Elektrische Anlage

Dieser Beitrag ist in erster Line als Nachschlagewerk für unsere Unterpächter beim Kleingartenverein Münichholz gedacht.
Es ist dies eine Zusammenfassung der wichtigsten Informationen zu den elektrischen Anschlüssen der Parzellen in unserer Gartenanlage und der damit untrennbar verbundenen Thematik der elektrischen Sicherheit
.

Das hier gebotene Informationspaket enthält auch eine Menge an Detailinformation, die eher zum Nachschlagen im Bedarfsfall gedacht ist. Naturgemäß eignet sich technische Lektüre nicht unbedingt als Ersatz für einen guten Roman. Wer sich nicht in technische Details vertiefen möchte, der braucht sich nur auf die in Fettschrift dargestellten Themen zu konzentrieren und diese anklicken (bei Bedarf kann man immer noch dem einen oder anderen zusätzlichen Link folgen, wenn etwas unklar ist). 

Dazu gehören folgende Themenkreise:

[1] Grundausstattung der Parzellen-Anschlüsse

Die elektrische Versorgung der einzelnen Parzellen erfolgt über Verteilerkästen, die meist an der Grundgrenze zwischen zwei Parzellen stehen und (abgesehen von der Erweiterung an der Nordseite) von den Verbindungsstraßen frei zugänglich sind. Typisch werden aus einem solchen Verteiler zwei Parzellen versorgt (in wenigen Fällen auch nur eine Parzelle). Jeder dieser Verteiler enthält eine 3 polige Trenn-Sicherung (Fachbegriff NH-Trenner) mit einem Nennwert von 25 A oder 35 A, mit welcher die Stromversorgung für den gesamten Verteiler und damit die daran angeschlossenen Parzellen getrennt werden kann.

Für jede einzelne Parzelle ist in der Original-Ausstattung vorhanden (für weitere Information bitte den Begriff anklicken):

Die maximal zulässige Absicherung für die einzelnen Parzellen beträgt 16 A. Höhere Werte könnten einerseits zu unzulässig hohen Belastungen der einzelnen Versorgungsstränge und damit Ausfall eines ganzen Stranges führen, auf der anderen Seite können dadurch auch sehr hohe Spitzenleistungen entstehen, die von Energieversorger teuer verrechnet werden.

Siehe auch den Abschnitt „Abänderung bestehender Anschlüsse“ 

Bild 1 = NH-Trenner, Bild 2 = Stromzähler, Bild 3 = RCD und Leitungsschutzschalter

[2] elektrische Sicherheit

Unter „elektrischer Sicherheit“ versteht man, dass von einer elektrischen Anlage keine Gefahren für Personen, Tiere oder Sachwerte ausgehen. Damit diese Ziele erreicht und auf Dauer gehalten werden, gibt es zahlreiche Normen – die vom Errichter einer elektrischen Anlage zwingend zu befolgen sind.

Besonders hervorzuheben sind dabei alle Schutzmaßnahmen gegen einen gefährlichen elektrischen Schlag und alle Maßnahmen, die eine Überlastung und damit einen Überhitzung als Brandursache verhindern. Das Prinzip aller dieser Maßnahmen ist es, den betroffenen Stromkreis im Falle eines Fehlers so schnell wie möglich vom Stromnetz zu trennen.

Die meisten dieser Forderungen werden durch die „EN 1“, der österreichischen Grundnorm für elektrische Anlagen und der „ÖVE/ÖNORM E 8001“ Errichtung von elektrischen Anlagen mit Nennspannungen bis ~ 1000 V abgedeckt.

Für die normgerechte, fachgerechte und sichere Ausführung einer elektrischen Anlage ist es erforderlich, dass diese von einer „Elektro-Fachkraft“ errichtet und geprüft wird.
Änderungen in den Verteilern sind ebenso von einer „Elektro-Fachkraft“ auszuführen und erfordern eine neuerliche Prüfung.

[3] gesetzliche Grundlagen in Österreich

Die gesetzliche Grundlage für jede Art elektrischer Anlagen in Österreich ist das Elektrotechnikgesetz ETG 1992   sowie die Elektrotechnikverordnung ETV 2002  in der jeweils aktuellen Version.

Die allgemeine Grundlage für die Errichtung und den Betrieb von elektrischen Anlagen in Österreich sind die einschlägigen Elektronormen. Im Gegensatz zu anderen Ländern (wie z. B. in Deutschland), wo Normen oft nur einen empfehlenden Charakter haben, sind in Österreich die meisten Elektronormen als gesetzlich verbindlich einzustufen. Dies ergibt sich aus der namentlichen Auflistung von 75 Elektronormen und 15 weiteren Normen im „Anhang I“ der Elektrotechnikverordnung ETV 2002 als „Zusammenfassendes Verzeichnis der verbindlichen Elektrotechnischen Sicherheitsvorschriften und Vorschriften über Normalisierung und Typisierung (SNT-Vorschriften)“

Die Nichtbefolgung dieser Normen ist neben allen anderen Aspekten auch als Gesetzesübertretung einzustufen.

[4] Nutzung von Kraftstrom

Die Nutzung von Kraftstrom auf einer Parzelle ist gegeben, wenn mehr als einer der drei Leitungsschutzschalter eingeschaltet sein muss, damit alle elektrischen Geräte auf der Parzelle ordnungsgemäß funktionieren. Der Betrieb von einem Elektroherd mit Backrohr, einer Mischmaschine, eines Saunaofens oder starker Pumpen für den Pool erfordern meist einen Anschluss an Kraftstrom. Wenn solche Geräte auf der Parzelle fehlen ist das noch kein Indiz, dass auch kein Kraftstrom genutzt wird! Kriterium ist wie eingangs beschrieben die Nutzung von mehr als einem eingeschalteten Leitungs-Schutzschalter.

Für die Nutzung von Kraftstrom (Anschluss an alle drei Leitungs-Schutzschalter oder Sicherungen) ist der Pächter berechtigt, wenn die Gebühr für „Stromanforderung 400 V“ (früher 380 V), derzeit € 193,- (früher ATS 2.500,-) bei der Übernahme der Parzelle oder zu einem späteren Zeitpunkt entrichtet wurde. Diese Gebühr wird (so wie auch der Baukostenbeitrag) rückerstattet, falls  das Pachtverhältnis beendet wird.

[5] Ablesung und Verrechnung

Die Zähler werden mindestens einmal im Jahr durch das Mitglied abgelesen (typischer Termin bis Ende Oktober für die Jahresabrechnung).

Dabei ist immer der Wert in das Ableseformular einzutragen, der tatsächlich am Zähler abgelesen werden kann. Sollte der vorhergehender Zählerstand bereits sehr hoch gewesen sein und zwischenzeitig der Zähler über den „Null-Wert“ gesprungen sein, dann ist auch der neue (gegenüber dem Vorjahr kleinere) Wert einzutragen. Unser Programm erkennt automatisch dass der Zähler wieder mit Null begonnen hat und berechnet den richtigen (tatsächlichen) Verbrauch.

Die Formulare für die Ablesung beinhalten auch den Zählerstand und den Verbrauch aus dem Vorjahr und ermöglichen so einen schnellen Vergleich mit den aktuellen Daten. Bei Parzellen welche im laufenden Jahr neu gepachtet wurden bezieht sich der Vorjahres-Stand auf den Zeitpunkt der Parzellenübernahme durch den neuen Pächter.

Siehe dazu auch einen früheren „Hinweis zur Zählerablesung“ 

Die Abrechnung für den Energieverbrauch erfolgt mit der Jahresabrechnung (typisch Ende November) zum jeweils aktuell beim Verein ausgewiesenen Preis pro kWh. Da die tatsächlichen Stromkosten jahreszeitlichen und Tag/Nachtstrom-Schwankungen unterliegen und natürlich auch Ungenauigkeiten bei den Zeitpunkten der Ablesungen vorliegen, wird im jeweiligen Folgejahr eine Rückvergütung für das Jahr der letzten Abrechnung in Anrechnung gebracht. Dabei werden eventuelle Mehrleistungen der Mitglieder im Vergleich zu den von der Energie-AG verrechneten Kosten wieder ausgeglichen.

Zum Zwecke des Vergleichs mit den periodischen Vorschreibungen des Energieversorgers und zur Eingrenzung eventueller Verluste in der Anlage ist es auch möglich, dass Zwischenablesungen durch die Vereinsleitung vorgenommen werden.

[6] Abänderung bestehender Anschlüsse

Reparaturen und Änderungen an den Parzellenverteilern gleich welcher Art, für die es erforderlich ist die geschraubten Abdeckungen zu entfernen dürfen nur durch Techniker erfolgen, die von der Vereinsleitung zugelassen sind. Änderungen müssen außerdem vorher in Art und Umfang von der Vereinsleitung schriftlich genehmigt werden und müssen in der Liste der vom Verein zugelassenen Änderungen stehen. Bei allen eigenmächtigen Änderungen haftet das Mitglied für alle eventuelle Folgeschäden in voller Höhe. Außerdem kann die Vereinsleitung den Rückbau auf den Originalzustand auf Kosten des Pächters verlangen oder bei Nichterfüllung veranlassen.

Ein offizielles Vereins-Dokument zu diesem Thema (PDF Format, 68 kB) kann von hier herunter geladen werden: 
Elektro Parzellen-Verteiler, Abänderung bestehender Anschlüsse

Eventuelle technische Abänderungen oder Ergänzungen sind nur NACH dem Zähler zulässig. Sie müssen fachgerecht entsprechend der in Österreich geltenden Normen von einer „Elektro-Fachkraft“ ausgeführt werden. Nach Durchführung der Änderung ist die Vereinsleitung zu verständigen und der Elektriker des Vereins prüft die fachgerechte Ausführung und Zulässigkeit. Außerdem wird der neue Stand dokumentiert und in das Anlagenbuch einzutragen.

Als technische Abänderung ist die Verlagerung des Fehlerstrom-Schutzschalters (RCD) vom Verteiler in die Elektroinstallation auf der Parzelle oder der Ersatz der Leitungsschutzschalter durch Schmelzsicherungen möglich. Zusätzliche Geräte dürfen nur eingebaut werden, wenn es Geräte für den Verteilereinbau sind und das ÖVE Prüfzeichen tragen. Sie dürfen nur nach der Sicherung für den Abgang in die Parzelle angeschlossen werden.

Unter keinen Umständen Änderungen dürfen an den Blech-Abdeckungen (z. B. Bohrungen  oder Ausnehmungen für Geräte) vorgenommen werden!

Voraussetzung für die Verlegung des Fehlerstromschutzschalters vom Verteiler in die Parzelle ist, dass der Pächter gegenüber der Vereinsleitung schriftlich die Verantwortung für die regelmäßige Prüfung und für eventuelle Folgen durch Fehlfunktion übernimmt. Für den Fall, dass ein defekter Fehlerstromschutzschalter zu tauschen ist, hat der Pächter dafür aufzukommen. 

Voraussetzung für den Ersatz der Leitungsschutzschalter durch Schmelzsicherungen ist, dass jeder Stromkreis innerhalb der Elektroinstallation auf der Parzelle zusätzlich und zwingend durch einen Leitungsschutzschalter mit einem geeigneten Nennwert für die Auslösung geschützt wird. Für die Schmelzsicherung soll vorzugsweise ein 1 oder 3 poliger NEOZED Trenner verwendet werden.
Die maximal zulässige Absicherung im Parzellen-Verteiler beträgt 16 A (gl/gG).
Die ausführende Elektrofachkraft muss bei der Auswahl der Leitungsschutzschalter (LS) die innerhalb der Parzelle verbaut werden, für geeignete Selektivität sorgen.
Wenig Sinn macht es jedenfalls, die LS mit 16 A und C-Kennlinie vom Verteiler in die Hütte zu verlagern und im Parzellen-Verteiler durch 16 A gl/gG NEOZED Sicherungen zu ersetzen.
Hier würde es zur reinen Lotterie, ob im Fehlerfall die Sicherung im Verteiler, oder der LS in der Hütte auslöst.  

Keineswegs dürfen die Leitungs-Schutzschalter (wie das beim Fehlerstrom-Schutzschalter ohne technischen Nachteil möglich ist) einfach und ohne Ersatz in die Installation auf der Parzelle verlagert werden!

Dies würde in vielen Fällen bedeuten, dass die elektrische Leitung vom Verteiler bis zu den Sicherungen auf der Parzelle nicht ausreichend geschützt ist.

Die Absicherung dieser Leitung wäre dann nur noch durch eine im Nennwert zu hohe Sicherung der Betriebsklasse gL im NH-Trenner gegeben, was dazu führt, dass die Leitung je nach Querschnitt und Situation um bis zu 4 Stufen zu hoch abgesichert ist. Es wäre somit eine Strombelastung der Leitung möglich, die zu einer feuergefährlichen Überhitzung führen kann und dabei kein Schutzorgan rechtzeitig auslöst.

Die Kriterien für die Absicherung von Leitungen sind in der ÖVE-EN 1 Teil 3 im Abschnitt 41.11 „Zuordnung der Schutzeinrichtung zu den Leitungen bzw. Kabeln“ als gesetzlich verbindlicher Norm festgelegt.

Wichtiger Hinweis:
Die Verlagerung des Fehlerstromschutzschalters, bzw. Austausch der Sicherungen im Verteiler ist meist damit begründet, alle relevanten Schaltgeräte in einem eigenen Verteiler in der Gartenhütte zu haben und im Fehlerfall dazu direkten Zugang in den eigenen vier Wänden zu haben.
Dazu ist es aber höchst wichtig, dass die Geräte optimal aufeinander abgestimmt werden. Der Fachmann versteht darunter die Selektivität für die Auslösung und kann die geeignete Auslegung treffen. Beim Verwendung von NEOZED 16 A gl/gG Sicherungen im Verteiler ist es ratsam, im Unterverteiler auf der Parzelle mit B 10 Leitungsschutzschaltern (LS) abzusichern, dann ist die Anlage zumindest teil-selektiv. Für den E-Herd wären LS mit 16 A und einer Z-Kennlinie optimal, dann ist zumindest bei Kurzschluss die Selektivität einigermaßen gegeben. Allerdings sind diese Geräte eher sehr selten (und keineswegs im Baumarkt zu bekommen) und auch nicht ganz billig. Wichtig ist natürlich, dass man bei der Nutzung starker Verbraucher (E-Herd, Heizgeräte, Waschmaschine, Wäschetrockner, Boiler, Sauna usw.) etwas überlegt vorgeht und Gleichzeitigen vermeidet. Eine Elektrofachkraft wird für eine fachgerechte Installation auch darauf achten, dass die Steckdosen-Stromkreise für starke Verbraucher sinnvoll auf die drei Phasen aufgeteilt sind. Eine Gartenanlage ist auch nicht mit einem deutlich stärker versorgten Haus- oder Wohnungsanschluss zu vergleichen, für den aber auch einige Tausend Euro an Anschlusskosten beim Energieversorger anfallen. 

Als Ergänzung in den Verteilern ist der Einbau von Überspannungsableitern zulässig.

[7] Durchführung von Arbeiten an Parzellen-Verteilern (wer darf)

Arbeiten an Parzellen-Verteilern dürfen nur durch Personen ausgeführt werde, die dazu befähigt sind. Normalerweise handelt es sich dabei um eine Elektro-Fachkraft.

Wichtiger Hinweis:

Jede Art von Manipulation an den Stromzählern oder den elektrischen Anschlüssen davor stellt als Verstoß gegen § 8 Absatz 3 der Statuten des Kleingartenvereins Münichholz eine gravierende Vertragsverletzung dar und führt zur Kündigung des Unterpachtvertrages durch die Vereinsleitung.

[8] Erklärung der technischen Begriffe

An dieser Stelle versuchen wir die wichtigsten Fachbegriffe möglichst auch für Laien verständlich zu erklären. Weiterführende Detailinformation kann (für technisch interessierte Personen) aus den meist verlinkten Fachartikeln (z. B. bei Wikipedia) entnommen werden. Siehe dazu allgemein auch: „Fachbegriffe einer fremden Welt“ bei den Anmerkungen des Autors

Elektrische Einheiten [8.01]
Elektro-Fachkraft [8.02]
Fehlerstrom-Schutzschalter [8.03]
kW und mA [8.04]
Kabel / Leitung [8.05]
Kraftstrom [8.06]
Leitungs-Schutzschalter [8.07]
Stromzähler [8.08]
Überspannungsableiter [8.09]

[8.01] Elektrische Einheiten

In der Elektrotechnik gibt es ein Zusammenspiel einiger physikalischer Größen. Aus den Basis-Größen, der elektrischen Spannung, dem elektrischen Strom (fachlich exakt wäre Stromstärke) und dem elektrischen Widerstand ergibt sich die elektrische Leistung. Elektrische Leistung über die Zeit ergibt in der Folge die elektrische Arbeit (und damit den Energieverbrauch in kWh, den wir mit unserer Jahresabrechnung  bezahlen).
In der Liste unterhalb zeigen wir die für uns wesentlichen „elektrischen Größen“ mit ihren wichtigsten Parametern.

Einheit Größe Formel-zeichen Einheiten-zeichen Wikipedia **)
Spannung Volt U V Link
Strom Ampere I A Link
Widerstand Ohm R Link
Leistung Watt P W Link

Ein anschaulicher Vergleich *) der elektrischen Größen kann mit der Wasserversorgung angestellt werden. Hier entspricht „Spannung“ dem Wasserdruck, „Strom“ dem Durchfluss (z. B in Liter pro Minute) und „Widerstand“ dem Querschnitt plus allen Ventilen (Engstellen) in der Leitung. Erhöht man den Druck, dann fließt bei gleichem Querschnitt mehr Wasser durch, macht man den Querschnitt enger, dann fließt bei gleichem Druck eben weniger durch usw.

Einen anderen Vergleich können wir für die elektrische Arbeit anstellen. Ein Monteur der ein ungemein hohes Leistungsvermögen hat kostet uns vorerst nichts. Erst wenn er eine bestimmte Zeit für uns arbeitet, dann wird es für uns teuer. Wenn wir einen Heizlüfter mit einer Leistung mit einer Leistung von 2 kW haben, dann kostet uns das (außer dem Gerätekauf) auch noch nichts. Erst wenn wir diesen eine bestimmte Zeit unter voller Last z. B. 10 Stunden betreiben, dann kostet uns das 2 kW mal 10 h = 20 kWh.

*) Elektriker unter den Lesern mögen mir dieses in unseren Fachkreisen nicht gerne gesehene aber doch anschauliche Beispiel verzeihen.

**) Die Erklärungen bei Wikipedia können für Außenstehende eher verwirrend oder kompliziert wirken, sie sind aber fachlich in den allermeisten Fällen richtig, wenn auch oft sehr kompliziert ausgedrückt.

[8.02] Elektro-Fachkraft

Arbeiten an elektrischen Anlagen dürfen üblicherweise nur von dafür entsprechend ausgebildeten Personen durchgeführt werden. In Österreich gibt es dafür mit der „Elektroschutzverordnung 2012“ eine gesetzlich verbindliche Grundlage. Siehe dort: 2. Abschnitt, § 12, Absatz

2. Abschnitt: Arbeiten an oder in der Nähe von elektrischen Anlagen

  • 12. Arbeiten im spannungsfreien Zustand

(2) Alle an der Arbeit beteiligten Personen müssen Elektrofachkräfte oder elektrotechnisch unterwiesene Personen sein oder von einer solchen Person beaufsichtigt werden.

Dies gilt auch für alle Arbeiten an den Parzellenverteilern, wenn dafür eine der Metall-Abdeckungen entfernt werden muss.

Von einem elektrischen Laien kann nicht erwartet werden, dass er den Inhalt tausender Seiten elektrischer Normen kennt und deren Bedeutung richtig einschätzen und umsetzten kann. Es ist aber zulässig, dass elektrische Laien unter Aufsicht einer Fachkraft bestimmte Arbeiten im spannungslosen Zustand ausführen; die Verantwortung bleibt aber immer bei der Fachkraft!

[8.03] Fehlerstrom-Schutzschalter

Der Fehlerstrom-Schutzschalter  ist ein Geräte aus der übergeordneten Gruppe der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD, von engl. Residual Current Device, sinngemäß „Reststromschutzgerät“). Die ältere, umgangssprachlich Bezeichnung dafür ist FI-Schalter. Dabei steht „F“ für das Wort Fehler und „I“ für das Formelzeichen des elektrischen Stroms. Seit 2008 wird das internationale Kürzel „RCD“ auch in den deutschsprachigen Normen durchgehend verwendet.

Der RCD dient (neben dem Brandschutz durch Fehlerströme) vordergründig dem Personenschutz (bzw. Schutz von Nutztieren) und verhindert bei ordnungsgemäßer Funktion sowohl des Gerätes als auch der daran angeschlossenen elektrischen Anlage, einen gefährlich hohen Strom durch den Körper, auch als „elektrischer Schlag“ oder „Stromunfall“ bekannt. Aus der Forschung und internationalen Studien wurde erkannt, dass ein elektrischer Strom der über den menschlichen Körper und dabei auch über das Herz fließt ab einer Grenze von 30 mA je nach physischer Verfassung der Person lebensgefährlich sein kann. Neben anderen Folgen (chemisch, Erwärmung) kann Herzkammerflimmern, Herzstillstand oder Atemlähmung zu einem tödlichem Ausgang führen.

Die Forderung für den Fehlerstrom-Schutzschalter ergibt sich aus der ÖVE/ÖNORM E 8001-1/A1:2002-04-01 und ist in Österreich eine gesetzlich bindenden Auflage [3].

Der Fehlerstrom-Schutzschalter hat eine Prüftaste mit der man die prinzipielle Funktion des Gerätes prüfen kann. Bei Betätigung dieser Prüftaste wird ein Fehlerstrom simuliert, der den Ansprechwert des Fehlerstrom-Schutzschalters übersteigt und diesen zur Auslösung bringt. Die Funktionsprüfung mittels Prüftaste gibt aber weder einen Rückschluss auf den ordnungsgemäßen Zustand der daran angeschlossen Stromkreise, noch über den tatsächlichen Auslösestrom und die dafür benötigte Zeit. Diese Prüfungen können nur mit geeigneten Prüfgeräten (gemäß IEC 60364-6) von einer Elektrofachkraft durchgeführt werden.

Die Hersteller empfehlen eine mindestens halbjährliche Prüfung durch den Nutzer. Oft wird vorgeschlagen, die Tage der Zeit-Umstellung als Gedächtnisstütze zu nutzen.

Zum Vergleich: durch eine (früher) handelsübliche 60 Watt Glühbirne fließt ein elektrischer Strom von ca. 0,26 Ampere (260 mA = 260 Tausendstel Ampere) und ist damit ca. 7,8-mal höher als der oben beschrieben Auslösestrom.

Bild 4: Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

[8.04] kW und mA

Die Vorsatz-Silben: Kilo (Tausend) und Milli (Tausendstel), fachlich richtig als SI-Präfix (Vorsätze für Maßeinheiten) bezeichnet stellen einen Multiplikator dar. Dabei steht k = Kilo für den Wert 1.000 (wenn wir beim Bäcker ein Kilogramm [kg] Brot kaufen weiß jeder was damit gemeint ist, in der Tat kaufen wir aber 1000 x 1 Gramm) und mit m = Milli für den Wert 0,001 ist ein Tausendstel gemeint. Mit einem Millimeter meinen wir eben ein Tausendstel von einem Meter und für jeden ist das klar und gewohnt. Wenn wir von 1 kW (Kilo-Watt) reden dann meinen wir eben 1000 x 1 Watt und 30 mA sind 30 A x 0,001 = 0,030 A.

[8.05] Kabel / Leitung

Kabel und Leitungen sind in der Elektrotechnik die Verbindungselemente, die für den Strom-Transport zuständig sind. Die Unterscheidung zwischen Kabeln und Leitungen ist eigentlich nur für den Fachmann relevant, für beide gilt aber, dass diese aus einem oder mehreren isolierten Einzelleitern bestehen. Jeder einzelne Leiter kann für den Strom-Transport genutzt werden, z. B. eine 5−adrige Leitung für drei Außenleiter (Phasen), den Neutralleiter und den Schutzleiter und damit einem typischen Kraftstrom-Anschluss.

Kriterium für die Menge an Strom (in Ampere), die man über einen einzelnen Leiter transportieren kann (und darf) ist dessen Querschnitt in mm². Hier auch wieder vergleichbar mit unserer Wasserleitung: durch eine 1 Zoll Leitung bringt man deutlich mehr Menge durch als durch eine ½ Zoll Leitung. Der Mindestquerschnitt für Leitungen aus Kupfer innerhalb fest verlegter Elektroinstallationen beträgt 1,5 mm² und dieser Querschnitt darf (in Abhängigkeit der Art der Verlegung) typisch mit 12 A und maximal mit 16 A abgesichert werden.

Im Gegensatz zur Wasserleitung — wo einfach nicht so viel durchfließt — wenn sie zu eng ist, führt ein zu hoher Strom auf einem elektrischen Leiter zur Erwärmung oder auch Überhitzung, die zum Kabelbrand und damit auch zum Brand einer ganzen Gartenhütte führen kann.

Wie man aus verschiedenen Quellen entnehmen kann, werden in Österreich 34 % der Brände und damit jeder 3. Brand in Wohnungen und ähnlichen Einrichtungen durch defekte oder fehlerhafte Elektroinstallation verursacht. Welche fatalen Folgen ein solcher Brand in einer Anlage haben kann in der alle Hütten aus Holz sind, kann man sich leicht ausmalen. Für den Schutz gegen Überlastung von Kabeln und Leitungen sind die Leitungsschutzschalter und Sicherungen zuständig.
BITTE nicht verwechseln mit dem Fehlerstrom-Schutzschalter!

