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Erdung von Antennenanlagen

04. Sep 2016

Überspannungsschutz + Blitzschutz + Potentialausgleich

Gewitter und Blitze werden immer häufiger und intensiver
Gewitter, Blitze und Überspannungen sind für jede Antennenanlage und die nachgeschalteten Geräte ein unkalkulierbares Risiko. Zum einen werden die gefährlichen Blitze stetig in Anzahl und Intensität ansteigen und zum anderen wird die Netzwerktechnik immer filigraner und empfindlicher - ein äußerst unangenehmes Zusammenspiel.

Die Erdung Ihrer Antennenanlage im Detail

Potentialausgleich & Erdung der Antennenanlage

Mobilfunk-Antennen und Router, egal ob LTE (4G), UMTS (3G) oder GSM (2G) müssen geschützt werden. Dieser Schutz beginnt schon beim Überspannungsschutz und Potentialausgleich im Haus. Für den privaten Antennenbauer und im speziellen für die Fachfirmen gibt es Vorschriften für die Art und Weise einer Antenneninstallation und deren Schutzmaßnahmen für den Menschen und die Umwelt. Die in der DIN VDE 0855-300 festgelegten Normen für Sicherheitsanforderungen gelten zum Thema Blitzschutz als „Regeln der Technik“ und deren Einhaltung wird dringend empfohlen.

Unabhängig von Antennenanlagen gibt es in einem Haus eine Vielzahl von Systemen, die metallische Leiter besitzen. Wir sprechen hier von der Wasserversorgung, dem Heizsystem, den Stromleitungen, dem Telefonnetz. Die Mobilfunk-Hardware, von der Antenne und dem Koaxialkabel bis zum Router und den Engeräten, ist da nur ein System von vielen.

ACHTUNG: Fehler an einer Anlage erzeugen über die anderen verzweigten Systeme im Haus gefährliche Rückwirkungen. Es können Ableit- und Ausgleichströme aus dem Starkstromnetz und Ableitströme von den Endgeräten auftreten. Ohne Potentialausgleich können die Ströme verschleppt werden und sich zu gefährlichen Höhen addieren.

Ein anderer Faktor sind Blitzeinschläge. Zum einen können Teilblitzströme über das Antennenkabel in das Haus gelangen und zum anderen können Blitze in einer Entfernung von einem Kilometer gefährliche Induktionsspannungen erzeugen. Das führt dazu, dass zwischen den einzelnen Installationssystemen im Haus unterschiedliche Spannungspotentiale bestehen. Bei Berührung werden die unterschiedlichen Spannungen über den menschlichen Körper ausgeglichen. Das kann nicht nur sehr schmerzhaft sein und die Gesundheit schädigen, sondern im schlimmsten Fall auch zum Tode führen. Weder auf den Schutzkontakten noch auf Heizkörpern, Treppengeländer oder eben auf den Antennenkabeln dürfen gefährliche Spannungen anliegen.

FAZIT

Alle leitfähigen Systeme im Haus inkl. der Antennenanlage müssen über einen wirksamen Potentialausgleich miteinander verbunden sein. Potentialunterschiede werden damit vermieden oder zumindest deutlich herabgesetzt.

Potentialausgleich in der Praxis

Laut DIN Norm muss der Potentialausgleichsleiter einen Querschnitt von mindestens 4mm² Kupfer besitzen. Optimal ist die Verwendung eines Leiters mit der Farbkennzeichnung Gelb/Grün. Die Einzelnen Leiter werden mechanisch fest auf der Klemmleiste verbunden.

Heizungsrohre sollten nicht für den Potentialausgleich verwendet werden. Heute werden Kunststoffrohre eingesetzt oder es werden Muffen gesetzt, die keinen Strom mehr leiten. Die Heizungsrohre sollten trotzdem in den Potentialausgleich einbezogen werden.

Laut den Normen müssen Antennenanlagen, die mit einem Mindestabstand von 2m unterhalb der Dacheindeckung bzw. der Dachkante, weniger als 1,5m vom Gebäude entfernt oder innerhalb des Gebäudes angebracht sind, nicht blitzstromtragfähig geerdet werden. Hierbei ist davon auszugehen, dass ein Blitzeinschlag unwahrscheinlich ist. Diese Antennen sollten aber trotzdem in den Potentialausgleich einbezogen werden.

