EDU  GHP 9ROXPHQVWURPHLQHUGXUFKÀLH‰HQGHQ:DVVHUPHQJHS = 1000 kg/m³).

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

140

  kvs 'XUFKÀXVVNHQQ]DKO %pv100 Druckdifferenz über voll geöffneter Armatur

>±@ [kPa]

Abbildung 170.8-20:'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHQNvs von Drosselklappen

)UGLHJOHLFKHQ1HQQZHLWHQ '1 ZHUGHQYRQGHQ$UPDWXUHQKHUVWHOOHUQ$UPDWXUHQ PLWXQWHUVFKLHGOLFKHQ'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHQNvs angeboten. Beispiel 170.8-10:'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHQXQG1HQQZHLWHQYRQ*HZLQGHYHQWLOHQ DN 50 40 32 25 20 15

'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHQNvs 40,00 25,00 16,00 10,00 0,25

0,40

6,30 0,63

1,00

1,60

2,50

4,00

.OLPDWLVLHUXQJ

141

Beispiel 170.8-11: 'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHQXQG1HQQZHLWHQYRQ)ODQVFKYHQWLOHQ 'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHQNvs

DN

150 300 125 200 100 125 80 80 65 50 50 20 30 40 12 16 20 25 32 25 3 5 6 8 10 20 15 0,16 0,20 0,25 0,32 0,40 0,50 0,63 0,80 1,00 1,25 1,60 2,00 2,5 3 4

Beispiel 170.8-12:'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHQXQG1HQQZHLWHQYRQ+lKQHQXQG'URVVHONODSSHQ DN 400

'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHQNvs 14500

350

11500

65

63

300

8500

50

40

80

250

6400

40

25

50

200

DN 80

'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHQNvs 100 400

4000

32

16

150

820

2100

25

10

125

550

1000

20

6

100

160

760

200

Ventilautorität Die Ventilautorität Pv GLHQW GHU .HQQ]HLFKQXQJ GHU 5HJHOVWDELOLWlW HLQHU 5HJHO strecke.

  pv %pmv

Ventilautorität 'UXFNGLIIHUHQ]EHUGHUPHQJHQYDULDEOHQ5HJHOVWUHFNH

[–] >N3D@

8PXQHUZQVFKWH3HQGHOXQJHQGHU5HJHOXQJÄ5HJHOVFKZLQJXQJHQ³ ]XYHUPHLGHQVROOWHGHU:HUWGHU9HQWLODXWRULWlWHUIDKUXQJVJHPl‰EHUOLHJHQ3v > 0,5). 8P GLHVHP (UIDKUXQJVZHUW ]X HQWVSUHFKHQ VLQG GLH 'XUFKÀXVVNHQQ]DKOHQ YRQ 5HJHOYHQWLOHQVR]XZlKOHQGDVVGLH'UXFNGLIIHUHQ]%pv100 über dem voll geöffQHWHQ9HQWLOPLQGHVWHQVGHU'UXFNGLIIHUHQ]%pmv über der mengenvariablen 6WUHFNHLPK\GUDXOLVFKHQ6\VWHPHQWVSULFKW,QGHQK\GUDXOLVFKHQ6FKHPDWDGHU Abb. 170.8-18 sind die mengenvariablen Strecken strichliert eingetragen. Wenn GLH PHQJHQYDULDEOH 6WUHFNH QLFKW EHNDQQW LVW GDQQ VROOWHQ GLH 'XUFKÀXVVNHQQzahlen kvsIU5HJHOYHQWLOH]XPLQGHVWVRJHZlKOWZHUGHQGDVVVLHEHUIROJHQGHQ (UIDKUXQJVULFKWZHUWHQIU%pv100 liegen: Tabelle 170.8-17:(UIDKUXQJVULFKWZHUWHQIU¨SY Anwendungsbeispiel

Druckdifferenz [ kPa ]

Für Beimischschaltung am drucklosen Verteiler ohne Hauptpumpe

%pv100 > 15

Für Beimischschaltung am drucklosen Verteiler mit Hauptpumpe

%pv100 > 5

)U.HVVHOUFNODXIDQKHEXQJ

%pv100 > 3

)U(LQVSULW]VFKDOWXQJPLW=ZHLZHJYHQWLO )U(LQVSULW]VFKDOWXQJPLW'XUFKJDQJVYHQWLORGHU'URVVHOVFKDOWXQJ

%pv100 > 2 %pv100!YRQ%pmv

142

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

Ventilbaureihe 'LH %DXZHLVH YRQ $UPDWXUHQ LVW KLQVLFKWOLFK IROJHQGHU (LJHQVFKDIWHQ IHVW]X legen: ‡ =ZHLZHJHRGHU'XUFKJDQJVYHQWLOMHQDFKK\GUDXOLVFKHU6FKDOWXQJ  • Anschluss mit Innengewinde, Außengewinde oder Flansch, ‡ 'UXFNVWXIH31PXVVPLQGHVWHQVGHU$QODJHQDXVOHJXQJHQWVSUHFKHQ  Arbeitsbereich der Armatur ‡ 7HPSHUDWXU 'HU (LQVDW]EHUHLFK PXVV LQQHUKDOE ]XJHODVVHQHU 7HPSHUDWXUgrenzen liegen. • Medium: Die eingesetzten Werkstoffe müssen dem eingesetzten Medium gegenüber beständig sein. Stellantriebe ‡ %HWULHEVVSDQQXQJ LVW IU GHQ 6WHOODQWULHE IHVW]XOHJHQ ]%  9  9 etc.), ‡ 6WHOOVLJQDOLVWIHVW]XOHJHQ]%3XQNW3XQNW9P$HWF  ‡ 6WHOO]HLW LVW IHVW]XOHJHQ GDV =HLWYHUKDOWHQ GHU 5HJHOVWUHFNH LVW GDIU PD‰gebend), • Sicherheitsstellungen: Allfällige Sicherheitsstellungen bei Ausfall der Hilfsenergie sind festzulegen. Arbeitsbereich der Armatur-Stellantrieb-Einheit ‡ 0D[LPDOH'UXFNGLIIHUHQ]¨SPD['LH$UPDWXU6WHOODQWULHE(LQKHLWPXVVEHU den gesamten Stellbereich die erforderliche Stellkraft auch bei der höchsten ]XHUZDUWHQGHQ'UXFNGLIIHUHQ]¨SPD[DXIEULQJHQ ‡ 6FKOLH‰GUXFN ¨SV 'LH $UPDWXU6WHOODQWULHE(LQKHLW PXVV DXFK JHJHQ GHQ K|FKVWHQ]XOlVVLJHQ6FKOLH‰GUXFN¨SV]XYHUOlVVLJVFKOLH‰HQ Druckabhängige Drehzahlregelung von Umwälzpumpen ,QHLQHP'UXFNYROXPHQ6FKDXELOGDQDORJ]X9HQWLODWRUHQ$EE HUJLEW sich der Betriebspunkt einer Umwälzpumpe als Schnittpunkt einer Drehzahl.HQQOLQLH PLW GHU MHZHLOLJHQ /HLWXQJVQHW].HQQOLQLH ,Q K\GUDXOLVFKHQ 6\VWHPHQ PLWEHGDUIVDEKlQJLJHU5HJHOXQJGHULQGDV6\VWHPHLQJHEXQGHQHQ9HUEUDXFKHU ändern sich die Netzkennlinien mit den wechselnden Anforderungen. Um den 'UXFN LP K\GUDXOLVFKHQ 6\VWHP DXFK EHL YHUlQGHUWHQ 1HW]NHQQOLQLHQ DXI HLQHQ JHZQVFKWHQ:HUWNRQVWDQWUHJHOQ]XN|QQHQLVWDQJHHLJQHWHU6WHOOHLPK\GUDXOLVFKHQ6\VWHPHLQ'UXFNIKOHUDQ]XRUGQHQGHVVHQ$XVJDQJVVLJQDOYRQHLQHP Drehzahlregler so verarbeitet wird, dass durch Veränderung der Pumpendrehzahl der gewünschte Netzdruck beibehalten werden kann. Zur Drehzahländerung von Wechselstrommotoren werden Spannungstransformatoren, Phasenanschnittsteuerungen oder Frequenzumrichter eingesetzt.

170.8.8 ANLAGENKENNZEICHNUNG Bereits in der Planungsphase gebäudetechnischer Anlagen ist es zweckmäßig und nützlich, wesentliche Anlagen und Bauteile in unverwechselbarer Weise zu kennzeichnen. Solche Bezeichnungen [62][73] erleichtern nicht nur die technische Beschreibung von Zusammenhängen, sondern ermöglichen auch die Zuordnung zu Datensätzen mit technischen Inhalten, zu Schnittstellenhinweisen, Bezugsquellen und sonstigen nützlichen Informationen.

Anlagenkennzeichnung

143

Tabelle 170.8-18: %HLVSLHOIU%DXWHLO.HQQ]HLFKQXQJVV\VWHP Baugruppen, Betriebsmittelkombination

Anlage A AA## $( AF## AG## AH## $. AL## AN## AS##

Beispiel, Anmerkung

AODUP6LFKHUKHLWVhEHUZDFKXQJVDQODJH Elektrotechnische Anlage Fördertechnische Anlage GHElXGHWHFKQLVFKHVRQVWLJH $QODJH Heizungstechnische Anlage Kältetechnische Anlage LIWXQJVXQG.OLPDDQODJH N0HVV6WHXHUXQG5HJHODQODJH Sanitärtechnische Anlage Bauteilarten B Umsetzer elektrische / nicht elektrische Größen ( elektrisch betriebener Gegenstand F Schutzeinrichtungen H Meldeeinrichtungen . 5HODLV6FKW]HQ M motorbetriebene Bauteile N 9HUVWlUNHU5HJOHU P Messgeräte, Prüfeinrichtungen Q Starkstromschaltgeräte S Schalter, Wähler 7 7UDQVIRUPDWRUHQ U Modulatoren, Umsetzer V Leitungsabschnitte Y HOHNWULVFKEHWlWLJWHPHFKDQLVFKH(LQULFKWXQJHQ Bauteilbezeichnungen

erster Buchstabe A bedeutet: Anlage Brandmeldeanlage, Videoüberwachung Stromversorgung und Stromverteilung $XI]XJ5ROOWUHSSH+HEHEKQH Sonstiges Wärmeversorgung .lOWHYHUVRUJXQJ5FNNKOXQJ:lUPHSXPSH .OLPDDQODJH9HQWLODWRUNRQYHNWRU 065$QODJH]HQWUDOH/HLWWHFKQLNDQODJH Drucksteigerung, Hebeanlage Fühler, Messumformer Beleuchtungskörper, Heizkörper Sicherungen, Druckwächter optisch, akustisch, Schaltuhren Leistungs- und Hilfsschütze z.B. für Pumpen, Ventilatoren .RPSDNWUHJOHU Anzeiger, Schreiber, Zähler /HLVWXQJVVFKDOWHU7UHQQHU Befehlsgeräte, Programmschalter Leistungs- und Steuertrafos Frequenzmodulatoren, Wandler Stromleitungen 6WHOODQWULHEH5HJHODQWULHEH

%& BD## %( BF## BG## BN## BP## %7

&2.RQ]HQWUDWLRQVIKOHU Druckfühler Leitfähigkeitsmesssonde Feuchtefühler Gasfühler Niveaufühler pH-Wert Messsonde 7HPSHUDWXUIKOHU

3& PD## 3( PG## PH## PL## 37 PW##

Stellungsanzeige Druckanzeige Stromzähler Gaszähler Wärmemengenzähler Niveauanzeige 7HPSHUDWXUDQ]HLJH Wassermengenzähler

(% (* (+

Beleuchtungskörper (LQULFKWXQJVJHJHQVWDQG elektrisch betriebener Heizkörper

56

Sollwertgeber

FB## FD## FS## )7

Brandmelder Sicherheits-Druckschalter Fluchtschalter Frostschutzthermostat

HB## HD## +. HS## +7

Betriebsanzeige Druckanzeige %HWULHEVXQG6W|UDQ]HLJHNRPELQLHUW Störungsanzeige 7HPSHUDWXUDQ]HLJH

SB## SD## SF## SG## 6. SL## SP## 65 67 SW##

Betriebswahlschalter Druckschalter +\JURVWDW)HXFKWHVFKDOWHU Näherungsschalter Schaltkontakt Dämmerungsschalter, Lichtschranke Zeitschaltuhr, Zeitprogrammschalter 5HYLVLRQVVFKDOWHU 7KHUPRVWDW7HPSHUDWXUVFKDOWHU Strömungswächter

UF## 87

Frequenzumformer 6ROOZHUWJHEHUIU7HPSHUDWXU

MB## 0& MF## MH##

Brenner mit Motor &KHPLNDOLHQ'RVLHUSXPSHPLW0RWRU fördertechnischer Antrieb mit Motor Heizwasserpumpe mit Motor

9( VB##

/HLWXQJIUHOHNWULVFKHQ6WURP9$& %XV/HLWXQJIU$QODJHQ.RPPXQLNDWLRQ

0.

.DOW.KOZDVVHUSXPSHPLW0RWRU

<&

6WHOODQWULHEPLW5HJHODUPDWXUIU &KHPLNDOLHQ

ML##

Ventilator mit Motor

YG##

6WHOODQWULHEPLW5HJHODUPDWXUIU*DV

MM##

PHFKDQLVFKHUVRQVWLJHU $QWULHEPLW Motor

YH##

6WHOODQWULHEPLW5HJHODUPDWXUIU Wärmeträger

MP##

Pumpe mit Motor

<.

6WHOODQWULHEPLW5HJHODUPDWXUIU .lOWHWUlJHU

05

5KUZHUNPLW0RWRU

YL## <5

Stellantrieb mit Luftklappe 6WHOODQWULHEPLW5HJHODUPDWXUDOOJHPHLQ

1.

.RPSDNWUHJOHU

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

144

(UULFKWHUJHElXGHWHFKQLVFKHU$QODJHQZHUGHQHV]XVFKlW]HQZLVVHQZHQQ$QODJHQbezeichnungen in Projektplänen, Funktionsbeschreibungen und Leistungsverzeichnissen übereinstimmen und wenn das von ihnen für die Bestandsdokumentation zu HUVWHOOHQGH$QODJHQNHQQ]HLFKQXQJVV\VWHPDXVGHQ3URMHNWXQWHUODJHQDEJHOHLWHWXQG weitergeführt werden kann. Die Betreuung gebäudetechnischer Anlagen wird wesentOLFK HUOHLFKWHUW ZHQQ HLQ GXUFKJlQJLJHV %H]HLFKQXQJVV\VWHP IU $QODJHQ *HUlWH und Bauteile besteht, mit dem sich unter anderem folgende Vorgänge vereinfachen lassen: ‡ 'RNXPHQWDWLRQYRQ(LQVWHOOZHUWHQ • Funktionsprüfungen, • Mängelrügen, • Wartungsplanung, ‡ (UVDW]WHLO]XRUGQXQJXQG(UVDW]WHLOEHVFKDIIXQJ ‡ ,QVWDQGKDOWXQJVGRNXPHQWDWLRQ5HSDUDWXUHQ  • Umwidmungs- und Umbaumaßnahmen, ‡ %HVWDQGVDXÀ|VXQJXQG(QWVRUJXQJ Anlagen, Geräte und Bauteile gebäudetechnischer Anlagen sollten in ein derartiges .HQQ]HLFKQXQJVV\VWHP GDQQ DXIJHQRPPHQ ZHUGHQ ZHQQ VLH ]XPLQGHVW HLQH GHU QDFKIROJHQGDQJHIKUWHQ(LJHQVFKDIWHQDXIZHLVHQ • • • • •

