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Erdung und Blitzschutz von Antennensystemen

Grundlagen

Antennensysteme zum Empfang von Fernseh- und Rundfunksignalen sollen nicht nur ein einwandfreies Ton- und Bildergebnis liefern, sondern müssen vielmehr die Sicherheit der Anlage für Personen und Sachwerte gewährleisten. Um dies zu erreichen, braucht man ein Erdungs- und Blitzschutzsystem, das dem Stand der Technik entspricht. Nach der Norm DIN EN 60 728-11 (VDE 0855-1) müssen Außenantennen grundsätzlich geerdet werden. Ausgenommen hiervon sind Antennen, die mehr als 2 m unterhalb der Dacheindeckung oder Dachkante liegen und weniger als 1,5 m vom Gebäude hinausragen oder sich im Gebäude, z.B. auf dem Dachboden, befinden. Allerdings wird die Antennenerdung auch in diesen Bereichen empfohlen.

Aufgrund ihrer Montageorte sind Antennen auch Empfänger für Störgrößen wie Blitze und die daraus resultierenden Überspannungen. Trotzdem wird durch die Errichtung einer Antennenanlage das Blitzeinschlagrisiko des Gebäudes nicht erhöht. Deshalb ist für Gebäude, die keinen Gebäudeblitzschutz benötigen, eine Antennenerdungsanlage ausreichend. Andersherum muss bei Gebäuden, die eine Blitzschutzanlage besitzen, die Antennenanlage in das Blitzschutzkonzept eingebunden werden

Gebäude ohne Blitzschutzanlage, Antennenerdungsanlage

Hat ein Gebäude keine Blitzschutzanlage sind der Mast und die Kabelschirme der Koaxialkabel für den Schutz gegen statische atmosphärische Überspannungen und Blitzentladungen zu erden. Dabei ist der Antennenmast über einen Erdungsleiter blitzstromfähig mit der Erde zu verbinden und der Antennmast mit entsprechenden Schellen anzuschließen. Um einen möglichst kurzen und direkten Weg zur Erdungsanlage zu gewährleisten, ist die Verbindung zur Erde geradlinig und senkrecht herzustellen.

Folgende Querschnitte und Materialien sind für den Erdungsleiter zulässig:

  • 16 mm² Kupfer als Einzelmassivdraht, isoliert oder blank
  • 25 mm² Aluminium als Einzelmassivdraht, isoliert
  • 50 mm² Stahl als Einzelmassivdraht

In der Praxis ist das z.B. eine Aderleitung mit einem massiven Leiter 16 mm² wie H07V-U 1*16 mm². Dabei ist eine grün/gelbe Farbgebung nicht zwingend erforderlich, aber empfehlenswert. Nicht zulässig und normgerecht sind die häufig verwendeten mehrdrähtigen oder feindrähtigen Kupferleitungen. Als Ersatz für eines der genannten Materialien können auch „natürliche“ Bestandteile des Gebäudes genutzt werden wie:

  • metallische Installationen, wenn die Nutzung nicht durch andere Vorschriften verboten wird, die elektrisch leitende Verbindung dauerhaft ausgeführt ist und die Abmessungen denen der Erdungsleiter entspricht (Gas- und Wasserrohre sind hierfür nicht geeignet)
  • das Metallgerüst der baulichen Anlage
  • der „durchverbundene“ Bewehrungsstahl der baulichen Anlage
  • Fassaden, Geländer und Unterkonstruktionen, wenn ihre Abmessungen denen der Erdungsleiter entsprechen, ihre Dicke mindestens 0,5 mm beträgt und ihre elektrisch leitende Verbindung in senkrechter Richtung sichergestellt ist

Weiterhin nicht geeignet sind Schutzleiter oder Neutralleiter des Niederspannungsnetzes sowie der Kabelschirm von Koaxialkabeln. Auch die elektrochemische Korrosion ist bei der Verbindung verschiedener Werkstoffe zu beachten.

Potentialausgleich

Die metallenen Gehäuse von Verteilern,Multischaltern usw., sowie alle Kabelschirme der von der Antenne herab geführten Koaxialkabel sind mit einem Potentialausgleichsleiter, Mindestquerschnitt 4 mm² Kupfer, an den Antennenmast oder Erdungsleiter anzuschließen. Dabei muss der Potentialausgleich auch beim Ausbau einzelner Komponenten wirksam bleiben. Deshalb brückt man die Schirme der Ein- und Ausgangsleitungen mit Hilfe von Potentialausgleichs- oder Erdungsschienen, wobei eine Schleifenbildung zu vermeiden ist

Erdungsanlage

Zur Verbindung des heruntergeführten Erdungsleiters mit der Erdungsanlage, kann das vorhandene Erdungssystem des Gebäudes genutzt werden. Speziell errichtete Erdungssysteme für die Antennenanlage können wie folgt aussehen:

  • mit einem vertikalen oder schrägen Erder von mindestens 2,5 m Länge oder 2 senkrechten Erdern von mindestens 1,5 m Länge mit einem Abstand von 3 m, die mindestens 1 m vom Fundament entfernt eingebracht werden
  • 2 horizontale Erder von 2,5 m Länge, die mit einem Winkel > 60°, mindestens 0,5 m tief und mindestens 1 m vom Fundament entfernt verlegt sind

Wichtig: Die zusätzlich für die Antennenanlage erstellte Erdungsanlage muss in jedem Fall mit dem Schutzpotentialausgleich an der Haupterdungsschiene des Gebäudes verbunden werden!

Die Mindestquerschnitte der Erder sind 50 mm² Kupfer oder 80 mm² Stahl. Am meisten kommen dabei Bandstahl verzinkt (30*3,5 mm), Kreuzerder (50*50*3 mm) oder Tiefenerder (Ø 20 mm) zum Einsatz. Im Erdreich und bei der Erdeinführung muss auf Korrosionsschutzmaßnahmen durch Schutzbinden oder entsprechende Werkstoffe, wie Edelstahl, geachtet werden. Durch eine ordnungsgemäß geerdete Antennenanlage erhöht sich weder die Blitzeinschlagwahrscheinlichkeit, noch darf sie als Ersatz für ein Blitzschutzsystem gesehen werden.

Siehe auch: