Zeitgemäße Elektroinstallationen in Gebäuden

Eine zeitgemäße Elektroinstallation besteht heute längst nicht mehr nur aus Kabeln, Schaltern und Steckdosen. Durch die höhere Technisierung unseres Alltags und den steigenden Anforderungen innovativer Gebäudesystemtechnologien haben sich die Herausforderungen in der Haus- und Gebäudetechnik revolutioniert.

Erhöhte Standards und zukunftsorientierte Gebäudeautomation fordern von der installierten Elektrotechnik in Gebäuden weit mehr und zusätzliche Installationskomponenten erweitern die klassische Elektroinstallation. Hinzukommende Funktionen für mehr Wohnkomfort, Sicherheit und Energieeffizienz prägen die Anforderungen an eine moderne Elektroinstallation. Auch im Zuge der Energiewende werden neue Ansprüche an die Gebäudeinstallation gestellt.

Eine moderne Elektroinstallation hält Schritt mit den neuen Herausforderungen und setzt die wichtige Basis für einen zuverlässigen und energieeffizienten Betrieb sowie zukunftsweisende Erweiterungsmöglichkeiten.

 

Die klassischen Grundlagen einer modernen Elektroinstallation

Gestern wie heute sind die Grundlagen der installierten Technik in einem Gebäude zwar augenscheinlich gleichgeblieben. Dennoch finden sich auch bei den Kernelementen der Elektro-Infrastruktur einige Aktualisierungen:

Erdung

Mit der Neufassung der DIN 18015-1 für elektrische Anlagen in Wohngebäuden wird in Neubauten ein Fundamenterder gefordert. Eingelegt in das Gebäudefundament ist der Hauptpotentialausgleich wesentlich wirksamer und die Basis für effektive Erdungsmaßnahmen in der Verbraucheranlage ist gesichert. Bereits bei Planung der Rohbauarbeiten (Herstellung von Bodenplatte und Fundament) muss die Verlegung des Erders eingeplant werden.

Potentialausgleich

Spannungsunterschiede (Potentialdifferenzen) zwischen leitfähigen Rohrleitungen, Gebäudeteilen und berührbaren, leitfähigen Teilen von elektrischen Einrichtungen am Gebäude werden durch einen Potentialausgleich beseitigt. In DIN VDE 0100-410 ist der Schutzpotentialausgleich der elektrischen Anlage nach DIN VDE 0100-540 über Haupterdungsschienen vorgeschrieben. Potentialausgleich und Erdungsanlage ergänzen sich somit zu einem wirksamen Schutzsystem.

Hausanschluss

Die Schnittstelle zum Stromversorgungsnetz ist der Hausanschluss. Er verbindet die hauseigene Verbraucheranlage mit dem örtlichen Verteilernetz. Die Hauptbestandteile sind die Hauptanschlussleitung und der Hausanschlusskasten, die ordnungsgemäß von einem konzessionierten Elektromeister-Fachbetrieb installiert werden müssen. Die Abnahme durch den örtlichen Stromversorger ist in Deutschland gesetzlich vorgeschrieben.

Hauptstromversorgungssystem

Alle im Gebäude verlegten Hauptleitungen und Sicherungseinrichtungen zählen zum Hauptstromversorgungssystem, welches nach DIN 18015-1 und TAB 2000 installiert wird. Sie sind als Drehstromsysteme und bei mehreren Hauptleitungen in Form eines Strahlennetzes auszuführen unter Beachtung der Bauordnung des entsprechenden Bundeslandes und der Leitungsanlagenrichtlinie (LAR).

Bemessungsgrundlagen

Für die optimale Wahl der Leiterquerschnitte des Hauptstromversorgungssystems werden die folgenden Kriterien geprüft: Leistungsbedarf, Erwärmung, Spannungsfall, Selektivität und Kurzschlussfestigkeit. Dabei ist für die Dimensionierung der passenden Leiter in Wohngebäuden die DIN 18016-1 anzuwenden.

Zähleranlage

Als geeichte Stromzähler werden die klassischen mechanischen Ferraris-Zähler durch elektronische Haushaltszähler (eHZ) seit 2017 unter gewissen Bedingungen bindend ersetzt. Die digitalen Stromzähler verfügen über zeitgemäße Funktionen wie Stromverbrauchsanzeige in Echtzeit, Fernauslese und Smart Metering. Sie werden in Zählerschränken verbaut, die genormte Anforderungen erfüllen müssen wie DIN 43870-1, VDE 0603 und die ab dem 1. April 2019 gültige VDE AR-N 4100:2019-04.