Stromanschluss ist erforderlich, Anschluss an Datenleitung ist erforderlich, In Funktionsbeschreibungen wird darauf verwiesen, In Wartungsanleitungen wird darauf verwiesen, Leistungsdaten sind nachzuweisen.

170.8.9 PROJEKT- UND MONTAGEPLÄNE In Zusammenhang mit Projektierungs- und Montageleistungen für gebäudetechnische Anlagen wurden folgende Begriffsbestimmungen [75] eingeführt: Technische Gebäudeausrüstung (TGA), Gebäudetechnik, Haustechnik umfasst technische Ausrüstungen und Installationen aus dem Bereich MaschiQHQEDX (OHNWUR 5HJHOXQJV XQG 6WHXHUXQJVWHFKQLN VRZLH 6FKQLWWVWHOOHQ ]XU Bautechnik, um den funktionalen und sicherheitstechnisch einwandfreien Betrieb von Gebäuden zu ermöglichen. Installationsplan (Anschlussplan) Darstellung der Geräte- und Bauteilanschlüsse sowie der Leitungsführungen in *HElXGHSOlQHQWRSRJUD¿VFKHQ3OlQHQ  Schema, Prinzipschema Darstellung aller für die Funktion einer Anlage wichtigen Geräte, Bauteile und Leitungen in übersichtlicher Form, als Schema oder mit prinzipiellen funktionalen =XVDPPHQKlQJHQHLQHU$QODJH]%LQ)RUPHLQHV%ORFNVFKDOWELOGHVRGHUhEHUsichtsschaltplanes) als Prinzipschema. Stromlaufplan hEHUVLFKWOLFKH IXQNWLRQHOOH 'DUVWHOOXQJ YRQ /HLWXQJVYHUELQGXQJHQ PLW *HUlWHQ und Bauteilen. Bauangaben $QJDEHQ ]X$QIRUGHUXQJHQ DQ %DXZHUNH GLH ]XP (LQEDX JHElXGHWHFKQLVFKHU Anlagen in diese Bauwerke erforderlich sind, z.B. Angabe der Position und Größe von Durchbrüchen, Angabe von Lasten.

Projekt- und Montagepläne

145

Elektroangaben $QJDEHQ]X$QIRUGHUXQJHQDQHOHNWURWHFKQLVFKH$QODJHQGLH]XU(UIOOXQJGHU Funktionen aller daran anzuschließenden oder angeschlossenen gebäudetechQLVFKHQ *HUlWH XQGRGHU %DXWHLOH HUIRUGHUOLFK VLQG ]% /HLVWXQJVDXIVWHOOXQJ .DEHOOLVWH2UWVDQJDEHQLQGHQ*UXQGULVVSOlQHQ5HJHOVFKHPDWD . Funktionsschema Präzisierung der Funktionen von Geräten und Bauteilen gebäudetechnischer Anlagen mit Wirkungszusammenhängen von Sensoren, Aktoren, Schaltern sowie YRQ6WHXHUXQJVXQG5HJHOJHUlWHQ Anlage Zusammenfassung von Geräten, Bauteilen und Leitungen der Gebäudetechnik. Anlagen können sich über mehrere bauliche Objekte erstrecken. Gerät, Bauteil Bauteile sind Bestandteil eines Gerätes oder einer Anlage. Geräte die Zusammenfassung von Bauteilen zu einer Funktionseinheit. Mehrere Geräte können über Leitungen zu einer Anlage verbunden werden. Leitung Verbindungselement für Bauteile und Geräte gebäudetechnischer Anlagen zur Weiterleitung von Medien, elektrischem Strom oder von Daten. Projektpläne elektrotechnischer Anlagen müssen als Auftragsgrundlage herangezogen werden können und sollen deshalb alle Angaben enthalten, die für die Ausschreibung eines ausführungsreifen Projektes erforderlich sind. Montagepläne sind normalerweise vom Anlagenerrichter auf der Grundlage der Projektpläne zu erstellen. 6LHEHLQKDOWHQVRZRKOIDFKVSH]L¿VFKHDOVDXFK|UWOLFKH3Ul]LVLHUXQJHQXQGVROOHQDOV Dokument bei Ausführungsfreigabe durch den Auftraggeber oder dessen Vertretung herangezogen werden können. Beispiel 170.8-13: Projekt-Installationsplan

