Erdungsanlage im Altbau planen: Anforderungen, Schutz und Reserven festlegen

Der Ausgangszustand: was in Altbauten wirklich im Boden liegt

Vor jeder Auslegung steht eine unangenehme Wahrheit: In vielen Gebäuden aus der Zeit vor den siebziger Jahren gibt es keine Erdungsanlage im heutigen Sinn. Was stattdessen vorgefunden wird, lässt sich in vier Befunde einteilen.

Erstens: gar kein Erder. Der Schutzleiter existiert, eine Verbindung zum Erdreich fehlt. Zweitens: ein Draht von der Verteilung zur metallenen Wasserleitung. Diese sogenannte Wasserrohrerdung war früher üblich und ist heute unzulässig, weil DIN VDE 0100-540 die Verwendung metallener Wasserleitungsrohre als Erder ausschließt. Sobald ein Abschnitt gegen Kunststoff getauscht wird, ist die Verbindung ohnehin tot. Drittens: ein alter Bandstahl im Beton oder im Erdreich, dessen Zustand und Verlauf niemand kennt. Viertens: eine Erdungsanlage, die nur für die Blitzschutzanlage errichtet wurde und mit der Elektroinstallation nicht verbunden ist.

Nur der letzte Fall lässt sich unter Umständen weiternutzen. In den drei anderen Fällen wird geplant, nicht ergänzt.

Wofür der Erder im Haus tatsächlich gebraucht wird

Eine Erdungsanlage erfüllt mehrere Aufgaben gleichzeitig, und die Auslegung richtet sich nach der anspruchsvollsten davon. Sie ist Bezugspunkt der Schutzmaßnahme gegen elektrischen Schlag, sie ist Bezugserde für den Überspannungsschutz, sie nimmt bei vorhandener Blitzschutzanlage Blitzströme auf, und sie dient als Funktionserde für Antennen-, Kommunikations- und Photovoltaiktechnik.

Ein Kriterium ist dabei rechnerisch fassbar und für die Planung im Bestand besonders wichtig. Ist das Gebäude in einem System angeschlossen, bei dem die Körper der Anlage über einen eigenen Erder mit dem Erdreich verbunden sind, muss der Erdungswiderstand nach DIN VDE 0100-410 so niedrig sein, dass die Berührungsspannung im Fehlerfall unter 50 Volt bleibt. Der Erdungswiderstand multipliziert mit dem Bemessungsdifferenzstrom der vorgeschalteten Fehlerstrom-Schutzeinrichtung darf diesen Wert nicht überschreiten. Aus dieser Bedingung folgt unmittelbar, welcher Erder ausreicht und welcher nicht.

Ist zusätzlich eine Blitzschutzanlage vorhanden oder geplant, gilt die Empfehlung der Blitzschutznormen, einen Ausbreitungswiderstand im niedrigen einstelligen Ohm-Bereich anzustreben. Das ist die anspruchsvollere Vorgabe und bestimmt dann die Auslegung.

Was DIN 18014 vorgibt und was daraus für den Bestand folgt

DIN 18014 in der Ausgabe 2023-06 regelt Planung, Ausführung und Dokumentation von Erdungsanlagen für Gebäude. Sie ist auf neu zu errichtende Gebäude zugeschnitten und verlangt dort einen Fundament- oder Ringerder, der als geschlossener Ring ausgeführt wird und dessen Maschenweite 20 mal 20 Meter nicht überschreitet.

Für die Werkstoffe unterscheidet die Norm nach Einbauort. Im Beton eingebettet kommen feuerverzinkter Bandstahl mit einem Querschnitt in der Größenordnung von 30 mal 3,5 Millimetern oder Rundstahl mit 10 Millimetern Durchmesser in Betracht, mit einer ausreichenden Betondeckung von mindestens fünf Zentimetern. Im Erdreich und an allen Übergängen zwischen Erdreich und Luft wird nichtrostender Stahl verwendet, weil verzinkte Bauteile genau dort am schnellsten abzehren. Die Anschlussfahnen werden so weit über die Bezugsebene hinausgeführt, dass sie später ohne Nacharbeit erreichbar sind.

Für den Altbau lassen sich diese Vorgaben nicht eins zu eins anwenden, weil das Fundament vorhanden ist. Sinngemäß umgesetzt bedeutet das: ein nachträglicher Ringerder im Erdreich rings um das Gebäude oder eine Anordnung aus Tiefenerdern, in beiden Fällen mit korrosionsbeständigen Werkstoffen, dokumentiertem Verlauf und einer zugänglichen Trenn- und Messstelle.