Bild 5: typisches Kabel mit seinem Aufbau

[8.06] Kraftstrom

Genau genommen handelt es sich beim Begriff „Kraftstrom“ um einen Begriff der in der Normenwelt der Elektrotechnik nicht vorgesehen ist aber im Volksmund weit verbreitet ist (der technisch korrekte begriff dafür wäre Dreiphasenwechselstrom).
Gemeint ist damit ein aus drei Phasen bestehendes Wechselstromsystem, das zudem so gestaltet ist, das die einzelnen Phasen zueinander zeitlich versetzt sind, wodurch ein sogenanntes Drehfeld gebildet wird. An ein einem solchen Drehfeld kann man wiederum einen Drehstrom-Motor betreiben, der je nach Größe entsprechende Kräfte übertragen kann, womit sich auch der Bogen zum Begriff „Kraftstrom“ wieder schließt. Einem Dreiphasenwechselstrom-Netz ist es allerdings völlig egal ob dort ein Motor, ein Elektro-Herd oder eine Glühlampe angeschlossen ist und wie viele der 3 Phasen zu unterschiedlichen Zeiten genutzt werden, es bleibt unabhängig von der Nutzung immer das gleiche Netz.

Die typische Ausführung für so ein „Kraftstrom“-Netz hat drei Phasen (Fachbegriff: Außenleiter), einen Neutralleiter (früherer und heute falscher Begriff: Null-Leiter) und einen Schutzleiter (früher häufig auch als Erde bezeichnet).

Die mathematischen Zusammenhänge (auf die ich hier nicht weiter eingehen möchte) in solchen Netzten führen dazu, dass wir zwischen den jeweiligen Außenleitern eine Spannung von 400 Volt (früher bis ca. 1987: 380 Volt) und von jedem Außenleiter gegen den Neutralleiter eine Spannung von 230 Volt (früher 220 Volt) messen.
Die Frequenz als Anzahl der Schwingungen die der Strom pro Sekunde macht ist 50 Hertz [Hz] (= 50 Schwingungen pro Sekunde). Diese Kennwerte gelten allgemein für die Netzspannung  bei uns und in anderen europäischen Ländern (In Ländern auf anderen Kontinenten kann sowohl die Spannung als auch die Frequenz anders sein).

[8.07] Leitungs-Schutzschalter

Ein Leitungs-Schutzschalter schützt (wie schon der Name sagt) die an ihn angeschlossene elektrische Leitung, aber auch alle elektrischen Geräte, die in der weiteren Folge daran angeschlossen sind.

Der Schutz bezieht sich dabei auf zu hohen Strom und damit unzulässig hohe Erwärmung. Eine ähnliche Funktion hat auch die Schmelzsicherung die wir als weiße Patrone aus Porzellan kennen und früher auch anstatt der Leitungs-Schutzschalter verwendet wurde. Der wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Geräten ist: der Leitungs-Schutzschalter hat eine Zusatzfunktion, die bei einem Kurzschluss besonders schnell abschaltet, abgesehen natürlich vom zusätzlichen Vorteil, dass man ihn nur wieder einschalten muss wenn er ausgelöst hat und nicht zu tauschen braucht, wie das bei der Schmelz-Sicherung der Fall ist.

Für die Zuordnung zwischen dem Querschnitt eines elektrischen Leiters und der zugehörigen Sicherung gibt es einen festen Bezug. In Abhängigkeit von der Art wie die Leitung verlegt ist gibt es einen maximalen Wert, mit dem die Leitung abgesichert werden darf. Diese Daten können der Norm ÖVE-EN 1 Teil 3 Abschnitt 41.11 „Zuordnung der Schutzeinrichtung zu den Leitungen bzw. Kabeln“ entnommen werden, die in Österreich durch die Nennung in der Elektrotechnikverordnung 2002, Anhang I als gesetzlich verpflichtend einzustufen ist.

Für alle Arten von Sicherungen gegen Überstrom gilt: es ist immer nur das geschützt was NACH der Sicherung angeschlossen ist. Alles was davor angeschlossen ist, das ist auf Sicherungen angewiesen, die irgendwo weiter vorne im System liegen (bei Überlandleitungen z. B. in der Verteileranlage oder gar im Kraftwerk).

Bild 6: Leitungsschutzschalter

[8.08] Stromzähler

Für jede einzelne Parzelle ist ein mechanischer Stromzähler in den zugehörigen Verteilern installiert. Es handelt sich dabei die herkömmlichen Ferraris-Zähler, wie man sie auch in den Elektro-Verteilern für Wohnungen und Büros findet. Die bei uns installierten Geräte sind generell für den Betrieb mit 3 Phasen ausgelegt, auch wenn auf der Parzelle nur eine Phase der Stromversorgung genutzt wird.

Siehe dazu auch den Abschnitt „Ablesung und Verrechnung

[8.09] Überspannungsableiter

Ein Überspannungsableiter ist ein Gerät oder Bauteil zum Begrenzen gefährlicher Überspannungen in elektrischen Systemen. Ein effizientes System für den Schutz gegen Überspannung besteht aus einer angepassten Kombination unterschiedlicher Überspannungsableiter, wovon die ersten und wesentlichen Stufen im Bereich des Energieversorgers installiert sind.