146 Beispiel 170.8-14: Projektplan-Schema

Beispiel 170.8-15: Montage-Stromlaufplan

3ODQXQJ(OHNWURXQG5HJHODQODJHQ

Bestandsdokumentation

147

Beispiel 170.8-16: Montage-Installationsplan

170.8.10 BESTANDSDOKUMENTATION Mit der Bezeichnung „Bestandsdokumentation“ lassen sich sämtliche Unterlagen ]XVDPPHQIDVVHQ GLH QDFK GHQ %HVWLPPXQJHQ GHU g1250 %  [56] >@ vor YRU der GHU hEHUQDKPH HLQHU$QODJH ]X EHUJHEHQ VLQG 'D]X ]lKOHQ EHL GHU hEHUQDKPH YRQ 6WHXHUXQJVXQG5HJHODQODJHQMHGHQIDOOV ‡ • ‡ • ‡ • ‡ ‡

%HVWDQGVSOlQH HLQVFKOLH‰OLFK DOOHU DNWXHOOHQ 6WURPODXISOlQH ]XP =HLWSXQNW der Anlagenübernahme), Funktionsschemata, 7HFKQLVFKH %HVFKUHLEXQJHQ PLW (UOlXWHUXQJ GHV %DXWHLO.HQQ]HLFKQXQJVV\VWHPV Prüfungsanleitungen, %HGLHQXQJVDQOHLWXQJHQ PLW 9HUKDOWHQVDQZHLVXQJHQ EHL )XQNWLRQVVW|UXQgen), Wartungsanleitungen, $XÀLVWXQJHQYRQ(LQVWHOOZHUWHQ]XP=HLWSXQNWGHU$QODJHQEHUQDKPH  (UVDW]WHLOOLVWHQ PLW +LQZHLVHQ DXI /LHIHU¿UPHQ +HUVWHOOHU )DEULNDWH XQG 7\SHQ 

(LQH %HVWDQGVGRNXPHQWDWLRQ LVW ZHVHQWOLFKHU %HVWDQGWHLO YRQ 6WHXHUXQJV XQG 5Hgelanlagen und für deren Betriebsführung erforderlich. Aus diesem Grund kann die hEHUQDKPH YRQ 6WHXHUXQJV XQG 5HJHODQODJHQ PLW GHP +LQZHLV DXI ZHVHQWOLFKH Mängel verweigert werden, wenn als Bestandsdokumentation zu diesen Anlagen keine, unvollständige oder unrichtige Unterlagen übergeben wurden [56]..

QUELLENNACHWEIS Dipl.-Ing. Dr. Anton PECH – WIEN (A) Autor und Herausgeber Bilder: 170.2-03 bis 07 Dipl.-Ing. Klaus JENS – WIEN (A) Autor Bild: Titelbild Leopold BERGER – WIEN (A) Prof. Dr.-Ing. Norbert HARTHUN – LEIPZIG (D) Dipl.-Ing. Dr. Hansjörg HAUER – WIEN (A) Dipl.-Ing. Dr. Gerhard PRANGER – WIEN (A) Dipl.-Ing. Dr. Franz ZACH – WIEN (A) Kritische Durchsicht des Manuskripts Dipl.-Ing. (FH) Peter HERZINA – WIEN (A) Layout, Zeichnungen, Bildformatierungen Bilder: 170.3-11 und 12, 170.3-15 bis 19, 170.6-06 Mikael Kjellstrom – Las Palmas (E) Bild: 170.2-01 Fa. Dehn + Söhne GmbH Co. KG. – Nürnberg (D) Bilder: 170.2-02, 170.2-08 Fa. Annen + Schibig AG – Ibach (CH) Bild: 170.2-09 bauen-online.ch – Biberist (CH) Bild: 170.2-10 Fa. EVN AG – Ma. Enzersdorf (A) Bilder: 170.3-01, 170.3-03 und 04, 170.3-06, 170.3-08 US Army Corps of Engineers – Walla Walla (US) Bild: 170.3-02 Fa. Energie AG Oberösterreich – Linz (A) Bilder: 170.3-09 und 10 Fa. PUK-Werke KG – Berlin (D) Bilder: 170.3-20 und 21 Fa. Merten GmbH & Co. KG. – Gummersbach (D) Bilder: 170.4-01 bis 05 Fa. Siteco Beleuchtungstechnik GmbH – Traunreut (D) Bild: 170.4-06

150

Quellennachweis

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LITERATURVERZEICHNIS FACHBÜCHER [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]

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VERÖFFENTLICHUNGEN – FACHARTIKEL [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30]

