Erdung des Gaskessels im Einfamilienhaus: Normen, Besonderheiten der Einrichtung und Prüfung

Die Installation von mit Erdgas betriebenen Heizgeräten ist sowohl in der Industrie als auch im Haushalt weit verbreitet. Haushaltsgeräte sind jedoch in Bezug auf Leistung und andere technische Parameter deutlich unterlegen. Auf den ersten Blick erscheint ein Haushaltsgasdurchlauferhitzer (Kessel) als einfaches Gerät, das nur minimale Anforderungen an den potenziellen Besitzer stellt, nicht wahr?

Warum ist die Erdung eines Gaskessels in einem Privathaus eine zwingende Norm und kann man sie ignorieren? Wir helfen Ihnen, dies zu verstehen – in diesem Beitrag werden die Gründe für die Erdung, die Besonderheiten ihrer Durchführung sowie die Normen und Prüfregeln erläutert. Außerdem werden Geräteschemata, anschauliche Fotos und Videoempfehlungen bereitgestellt.

Warum muss ein Gaskessel geerdet werden?

Moderne Gaskessel enthalten traditionell Steuerelemente, die nach dem Prinzip der digitalen Hochtechnologie-Elektronik ausgeführt sind.

Die Schaltpläne solcher Geräte enthalten:

• digitale Mikrocontroller;
• empfindliche elektronische Sensoren,
• Feldeffekttransistoren und planare Mikroschaltungen.

Für Elektronik dieser Art ist das Vorhandensein statischer Elektrizität «todesähnlich». Im unerwartetsten Moment kann der Gaskessel aufgrund eines Ausfalls elektronischer Komponenten durch Einwirkung statischer Mikroströme ausfallen.

Dies ist einer der Hauptgründe, die eine verbindliche Erdungsschleife im Schema eines Gaskessels erfordern.

Die Notwendigkeit der Erdung von Gasdurchlauferhitzern (Kesseln) ist eine obligatorische Maßnahme, unabhängig vom Verwendungszweck der Geräte – industriell oder Haushalt.

Ein weiterer, nicht weniger wichtiger Grund für die Einführung einer Erdung ist die offensichtliche Gefahr einer unkontrollierten Gaszündung, wodurch ein hohes Risiko von Brand oder Explosion des Gaskessels besteht. Auch hier spielt die berüchtigte statische Elektrizität ihre «negative» Rolle, von der nur eine korrekte Erdungsschleife befreien kann. Die Regeln für die sichere Verwendung eines Gaskessels haben wir im folgenden Artikel behandelt.

Normen und Regeln für die Erdung

Die normativen Anforderungen und Regeln, die das Erdungsschema einer Gas-Säule beschreiben, sind im offiziellen Dokument PUE dargestellt.

Gemäß den festgelegten Normen für die Erdung eines Haushaltsgaskessels im Haus muss die Ausrüstung mit einem Erdkreis ergänzt werden, es wird jedoch nicht konkret angegeben, welcher Kreis verwendet werden soll – industrieller oder selbstgebauter.

Einfache Ausführung der Kreisleitung, geeignet zum Schutz von Gasgeräten, insbesondere einer Haushalts-Säule (Kessel). Es werden ein Metallband und eine passive Elektrode verwendet.

Unabhängig von der Herstellungsweise des Erdungskreises werden die Parameter des Widerstands der Kreisschleife jedoch im Dokument PUE Punkt 1.7.103 recht konkret festgelegt.

Für ein System, das zu Hause oder mit Hilfe eines Fachteams errichtet wurde, gelten die folgenden Anforderungen: „Der Gesamtausbreitungswiderstand der Erdungselektroden … aller Wiederholungserdungen … darf zu jeder Jahreszeit nicht mehr als 5, 10 und 20 Ohm bei den linearen Spannungen 660, 380 und 220 V einer Drehstromquelle (380, 220 und 127 V für eine Einphasenstromquelle) betragen. Dabei darf der Ausbreitungswiderstand der Erdungselektrode jeder einzelnen Wiederholungserdung nicht mehr als 15, 30 und 60 Ohm bei denselben Spannungen betragen.“

In der Praxis verlangen die Vertreter des Gasdienstes, dass der Widerstand 10 Ohm nicht überschreitet.