Der Boden entscheidet mit

Der erreichbare Ausbreitungswiderstand hängt vom spezifischen Widerstand des Erdreichs ab, und der schwankt erheblich. Bindige Böden wie Lehm und Ton leiten deutlich besser als Sand, Kies oder felsiger Untergrund. Hinzu kommt die jahreszeitliche Schwankung: In einem trockenen Sommer und bei gefrorenem Oberboden steigt der Widerstand oberflächennaher Erder spürbar an.

Daraus folgt eine Planungsregel: Je oberflächennäher der Erder liegt, desto stärker schwankt sein Wert. Tiefenerder, die bis in dauerfeuchte Schichten reichen, liefern über das Jahr stabilere Ergebnisse, sind aber vom Untergrund abhängig, weil sie sich in steinigem Boden nicht setzen lassen. Verlangen Sie deshalb eine Aussage zum Untergrund, bevor eine Variante festgelegt wird, und rechnen Sie damit, dass der endgültige Umfang erst nach der ersten Messung feststeht.

Entscheidungspfad für die Auslegung

• Ist eine Blitzschutzanlage vorhanden oder in den nächsten Jahren geplant, wird der Erder nach den Anforderungen der Blitzschutzplanung ausgelegt, nicht nach dem Mindestmaß der Elektroinstallation.
• Steht rings um das Gebäude ohnehin eine Baumaßnahme an, etwa eine Perimeterdämmung, eine Drainage oder eine neue Pflasterfläche, ist der Ringerder die wirtschaftlich klar überlegene Variante.
• Ist das Grundstück vollständig befestigt und bepflanzt, spricht das für eine Lösung mit Tiefenerdern an wenigen Setzpunkten.
• Ist der Untergrund steinig oder felsig, scheiden Tiefenerder aus, und es bleibt der oberflächennahe Erder mit entsprechend größerer Länge.
• Liegt ein bewohntes Haus ohne jede Erdungsverbindung vor, hat die Herstellung Vorrang vor allen anderen Optimierungen an der Elektroanlage.
• Ist bereits eine Erdungsanlage vorhanden, aber weder dokumentiert noch messbar, wird zuerst eine Trenn- und Messstelle geschaffen und gemessen, bevor über eine Erweiterung entschieden wird.

Anforderungsliste für Fachplanung und Angebot

1. Feststellung und Beschreibung des vorgefundenen Zustands, ausdrücklich mit der Aussage, ob eine nutzbare Erdungsverbindung existiert.
2. Angabe der Netzform der Anlage, weil daraus die Anforderung an den Erdungswiderstand folgt.
3. Zielwert für den Ausbreitungswiderstand mit Begründung aus Schutzmaßnahme und gegebenenfalls Blitzschutz.
4. Gewählte Erderbauart mit Angabe von Länge, Tiefe, Anordnung und Anzahl der Setzpunkte.
5. Werkstoffkonzept mit besonderer Aussage zu den Übergängen zwischen Erdreich und Luft.
6. Querschnitt und Verlegeart des Erdungsleiters bis zur Haupterdungsschiene.
7. Lage und Ausführung der Trenn- und Messstelle, dauerhaft zugänglich.
8. Umfang der Wiederherstellung von Pflaster, Rasen und Bepflanzung, mit Zuordnung zum jeweiligen Gewerk.
9. Dokumentation nach DIN 18014 einschließlich Fotos und Lageplan vor dem Verfüllen.
10. Messung nach Fertigstellung mit protokolliertem Zahlenwert und Nachweis der Eintragung des Betriebs im Installateurverzeichnis des Netzbetreibers.

Wo Ihre Vorbereitung endet

Sie können den Bestand fotografieren, alte Bauunterlagen und Schnitte heraussuchen, Leitungspläne von Wasser, Gas und Abwasser bereitstellen und den Verlauf befestigter Flächen dokumentieren. Diese Angaben verhindern, dass beim Aushub eine Leitung getroffen wird, und sie sorgen dafür, dass mehrere Angebote von denselben Voraussetzungen ausgehen.

Nicht selbst beurteilen können Sie, welcher Zielwert im konkreten Fall gilt, welche Erderlänge zu Ihrem Untergrund passt und ob ein vorhandenes Bauteil noch nutzbar ist. Diese Bewertung setzt eine Messung unter definierten Bedingungen voraus. Der Anschluss an die Haupterdungsschiene und jede Arbeit an der elektrischen Anlage hinter dem Hausanschluss sind nach § 13 Absatz 2 der Niederspannungsanschlussverordnung einem Installationsunternehmen vorbehalten, das im Installateurverzeichnis eines Netzbetreibers eingetragen ist.