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SACHVERZEICHNIS Ableiter 24 Ableitungseinrichtung 23 Abschirmung 130 Aktoren 84, 86 Alarmgenerator 104 Alarmorganisation 102 Anbauleuchte 56 Anlagenkennzeichnung 142 Anschlussleistung 38, 113 Antennenanlage 101, 102 Antennenanschlussdose 102 AP-Installation 53 Arbeitsbereich 128, 138 Außenhautüberwachung 107 äußere Blitzschutz 25 Banderder 18 Basisschutz 12 Bauteilkennzeichnung 82 Beimischschaltung 137 Beleuchtung 127 Beleuchtungsanlage 3, 5, 6, 8, 132, 133 Beleuchtungskörper 58 Beleuchtungsstärke 5, 6, 7, 8, 72, 128, 129, 131, 132 Berührungsschutz 13 Berührungsspannung 16, 29 Bestrahlungsstärke 6 Betriebsstätte 2 Bewegungsmelder 71, 72, 80 Bewegungsraum 129 Blendung 127, 130 Blendungsbewertung 8 Blindleistung 3 Blitzeinschlag 23 Blitzentladung 34 Blitzkugel 27 Blitzkugelverfahren 26, 27 Blitzschutz 21, 31 Blitzschutz-Potenzialausgleich 23, 31 Blitzschutzanlage 11, 19, 26, 32 Blitzschutzerder 125, 127 Blitzschutzsystem 21, 22, 23, 25, 28, 32, 33 Blitzstrom 22 Blitzstrom-Ableiter 126 Bogenlampe 58 Brandkenngröße 102 Brandmeldeanlage 102, 103 Brandmelder 96, 102 Brandmeldezentrale 102 Brennstoffzelle 41 BUS-Ankoppler 91 BUS-Leitung 90 BUS-System 78, 90

CEE-Steckvorrichtung 53 CO-Konzentration 105 CO2-Fühler 70 Darbietungszeit 6 Datenleitung 47 Datenpunkt 94 Display 78 Doppelversorgung 43 Drehantrieb 75 Drehstrom 4 Drehstromgenerator 4 Drehzahl-Kennlinie 135 Drehzahlregelung 135, 142 Drei-Punkt-Regelung 76 Dreieckschaltung 4, 5 Dreipunktregler 89 Drosselklappe 138 Drosselschaltung 138 Drosselspule 60 Druckfühler 69, 135 Druckschalter 70 Druckvolumen-Schaubild 135 'XUFKÀXVVNDSD]LWlW138 'XUFKÀXVVNHQQ]DKO139 'XUFKÀXVVPHQJHQEHJUHQ]HU84 dynamischer Druck 72 Eigenstrom 37 Einbauleuchte 56 Einbruchmeldeanlage 107 Einphasenwechselstrom 3 Einschlagpunkt 22 (LQVFKODJVKlX¿JNHLW23, 25 Einspeisung 4 Einspritzschaltung 138 Einstrahlungsintensität 41 Einzelversorgung 43 elektrische Betriebsstätte 2 elektrische Ladung 1 elektrischer Strom 2 Elektrizitätszähler 74 elektroakustische Anlage 103 elektrohydraulischer Hubantrieb 77 Elektroinstallation 9, 12, 47 elektromagnetische Induktion 1 elektronischer Regler 89 Energiebedarf 132 Energierücklaufzeit 42 Energiesparlampe 61 Energieträger 37 Energieversorgungsunternehmen 37 Erdblitz 22 Erder 24, 29

156 Erderspannung 24 Erdungsanlage 16, 17, 23, 24, 29, 30, 32 Erdungsleitung 18 Erdungssammelleitung 18 Erdungswiderstand 29 Fangeinrichtung 23, 25, 26, 27, 28 Fangstange 28 Farbwiedergabe 60 Fehlerschutz 12 Fehlerstrom-Schutzschalter 13 Fehlerstrom-Schutzschaltung 14 Feldbussystem 75 Fensterbandkanal 47 Fernsprechanlage 104 Feuchtigkeitsfühler 68 Feuchtigkeitsschalter 69 Feuchtraum 16, 34 Feuchtraumgerät 53 Feuchtraumschalter 53 FI-Schutzschaltung 14 Flächengerät 53 Fluchtwegleuchte 57 Flügelrad-Messgerät 73 Freileitung 125 Frequenz 2 Frequenzumrichter 75, 78, 135 Frostschutzwächter 67 Fühler 82 Fundamenterder 16, 18, 19, 24, 29, 125 Funktionsbeschreibung 81, 94 Gasmotor 40 Gaswarnanlage 105 Gebäudeautomation 95 Gebäudeleittechnik 94 Gegensprechanlage 104 Generator 1 Geschwindigkeitsmessung 73 Gießharztransformator 39, 115 Gleichstrom 2 Gleichzeitigkeitsfaktor 4, 38, 113, 114 Glimmstarter 60 GLT-Anlage 94 Glühlampe 5, 58, 60 Gruppenversorgung 43 Halbleiterdiode 63 +DORJHQ0HWDOOGDPSÀDPSH61 Hauptleitungsschacht 43 Hauptpotenzialausgleich 16, 125 Hauptschutzleiter 126 Hauptsicherungskasten 120 Hauptverteilerschrank 124 Hausanschlusskasten 120, 121, 127 Hausanschlussraum 16 Heizwasser 39 +HOOHPS¿QGOLFKNHLW5