Gemäß den Normen des Dokuments PUE ist es kategorisch inakzeptabel, die folgenden Elemente für die Erdung eines Haushaltsgaskessels zu verwenden:

• die „Erde“-Leitungen von stationären Haushaltssteckdosen;
• Oberflächen von Heizungsrohrleitungen;
• Oberflächen von Abwasserrohrleitungen;
• Rohre von stationären Gasleitungen und anderen Rohrleitungen für brennbare oder explosive Flüssigkeiten, Gase oder Gemische.

Es ist erlaubt, als natürlichen Erdungselektroden metallische Wasserleitungen, die im Boden verlegt sind, Stahlbetonfundamentkonstruktionen mit zuverlässiger Abdichtung, im Boden befindliche Metallkonstruktionen von Bauwerken usw. zu verwenden (Punkt 1.7.109 PUE).

Wenn jedoch in der Nähe nichts Geeignetes als Erdungselektrode vorhanden ist, muss zwingend ein individueller Erdungskreis eingerichtet werden.

Einrichtung des Erdungskreises eines Gasdurchlauferhitzers

Also, falls Sie noch zweifeln, ob ein Haushaltsgaskessel in einem Wohnhaus geerdet werden muss, lautet die Antwort eindeutig – ja. Und zwar sofort nach der Installation der neuen Gasausrüstung mit anschließender Überprüfung der Korrektheit der „Erde“-Vorrichtung.

Daher lohnt es sich, das traditionelle Schema der Vorrichtung, die für die Organisation der „Kreiserde“ erforderlichen Materialien und Komponenten sowie die Besonderheiten der Überprüfung zu betrachten.

Schema der Erdungsanlage für einen Gasdurchlauferhitzer (Kessel) für den Hausgebrauch. Es werden zwei Stabelektroden und ein gerades Stück einer metallischen (Stahl-)Band verwendet.

Der Schaltplan des Erders besteht in der Regel aus der klassischen Variante der Herstellung einer „Dreieck“-Form, die mindestens 0,5 Meter tief in den Boden eingelassen ist. Dabei bilden die Eckpunkte des „Dreiecks“ metallische (idealerweise kupferbeschichtete) Elektroden.

Die optimale Eintauchtiefe der metallischen Stabelektroden beträgt 4,5 Meter. Als Verbindungsmaterial zwischen den Elektrodenelementen wird ein Metallband verwendet.

Somit umfasst die Errichtung des Erders in „Dreieck“-Form das Einschlagen von drei metallischen Stabelektroden in den Boden, gefolgt von der Herstellung eines Verbindungsgrabens zwischen ihnen, in den ein Metallband eingelegt und an die Stabelektroden geschweißt wird.

Gemäß denselben PUE-Regeln sollte der Erdungs-„Dreieck“ in einer Entfernung von mindestens 1 Meter von der Wand eines Wohngebäudes installiert werden. Zwischen den in den Boden eingeschlagenen Elektrodenelementen des Erders beträgt der klassische Abstand 2,5 Meter.

Anstelle der „Dreieck“-Variante ist jedoch auch ein gerades Metallband zwischen zwei in den Boden eingelassenen Elektroden mit einer Länge von mindestens 3 Metern geeignet (nicht durch die PUE verboten) (die schematische Lösung ist unten dargestellt). Die Abmessungen der Erdungsleiter und der im Boden verlegten Erdungsleitungen sind ebenfalls in PUE Tabelle 1.7.4 angegeben.

Die klassische Variante der schematischen Lösung ist das sogenannte „Dreieck“. Diese Variante zeichnet sich dadurch aus, dass sie ohne zusätzliche Maßnahmen einen optimalen Erdungsausbreitungswiderstand ermöglicht.

Außenansicht einer installierten Erdungsanlage in Form eines „Dreiecks“, die für den Schutz von Haushalts-Gaskesseln (Durchlauferhitzern) empfohlen wird.

Gesondert zu erwähnen ist die Technik des Einschlagens metallischer Stabelektroden in den Boden, unter Berücksichtigung einer Eintauchtiefe von 4,5 Metern.

Um einen relativ dünnen metallischen Stabelektrodenstab in diese Tiefe einzubringen, werden mehrere kurze Abschnitte verwendet, die beim Eintreiben miteinander verbunden werden. Die Verbindungen erfolgen mittels spezieller Verbindungsmuffen oder durch Schweißen (die zweite Variante ist vorzuziehen).

Wir empfehlen, sich mit der ausführlichen Anleitung zur Auswahl des geeigneten Materials und zur Errichtung einer Erdung in Eigenregie vertraut zu machen.

Wie verbindet man den Erdungskreis mit dem Schaltschrank?