 

Elektroplanung – Installationsumfang und Ausstattungswerte

Direkt zu Beginn steht für eine zukunftssichere Elektroinstallation in einem Gebäude die Bedarfsermittlung im Fokus und eine gut durchdachte sowie vorausschauende Planung ist elementar. Dabei ist es egal, ob es sich um einen Neubau oder eine umfassende Modernisierung handelt. Die Funktionalität und der Zustand der Elektroinstallation werden durch den Ausstattungswert bestimmt und es wird der Umfang der Installation definiert. Dafür ist in der Norm DIN 18015-2 Folgendes festgelegt: 

• Anzahl der Schalter und Steckdosen
• Beleuchtungsanschlüsse
• Stromkreise mit eigener Zuleitung (Elektroherd, Geschirrspüler, Waschmaschine u.a.)
• Kommunikationsanschlüsse
• Stromkreisverteiler
• Gebäudekommunikation (Klingel, Sprechanlage, Video-Sprechanlagen u.a.)

Darüber hinaus hat die Fachgemeinschaft HEA mit den RAL-RG 678 Richtlinien für elektrische Anlagen in Wohngebäuden eine erweiterte Festlegung vorgenommen, die sowohl konventionelle als auch erweiterte Ausstattungen mit einbezieht. Für die Basisinstallationen stehen die Ausstattungswerte 1,2 und 3:

Ausstattungswert 1 entspricht der Mindestausstattung nach DIN 18015-2 mit der mindestens benötigten Anzahl an Schaltern, Steckdosen und Anschlüssen. Die Anzahl der Stromkreise richtet sich nach der Wohnfläche.

Ausstattungswert 2 hat zusätzlich zur vorgenannten Standardausstattung eine komfortable Anzahl an Schaltern, Steckdosen und Anschlüssen. Wobei es pro Raum je mindestens einen Stromkreis gibt.

Ausstattungswert 3 entspricht einer Komfortausstattung mit einer entsprechend hohen Anzahl an Schaltern, Steckdosen und Anschlüssen. Ebenfalls gibt es hier pro Raum mindestens einen Stromkreis.

Weiterhin umfasst die Richtlinie RAL-RG 678 noch die Ausstattungswerte 1plus, 2plus und 3plus. Das Plus steht für mehr Sicherheit, Komfort und Energieeffizienz durch Einsatz von Gebäudesystemtechnik. Dies umfasst dann neben der Basisinstallation:

• das Automatisieren der Beschattung
• die Gebäudesicherheit durch Alarmsysteme
• das Heizen, Kühlen und Lüften des Gebäudes
• das Regeln/Steuern/Dimmen von Beleuchtungsanlagen
• das Schalten von Steckdosen und leistungsintensiven Verbrauchsgeräten dank intelligenten Energiemanagements

Eine ausführliche Information inklusive übersichtlicher Tabellen zu den einzelnen Ausstattungswerten stellt die HEA mit ihrer Neufassung der RAL-RG 678 hier zur Verfügung.

 

Moderne Bustechnik macht Gebäude intelligent

Insbesondere in Neubauten oder umfassenden Sanierungsprojekten werden parallel zur klassischen Elektroinstallation spezielle Busleitungen für Smart Home-Technologien verlegt. Für die gebäudeinterne Vernetzung hat sich innerhalb der letzten 20 Jahre der Busstandard KNX weltweit als führend etabliert.

Über die parallel verlegten KNX-Leitungen lassen sich nahezu alle Komponenten einer zeitgemäßen Gebäudetechnik miteinander verbinden: angefangen bei der Beschattung und Beleuchtung, über die Alarm-, Türsprechanlage und Rauchwarnmelder bis hin zu Heizung sowie Klima- und Belüftungsanlage. Die vernetzten Geräte und Komponenten werden automatisiert über zentrale Endgeräte geregelt und gesteuert.

Neben den umfassenden Vorteilen in den Bereichen Komfort, Sicherheit, Entertainment und altersgerechtem Wohnen, welche die modernen smarten Technologien bieten, hebt sich vor allem die Energieeffizienz-Steigerung ab. So können nach aktuellen Studien des Borderstep Instituts für Innovation und Nachhaltigkeit* je nach Alter und Art eines Gebäudes Einspareffekte von 20 % bis hin zu 50 % erreicht werden.

 

Smarte Elektrotechnik hält Einzug in Stromnetze

Die Anforderungen an eine zeitgemäße Elektroinstallation in Gebäuden befinden sich im digitalen Wandel. Im Zuge der Energiewende werden unsere Stromnetze intelligent. Die Grundlage hierfür sind Versorgungsnetze, in denen ein kontinuierlicher Informationsaustausch zwischen allen Teilnehmern stattfindet – den sogenannten Smart Grids. So können Stromverbräuche, die Erzeugung und Speicherung dynamisch geregelt und gesteuert werden, was die Nutzung von Primärenergien höchst effizient macht.

Um diese Entwicklung voranzutreiben sind im Zuge des Gesetzes „Digitalisierung der Energiewende“ bereits seit 2017 Smart Meter (digitale Stromzähler) Pflicht: ab 2020 für Haushalte mit einem Stromverbrauch von mehr als 6.000 Kilowattstunden und/oder einer Strom-erzeugenden Anlage (z. B. Photovoltaikanlage) mit einer Nennleistung von mehr als sieben Kilowatt Peak. Bis 2032 sollen die intelligenten Smart Meter flächendeckend den analogen Ferraris-Zähler ersetzt haben.