Sachverzeichnis Helligkeitssensor 86 Hilfsschalter 76 Hochdruck-Entladungslampe 62 +RFKGUXFN4XHFNVLOEHUGDPSÀDPSH62 Hochspannung 37 Hochspannungsschaltanlage 2 Hubantriebe 75 hydraulische Schaltung 137 Hygrometer 68 Hygrostate 69 Impulszähler 74 Innenraumüberwachung 107 innerer Blitzschutz 22 Inselbetrieb 37, 41, 42 Installationsplan 144, 145, 147 Installationsschütz 51 Installationszone 46 Intrusionsschutzanlage 107 IP-Code 20 Isolation 12 Kabel 44 Kabelkanal 47 Kabelpritsche 47 Kabeltasse 47 Klappenstellantrieb 75 Klimaregler 96 Klimatisierung 136 Kommunikationsanlage 101 .RPSDNWOHXFKWVWRIÀDPSH60, 61 Kraft-Wärme-Kupplung 39, 40, 41 Ladungsträger 2 Lampe 8, 51, 58, 59, 131, 133 Lastschwerpunkt 116 LED-Leuchte 57 LED-Leuchtmittel 63 Leerrohr 46 Leistungsfaktor 3 Leittechnikanlage 81, 95 Leitungsführung 46, 124 Leitungsnetz-Kennlinie 135 Leitungsschutzschalter 51, 120 Leuchtdichte 6, 128 Leuchtdichteverteilung 127 Leuchtdiode 57, 58, 62 Leuchte 8, 51, 54, 65 Leuchteinsatz 56 Leuchtmittel 54, 55, 58 /HXFKWVWRIÀDPSH60, 133 Leuchtstoffröhre 58 Lichtband 56 Lichtlinie 57 Lichtpunkt 57 Lichtquelle 5 Lichtstärke 5 Lichtstärkeverteilungskurve 58

Sachverzeichnis Lichtstrom 5 Luftfeuchtigkeit 69 Luftklappen-Stellantrieb 134 Luftmengenregelung 135 Lüftung 134 Lüftungsschema 136 Lumen 5 Lumineszenzdiode 63 magnetisches Drehfeld 4 Manometer 69 Maschennetz 122 Maschenverfahren 26, 27 mechanisch-elektrischer Regler 89 Meldeeinrichtung 82 Mengenmessgerät 74 Messanlage 83 Messeinrichtung 44 Messgerät 82 Messumformer 82 Messwertgeber 67 Metallfadenlampe 54 Mikromanometer 69 Mischgas-Sensor 70 Mittelleiter 47 Mittelspannung 37 Mittelspannungs-Ringnetz 123 Mittelspannungsschaltanlage 116, 117 Modulator 82 Motorschutzschalter 51 MSR-Anlage 75, 81, 94 Nassraum 46 Natriumdampf-Hochdrucklampe 62 Nennbeleuchtungsstärke 6, 127 1HQQGXUFKÀXVV138 Nennleistung 3 Nennspannung 2 Netzeinspeisung 113 Netzersatzanlage 39 Netzparallelbetrieb 41, 42 Netzstromversorgung 37 Netzsynchronisation 37 NH-Sicherungstrennschalter 120 Niederdruckentladungslampe 60 Niederspannung 37 Niederspannungshauptverteilung 44 Niederspannungsnetz 119 Niederspannungsschaltanlage 114 Niederspannungsschaltschrank 116 Niederspannungsverteiler 124 Niveaufühler 86 Notstellfunktion 75 Notstrom-Dieselgenerator 49 Notstromaggregat 49 Nullung 14 Ohm’scher Widerstand 17

157 Ohm’sches Gesetz 11 Öltransformator 38, 116 Parabolantenne 101 Parametrierung 78 Passiv-Infrarot-Sensoren 71 Pendelleuchte 56 Pendelung 141 Perimeterüberwachung 107 Phase 4 Phasenleiter 47 Phasenverschiebung 3 Phasenwinkel 3 Photoeffekt 72 photovoltaische Stromerzeugung 42 Polarisation 8 Potenzial 2 Potenzialausgleich 16, 29, 125 Potenzialausgleichsleitung 19 Potenzialausgleichsschiene 16, 24, 31 Potenzialdifferenz 2, 11 Präsenzfühler 135 Präsenzmelder 71, 72, 80, 86 Primärenergieträger 40 Projektplan 146 Proportionalband 87 4XHFNVLOEHUGDPSÀDPSH62 Raster-Einbauleuchte 56 Rauchmelder 84, 86 Raumbeleuchtung 51 Raumwinkel 5 5HÀHNWRU55 5HÀH[EOHQGXQJ130 5HÀH[LRQVJUDG8, 130 Regelanlage 86, 87 Regelarmatur 86, 137 Regelfunktion 88 Regelgerät 67 Regelschema 87, 88 Regler 88 Relais 51 Rettungszeichen 57 Ringerder 18, 24, 29 Ringleiter 24 Ringnetz 122 Ringversorgung 43 RLT-Anlage 76 Rückführpotenziometer 76 Schalenkreuzanemometer 74 Schaltanlage 116, 119 Schalter 46, 51, 64, 82 Schaltfeldabmessung 117 Schaltgerät 51 Scheinleistung 3 Scheitelwert 22