Der hergestellte und installierte Erdungselement für den Haushaltsgaskessel muss korrekt mit dem Schaltblock der Gasausrüstung (normalerweise einer dreipoligen Steckdose oder einem Schaltschrank) verbunden werden.

Die PUE-Vorschriften erlauben die Verwendung verschiedener Leitungstypen als Kommunikationsleitung, legen jedoch den Drahtdurchmesser in Abhängigkeit vom verwendeten Leitermaterial fest: Kupfer, Aluminium, Stahl.

Das Verbindungselement zwischen der Erdungsanlage und dem Stromverteiler (Netzsteckdose), von dem der Gaskessel gespeist wird. Für die Verbindung wird ein Leiter verwendet, dessen Querschnitt in den PUE-Vorschriften festgelegt ist.

Es ist zulässig, im Rahmen der Leistungsschaltanlage des Gaskessels einen FI-Schutzschalter (Fehlerstromschutzschalter) zu installieren, jedoch nur bei Vorhandensein einer Erdungsschleife. Ebenso ist die Verwendung von FI-Steckdosen zulässig. Dieser Punkt ist in den PUE-Regeln festgelegt.

Besonderheiten der Prüfung der Erdung von Gasgeräten

Wenn ein Vertreter des Gasversorgers die korrekte Installation, den Anschluss und den Betrieb des Kessels überprüft, steht die Frage der Überprüfung der korrekten Erdung des Haushaltsgaskessels nicht im Vordergrund. In der Praxis kommt es jedoch nicht selten zu technischen Kuriositäten.

Tatsächlich liegt die elektrische Erdungsanlage im Wesentlichen in der Zuständigkeit der für die Stromversorgung zuständigen Stelle. Dies bedeutet, dass die Überprüfung der Erdungsanlage durch die Elektrizitätsabteilung erfolgt, was auch durch die PUE-Vorschriften bestätigt wird.

Laborprüfung des Ableitwiderstands der Erdungsanlage. In der Regel werden für solche Messungen spezialisierte Organisationen beauftragt, die berechtigt sind, Bescheinigungen über die Testergebnisse auszustellen.

Für die Durchführung der Prüfung ist eine spezielle elektrische Ausrüstung (Labor) erforderlich. Mittels des elektrischen Messlabors werden nicht nur die Ableitwiderstandsmessung der Erdungsanlage, sondern auch der Blitzschutzgrad ermittelt.

Diese Option gilt jedoch in der Regel für Industrieanlagen. Für den Haushaltsbereich hängt, wie die Praxis zeigt, vieles in Bezug auf die Prüfung von den örtlichen Vorschriften der jeweiligen Region ab.

Die Bundesgesetzgebung legt lediglich die Normen für regelmäßige Prüfungen fest ( PTEEP Anlage 3, Abschnitt 26) sowie die Regeln für die Vorbereitung und Inbetriebnahme der Anlagen (PTEEP, PUE).

Gemäß den Vorschriften muss die Erdung des Kessels mindestens einmal jährlich überprüft werden. Aufgrund der Überprüfung wird dem Eigentümer der Gasanlage ein entsprechendes Dokument (Prüfprotokoll) ausgestellt. Die Methoden zur Messung des Erdungswiderstands haben wir in diesem Material behandelt.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Das unten gezeigte Video demonstriert die Reihenfolge, in der die Maßnahme zur Sicherung der Gasausrüstung durchgeführt wird.

Dank des Videos erhält man einen vollständigen Überblick über die erforderlichen Arbeiten, das verwendete Werkzeug und andere Feinheiten des Prozesses:

Wie die Praxis zeigt, kann und sollte man einen Haushaltskessel mit einer Erdungskomponente ergänzen. Auch wenn die Durchführung solcher Arbeiten für den potenziellen Nutzer mit gewissen finanziellen Kosten verbunden ist, lohnt es sich.

Indem der Benutzer die Gastherme mit einer Erdungsschleife ausstattet, erhöht er nicht nur die Zuverlässigkeit der Geräte erheblich, sondern gewährleistet auch ein hohes Maß an eigener Sicherheit.

Möchten Sie das oben dargestellte Material durch nützliche Anmerkungen ergänzen? Oder haben Sie noch Fragen zur Errichtung der Erdungsschleife? Zögern Sie nicht, unsere Experten und andere Besucher der Website um Rat zu fragen, schreiben Sie Ihre Kommentare – unterhalb des Artikels befindet sich das Kontaktformular.