Überspannung kann zur Zerstörung empfindlicher Geräte führen und war zu Zeiten wo die meisten Haushalte über Freileitungen versorgt wurden eine gefürchtet Erscheinung bei Gewittern mit der damals einzigen Abhilfe, empfindliche und teure Geräte auszustecken. Mit den heute typisch unterirdisch verkabelten Netzten zu den Endverbrauchern und der erheblich verbesserten Vorsorge der Energieversorger kommen Überspannungen wesentlich seltener vor, sind aber nicht ausgeschlossen. Zudem sorgen aber auch die Hersteller empfindlicher Geräte besser vor und bauen in den allermeisten Fällen einen wirksamen Geräteschutz ein.

Für den Einbau in Elektro-Verteiler, wie wir sie in unserer Anlage haben eigenen sich Überspannungsableiter vom Typ 2 gemäß EN 61463-11, in allen 3 Phasen. Diese Überspannungsableiter haben ein Kennfeld, das bei einem funktionierenden Gerät die Farbe „grün“ zeigt und auf Rot umschlägt wenn es ausgelöst hat und damit wirkungslos wird (einzelne ältere Geräte haben einen kleinen Stöpsel der bei Auslösung heraus springt). Geräte die ausgelöst haben können nicht wieder in Gang gesetzt werden, sie müssen ausgetauscht werden.

Bild 7: Überspannungs-Ableiter

[9] Anmerkung des Autors

Dieser Beitrag ist für unsere Mitglieder im Zusammenhang mit den elektrischen Anlagen in unserer Gartenanlage gedacht. Mit der Elektrotechnik sind einige Risiken verbunden, die aber auch gut vermieden werden können, wenn man einige grundsätzliche Verhaltensregeln befolgt. Dieser gesamte Beitrag ist als Nachschlagewerk zu allen wesentlichen Fragen zu diesem Thema gedacht. Für weiter gehende Fragen stehen wir unseren Mitgliedern gerne zur Verfügung.

Fachbegriffe einer fremden Welt

Es ist nicht ganz einfach, besonders in technisch sehr spezifischen Fachgebieten wie der Elektrotechnik, das Thema für einen Laien möglichst einfach und verständlich zu erklären ohne auf der einen Seite die Geschichte zu oberflächlich und damit meist auch falsch zu beschreiben oder auf der anderen Seite in technische Details abzugleiten. Die hier benötigten Grundlagen der Elektrotechnik wären mit einigen physikalischen Gesetzmäßigkeiten und mathematischen Formeln schnell zu erklären, was hier aber nicht Sinn der Sache ist. Es geht hier vordergründig darum, einem Personenkreis einige Begriffe näher zu bringen ohne sie gleich zu Studenten der Elektrotechnik zu machen. Kollegen aus dem Fachgebiet der Elektrotechnik mögen mir verzeihen, wenn sie vielleicht den einen oder den anderen Begriff etwas anders erklärt hätten. Der Abschnitt „Erklärung der Technischen Begriffe“ richtet sich daher vordergründig an elektrotechnische Laien und ist für Unterrichtszwecke oder für das Selbststudium eines Auszubildenden zum Elektriker nicht (oder nur bedingt) geeignet.

Wenn Sie als Gast versehentlich auf diese Seite gelangt sind: Die Erläuterungen in diesem Beitrag sind für unsere Mitglieder im Kleingartenverein Münichholz (Steyr, Österreich) gedacht. Bitte auch um besondere Beachtung der Erläuterungen zum Thema: „Fachbegriffe einer fremden Welt“ einen Absatz weiter oben.

[10] Vortrag zum Thema „Elektro-Sicherheit“

Anlässlich der Präsentation der Ergebnisse aus der Überprüfung unserer elektrischen Anlage durch eine konzessionierte Fachfirma gab es  bei der Mitgliederversammlung am 7. April 2017 einen Vortrag zum Thema Elektro-Sicherheit. Dieser Vortrag kann von hier im PDF Format (ohne Animation) herunter geladen werden.
Link: KGVM EL-Sicherheit (ACHTUNG: große Datei mit 7,2 MB)

Quellennachweis für die Bilder:
Bild 1, 2, 3 und 5: Privatarchiv des Autors, Bild 4 und 6: Homepage der Firma EATON, Bild 7: Homepage der Firma Conrad

@ erstellt: Hans Gsottbauer, zuletzt aktualisiert am 7. April 2017

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