Erdung und Potentialausgleich bei Satelliten-Empfangsanlagen

In Deutschland schlagen mit steigender Tendenz pro Jahr rund zwei Millionen Blitze ein und verursachen teils verheerende Schäden an Leib und Leben sowie Gebäuden und elektronischen Geräten. Viele private Satellitenanlagen werden nicht vom Fachmann, sondern in Eigenregie installiert. Oftmals kommt es vor, dass dadurch die Faktoren Potentialausgleich und Erdung vergessen oder aus Fahrlässigkeit nicht berücksichtigt werden. Bei über 18 Millionen Satellitenhaushalten – dem meist genutzten TV-Empfangsweg in Deutschland – stellt dies ebenso wie fehlende Erdung der SAT-Anlagen eine nicht zu unterschätzende Gefahr dar. Die Folgen reichen vom Hausbrand bis hin zu Überspannungsschäden bei Set-Top-Boxen oder Fernsehern. Im Fall der Fälle kann eine ordnungsgemäß installierte und geerdete Antennenanlage somit Leben retten und Kosten sparen. Auch wenn die Wahrscheinlichkeit, dass ein Blitz einschlägt, relativ gering ist, sollte das Thema also schon allein hinsichtlich der Erdung nicht auf die leichte Schulter genommen werden. Auf den folgenden Seiten zeigen wir, wie sich moderner Blitz- und Überspannungsschutz realisieren lässt.

Die gewaltigen Energien, die durch einen Blitzeinschlag freigesetzt werden, können, sofern sie nicht korrekt abgeleitet werden, ganze Häuser in Brand setzen, da sich der Blitzstrom einen eigenen Weg durch das Gebäude sucht und so Brände und Blitzströme in Stromleitungen, Heizungsrohren, etc. herbeiführen kann. Doch auch ohne Blitzeinschlag lauern bei Antennenanlagen, die im einfachsten Fall aus einem Fernsehgerät mit integriertem oder separatem Receiver, einem Antennenkabel und der SAT-Antenne bestehen, Gefahren für Set-Top-Boxen oder Fernseher, da bei ihnen der bei Schukosteckern übliche dritte Leiter, der Schutzleiter, fehlt. Haben nun die metallenen Komponenten wie Antenne oder Antennenhalter keinen Kontakt zum Erdpotential, kann bei Fehlern in den Geräten im schlimmsten Fall die Antenne samt Antennenkabel unter Strom stehen, Empfangsstörungen inklusive. Die metallenen Teile sollten daher in den Potentialausgleich gebracht, d.h., mit der „Erde“ verbunden werden. Dies geschieht mit einem Kabel zwischen Antennenhalter oder Antennenschirm und Haupterdungsschiene, das bei einem Fehler kurzzeitig so hohen Strom führt, der die Sicherung im Stromkasten auslöst und den Stromkreis abschaltet.

Haftung

Für Mängel und Fehler in der Erdung und dem Potenzialausgleich haften im Schadensfall in erster Linie die Antennenerrichter oder Installateure. Bei der Übernahme einer fehlerhaften Antennenanlage, etwa nach einem Umzug, sollten Nutzer sich jedoch nicht darauf verlassen, da in diesem Fall bei auftretenden Schäden zumindest eine Teilhaftung vorliegt. Für den Zweifelsfall sollte also jeder Besitzer einer Anlage gewappnet sein, da schnell versicherungsrechtliche Deckungsprobleme bis hin zur persönlichen Haftung eintreten können. Auch ein schriftlicher Hinweis auf Defizite in Sachen Erdung und Potenzialausgleich schafft keine Rechtssicherheit. Selbst Haftpflicht- oder Gebäudeversicherungen bieten keinen hundertprozentigen Schutz (s. Interviews auf Seite 93 und 95). Im Jahr 2013 zahlten die Versicherungen in Deutschland nach Angaben des Verbandes der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. (VDE)  rund 280 Millionen Euro für Blitz- und Überspannungsschäden.

Vorschriften und Normen

Für die ordnungsgemäße Installation und Erdung einer Antennenanlage (SAT oder DVB-T/T2) gelten vorrangig die VDE- und EN-Normen EN-60728-11/VDE-0855 für Erdung und Potenzialausgleich und EN-62305/VDE-0185 für den äußeren Blitzschutz. Grundsätzlich gilt, dass Antennenanlagen im sogenannten „geschützten Bereich“ nicht zwingend erdungspflichtig sind, eine Erdung aber empfohlen wird. SAT- oder DVB-T/T2-Antennen sind im geschützten Bereich, wenn sie mindestens 2 Meter unterhalb des Daches und maximal 1,5 Meter von der Hauswand entfernt angebracht werden. Der Potentialausgleich belibt davon unberührt und muss auch im geschützten Bereich durchgeführt werden.

Erdung

Jedes Gebäude verfügt über eine Erdung, die in den meisten Fällen über den Fundamenterder des Gebäudes ermöglicht wird. Darin ist für gewöhnlich die elektrische Hausinstallation über die Haupterdungsschiene (HES) mit eingebunden. Für die Erdung der SAT-Anlage ist der Antennenträger (Mast, Sparrenhalter, Wandhalter) im Freien zum Schutz gegen Blitz, Überspannung und Spannungsunterschiede zu erden. Die verwendeten Mastschellen müssen dementsprechend „blitzstromgeprüft“ der Klasse H 100 kA sein. Das sind Klemmstellen am Mastfuß und Sparrenhalter nicht, diese dienen nur dem Potenzialausgleich. Eine geeignete Schelle ist zum Beispiel die mit Nr. „540103“ bezeichnete von Dehn.