 

Der Trend von privaten Stromerzeugungsanlagen hält an

Die Nutzung regenerativer Energien (Sonne, Wind, Erdwärme etc.) und damit die Unabhängigkeit von Energieversorgungsunternehmen setzt sich immer stärker durch – nicht zuletzt durch attraktive Förderprogramme. Jedoch müssen bei der Elektroinstallation eines Gebäudes mit einer privaten Photovoltaikanlage gewisse Anforderungen erfüllt werden. Maßgeblich bindend ist hier die DIN VDE 0100-712 zur Planung und Errichtung von PV-Anlagen.

Schon in der Planungsphase der Elektroinstallation müssen zusätzliche Anschlüsse sowie Überspannungsschutzeinrichtungen und Überspannungsschutzgeräte für die PV-Anlage und den Wechselrichter mit in Betracht gezogen werden. Dies betrifft auch Signal- und Kommunikationskreise, die in dem PV-Stromversorgungssystem vorhanden sind.

Ein besonderes Augenmerk sollte auf die verlegten Solarkabel gerichtet werden, da sie besonderen Belastungen ausgesetzt sind. Sie müssen sehr gut isoliert, witterungsbeständig und halogen- sowie säurefrei sein. Ebenfalls muss die Dimensionierung stimmen, damit Leistungsverluste vermieden werden. Leitermaterial, Querschnitte und die Länge der Leitungswege sollten im optimalen Verhältnis stehen.

 

Elektromobilität – sicheres Laden beginnt bei der Installation

Elektrofahrzeuge müssen regelmäßig und sicher aufgeladen werden. Daher steht heute mit zunehmender Verbreitung von E-Fahrzeugen die Einbindung von entsprechenden Ladevorrichtungen in die Gebäudeinstallation direkt mit an. Dabei sind spezielle Vorschriften zu beachten, die über die bekannten VDE Normen zur Errichtung von Starkstromanlagen hinausgehen.

Diese Anforderungen sind detailliert in der DIN VDE 0100-722 beschrieben und gelten für jeden Anschlusspunkt. Grundsätzlich wird zwischen geerdeten Systemen (TN-/TT-Systeme) mit einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) und ungeerdeten Systemen (IT-Systeme) mit Isolationsüberwachungsgeräten (IMD) bzw. Einrichtungen zur Isolationsfehlersuche (IFLS) unterschieden.

Die Grundlage für eine sichere Installation von Ladeeinrichtungen ist die richtige Wahl

• des Erdungssystems und der Leiter,
• der Schutzmaßnahmen (Basisschutz/Fehlerschutz),
• der Isolierung von berührbaren, leitfähigen Teilen,
• der Dimensionierung von Kabeln und Leitungen,
• des Überstromschutzes und Überspannungsschutzes.

Weiterführende Informationen finden Sie in dem technischen Leitfaden „Ladeinfrastruktur Elektromobilität“. 

 

Eigenleistungen bei Elektroarbeiten – das ist erlaubt

Grundsätzlich zählt das Elektrohandwerk zu den gefahrengeneigten Handwerken und unterliegt der Meisterpflicht. Daher dürfen Elektroinstallationsarbeiten nur durch eingetragene Innungsfachbetriebe mit entsprechender Konzession durchgeführt werden.

Dennoch gibt es einige Arbeiten, die auch durch Laien in Eigenleistung beim Neubau oder einer Sanierung durchgeführt werden können. Zu diesen Arbeiten zählen beispielsweise Schlitze selbst zu stemmen, Kabel und Leerrohre zu verlegen sowie Verteilerdosen einzugipsen.

Diese Arbeiten sollten in enger Abstimmung mit einem Elektrofachmann erfolgen, der die Leistungen kontrolliert und anschließend die Abschlussarbeiten ausführt.

 

Regelmäßige Überprüfung der elektrischen Anlage für mehr Sicherheit

Elektrische Anlagen kommen in die Jahre. Meist vom Laien unentdeckt, können dann unangenehme Überraschungen eintreten. Eindeutige und für jeden erkennbare Anzeichen, dass die eigene Elektroinstallation durch einen Fachbetrieb geprüft werden sollte, sind beispielsweise:

• Es fehlen FI-Schutzschalter.
• Die Anlage ist älter als 20 Jahre.
• Ausstattung ist nicht mehr zeitgemäß.
• Überspannungs- und Blitzschutz sind schlecht.
• Überlastung durch zusätzliche Steckdosenleisten.

Um gefährliche Mängel in der eigenen Elektroinstallation frühzeitig zu erkennen, bietet sich der E-Check an. Ein qualifizierter Elektrofachbetrieb prüft die gesamte elektrische Anlage und alle angebundenen Elektrogeräte in einem Gebäude. Damit wird sichergestellt, dass alle gesetzlich vorgeschriebenen Sicherheitsaspekte eingehalten werden.