158 Schleifenbildung 28 Schrittspannung 29 Schukosteckdose 52 Schütz 51 Schutzart 54 Schutzartklasse 20 Schutzbereich 46 Schutzeinrichtung 82 Schutzerdung 14 Schutzgrad 20 Schutzisolierung 13 Schutzklasse 23, 25, 28, 32 Schutzkontaktsteckdose 52 Schutzkontaktsteckvorrichtung 52 Schutzleiter 13, 14, 16, 47, 125 Schutzleitungssystem 16 Schutzmaßnahme 13 Schutztrennung 14 Schutzverfahren 27 Schutzwinkel 26 Schutzwinkelverfahren 26, 27 Sehaufgabe 6, 8, 127, 128, 132 Sensoren 84, 86 Sicherheitsabstand 24, 28 Sicherheitsleuchte 57 Sicherheitsmaßnahme 12 Sicherheitsrelais 96 Sicherheitsstellung 75 Sicherung 38 Sicherungseinrichtung 45 Sichtbarkeitsschwelle 6 Solaranlage 48 Solarstrahlung 41 Solarstrom 42 Solarzelle 41, 72 Sollwertgeber 67 Sonnenfühler 72 Spannung 3 Spannungsabfall 11 Spannungsniveau 4 Speisestelle 113 Spiegelsystem 55 Spritzwasser 53 Staberder 18 Staudruck 72 Staurohr 73 Steckdose 46, 52 Stecker 52 Steckgerät 3, 51 Steckvorrichtung 52, 64 Stehleuchte 56 Steigschacht 122 Stellantrieb 76, 82, 138, 142 Stellbefehl 87 Stellgerät 67, 75 Stellglieder 138 Stellkraft 89 Stellsignal 75

Sachverzeichnis Stellventil 86 Stellzeit 75 Stern-Dreieck-Schaltung 4 Sternpunktleiter 4 Sternschaltung 4 Steuerrelais 51 Steuerungsanlage 84 Stichversorgung 43 Stockwerkverteiler 44, 46, 120 Störgröße 86 Störungsmeldung 94 Strahlennetz 122 Strahler 54, 55 6WUDKOXQJVÀXVV5 Strahlungsintensität 8 Strahlungsleistung 5 Stromauslass 46 Stromeinspeisung 41 6WURPÀXVV2 Stromkreis 44 Stromlaufplan 144, 146 Stromleitung 46 Stromnetz 17 Stromschiene 43, 44, 54, 55 Stromstärke 2, 3, 12 Strömungswächter 70 Stromverbraucher 4, 45, 113 Stromversorgung 37 Stromversorgungsanlage 4 Stromverteilung 37, 43 Stromweg 12 Stromzähler 44, 80 Stromzählung 124 strukturierte Verkabelung 101 Technikraum 122 Teilblitz 22 Telefonanlage 104 Temperaturfühler 67, 68 Temperaturschalter 68, 96 Thermostat 68 thermostatisches Heizkörperventil 89 Tragschiene 51 Transformator 4, 37, 38 Transformatoranordnung 122 Transformatorraum 2 Transformatorstation 114 Trenn-Anschlusskasten 120 Trennfunkenstrecke 126 Trennstrecke 22, 33 Übergabestation 114 Überspannung 17 Überspannungs-Schutzgerät 22 UGR-Verfahren 8, 131 Ultraschall-Messgerät 74 Umlenkschaltung 138 Umsetzer 82

Sachverzeichnis Umspannwerk 48 Unterverteiler 120 UP-Installation 53 Ventil 138 Ventilator 135 Ventilautorität 138, 141 Ventilbaureihe 138, 142 Verbraucher 2 Verkehrsleitanlage 109 Verrechnungszähler 46 Verteiler 137 Verteilerschrank 43, 45 Videoüberwachungsanlage 104 Vierleitersystem 4 Volumenstromregelklappe 135 Vorschaltgerät 133 Wandleuchte 57 Wandsteckvorrichtung 52 Wärmeaustauscher 39 Wärmekraftwerk 48 Wärmemengenzähler 74, 80

159 Wartungsfaktor 7, 131, 132 Wassermengenzähler 74, 80, 83 Wechselrichter 42 Wechselspannung 2 Wechselstrom 2 Wellenlänge 5 Werfer 55 Werfer-Spiegel-System 55 Widerstand 11 Windkraftanlage 48 Wirkleistung 2, 3, 4 Wohnungsverteiler 46 Zähleranordnung 45 Zählerplatte 120 Zählerraum 44 Zählerverteilschrank 121 Zugangsüberwachung 107 Zündgerät 60 Zusatzschutz 13 Zutrittskontrollanlage 81, 108 Zweipunktregler 89 Zwischenkreisumrichter 78