Im Idealfall sollte der Erdungsleiter direkt vom Antennenmast außen am Gebäude direkt zum Fundamenterder des Gebäudes führen. Als Erdungsleiter sind Kabel mit einem Querschnitt von mindestens 16 mm² Cu (Kupfer) oder 25 mm² Al (Aluminium) vorgeschrieben. Eventuell vorhandene Dachrinnen sollten mit angeklemmt werden. Der 16 mm² Erdungsdraht muss dabei bestimmte Schutzabstände zu Personen und allen anderen elektrischen Leitungen einhalten.

Nach DIN 18015 müssen zudem bei der Montage des Multischalters im UG, also zwischen DG und UG, mindestens zwei Leerrohre verlegt sein, nach der gleichen Norm sind alle Antennenkabel grundsätzlich zugfähig in Leerrohren oder Kabelkanälen zu verlegen. Freie Anschlüsse an Multischaltern sind mit passenden Abschlusswiderständen zu versehen und bei der Verlegung sind bestimmte Trennungsabstände zu anderen Leitungen einzuhalten. Das Verlegen zusammen mit Wasser-, Heizungs- und Gasleitungen sowie PEN-Leitern ist grundsätzlich ungeeignet.

Potentialausgleich

Als Potenzialausgleich (PA) wird eine elektrisch leitfähige Verbindung bezeichnet, die unterschiedliche elektrische Potenziale und somit eine elektrische Spannung zwischen leitfähigen  Körpern (z.B. Antennenanlagen und Kabelverbindungen) verhindert oder zumindest stark reduziert. So können Spannungsunterschiede, z.B. von defekten Geräten und induktive Störer abgeführt und „Brummschleifen“ vermieden werden. Der Potentialausgleich muss im Hausanschlussraum eines jeden Gebäudes errichtet und mit der HES des Gebäudes zusammengeführt werden. Als PA-Leiter müssen Kabel mit mindestens 4mm² Cu (Kupfer) Querschnitt verwendet werden. Bei der Verlegung im geschützten Bereich reichen auch PA-Leiter mit 2,5 mm² Cu. Diese sollten möglichst abstandslos mit den Koaxialkabeln verlegt werden. Dabei ist zu beachten, dass der PA nach dem Gebäudeeintritt und nach der Verteilung wiederholt werden muss. Dies geschieht mittels Potentialausgleichsschienen.

Blitzschutz

Wenn das Gebäude über ein Blitzschutzsystem verfügt, sollte die Antennenanlage möglichst durch eine von ihr elektrisch getrennte Fangstange in einem Blitzschutzwinkel (LPZ) geschützt werden. Die früher übliche Praxis, den Antennenmast direkt mit der Fangeinrichtung zu verbinden, entspricht nicht dem heutigem Stand der Technik, da in der Blitzschutznorm VDE V 0185-3 (Hauptabschnitt 1 unter 4.1.2.2) festgelegt wird: „… getrennter äußerer Blitzschutz muss benutzt werden, wenn die thermischen und explosiven Wirkungen am Einschlagpunkt oder in den Leitungen, die Blitzstrom führen, Schäden an der zu schützenden baulichen Anlage oder deren Inhalt verursachen können …“ Eine direkte Verbindung des Mastes mit der Fangeinrichtung führt immer zur anteiligen Einkopplung von Blitzströmen in das Gebäude und entsprechenden Schäden und Gefährdungen. Der Errichter darf somit Mast und Fangeinrichtung nur dann verbinden, wenn er sicher Brand, Explosion und Überspannungsschäden durch Blitzwirkungen ausschließen kann. Eine Einbindung der Antennenanlage in eine Blitzschutzanlage sollte unbedingt von einer Blitzschutzfachkraft vorgenommen werden.

Zeitgemäße Komponenten

Auch die häusliche Satellitentechnik entwickelt sich weiter. Insbesondere alte Anlagen sind vermehrt anfällig für Fehler. Die klassischen F-Aufdrehstecker werden heute zum Beispiel nicht mehr empfohlen, sattdessen sollten Kompressionsstecker verwendet werden. Diese können zwar nur einmal verwendet werden, bieten dafür aber einen Gummiring, der vor Feuchtigkeit schützt. Ebenso sind Erdungsschienen für Kabel mit geschäumten Dielektrikum oder mehr als Zweifachschirmung ungeeignet und sollten nicht mehr verwendet werden, da die Abschirmung beschädigt und das Dielektrikum gequetscht wird. Stattdessen werden heute nur noch Erdungsblöcke oder Erdungswinkel verwendet. Laut Beiträgen im Forum netzwelt.de entsprechen Masseblöcke aus Guss in den Ausführungen einfach, zweifach, vierfach oder neunfach oder Erdwinkel für 7 bis 23 Kabel dem aktuellen Stand der Technik. Eine praktische Alternative für die Einbindung des Multischalters in den Potentialausgleich eines Gebäudes bietet Televes mit den Montageplatten MP-MS58NG und MS516NG. Hier sind alle Bauteile in nächster Umgebung des Multischalters bereits in den Potentialausgleich integriert.

Fazit

Für einen sicheren und störungsfreien TV-Empfang via Satellit sollten die vorgeschriebnen Mindestanforderungen in Sachen Erdung, Potentialausgleich und Blitzschutz eingehalten werden. Dies kann im Ernstfall nicht nur Schäden an Geräten oder den eigenen vier Wänden verhindern, sondern Leben retten. In diesem Sinne sollte zum Wohle aller die eigene Antennenanlage ordnungsgemäß installiert und gegebenenfalls von einer Blitzschutzfachkraft in Augenschein genommen werden, um das Risiko böser Überrraschungen zu minimieren.

Nützliche Links zum Thema:

www.vde.com · www.netzwelt.de · www.kleiske.de