Hauptpotentialausgleich nach Manfred Loidiller

Manfred Loidiller: Sicherheitsanforderungen für Antennen & Kabelnetze. VDE-Verlag, Berlin/Offenbach 2005

Potentialausgleich für Antennen am Fenster oder Wandhalter

Für Installationen auf dem Balkon, an der Hauswand oder mittels Wandhalter sind laut VDE und der Interpretation von Loidiller in "Sicherheitsanforderungen für Antennen und Kabelnetze" auch folgende Maßnahmen zulässig:

  • Anschluss der Antenne über einen üblichen Potentialausgleichsleiter (4mm² Cu) an die Potentialausgleichsschiene. Wichtig ist dabei, dass alle Teile, wie Schirm des Antennenkabels, Antenne, Wandhalter und andere Metallhalter, elektrisch leitend miteinander verbunden sind.

  • Wenn die Potentialausgleichschiene sehr weit entfernt ist, kann der Schirm des Koaxialkabels auch als Leiter für den Potentialausgleich genutzt werden. Der Gleichstromwiderstand zum nächsten Potentialausgleich muss weniger als 5 Ohm betragen.

Laut Loidiller ist zum Beispiel "ein Stecker in Form eines Schuko-Netzsteckers, an dem der Schirm des Koaxialkabels angeklemmt werden kann und der die Verbindung mit den Kontaktfedern des Schutzleiters in der Netzsteckdose herstellt" denkbar.

Anzumerken ist noch, dass der Stecker arretiert werden muss und nicht beliebig gezogen werden kann. Desweiteren müssen alle anderen Schutzvorschriften zum Arbeiten an elektrischen Anlagen eingehalten werden.

Der Überspannungsschutz von Brennstuhl wird genau dieser Aussage gerecht. Das Antennenkabel wird durch die Steckdosenleiste geführt und der Schirm des Antennenkabels ist am Schutzkontakt angeschlossen. Dank Überspannungsschutz-Protektoren bietet diese Steckdosenleiste zusätzlich Schutz vor Überspannungen am Kabel. Für Telefonanschlüsse und angeschlossene Geräte bietet der Brennstuhl hier ebenfalls einen Basisschutz.

Definition: Überspannungsschutz

Blitzschutz, Überspannungsschutz und Potentialausgleich gehören immer zusammen und so ist der Übergang zum Überspannungsschutz sehr fließend.

Wie entstehen Überspannungen

Überspannungen in Antennenanlagen können durch elektrische Vorgänge in der Atmosphäre, dem luftelektrischen Feld über der Erdoberfläche oder durch direkte und indirekte Blitzeinwirkungen erzeugt werden. Durch die statische Aufladung der Luft können in der Antenne und dem Antennenkabel Spannungen induziert werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Antenne auf dem Dach montiert wurde oder auf dem überdachtem Balkon. Die Luft ist bei einem Gewitter elektrisch aufgeladen. Manchmal kann man es sogar riechen. ;-)

Schutz gegen Überspannungen bieten sogenannte Blitzschutzprotektoren. Diese Geräte werden in das herabführende Antennenkabel eingeschleift. Diese Protektoren unterscheiden sich in der maximal übertragbaren Nutzfrequenz. Da für LTE im Augenblick Frequenzen bis 2600 MHz verwendet werden, entsprechen die Protektoren bis 3 GHz den Ansprüchen. Die Hersteller der Protektoren haben nur einen Mindestschutz zum Potentialausgleich vorgesehen. Die Ableitung über das dünne Käbelchen bringt aber keinen Überspannungsschutz. Deshalb wird für LTE ein Erdungsblock mit großer Erdungsschelle angeboten. Das Set bestehend aus zwei Protektoren und Erdungsblock erfüllt 3 wichtige Funktionen:

  1. Mögliche Spannungen und Potentialunterschiede auf dem Schirm des Koaxialkabels werden abgeleitet.
  2. Überspannungen auf dem Innenleiter werden über den Protektor kurzgeschlossen und abgeleitet
  3. Durch den Erdungsblock besteht die Möglichkeit des Anschlusses an das bestehende Blitzschutzsystem oder einer separaten Erdungsleitung.
Komplettset für die LTE Antenne mit N-Buchse LTE Erdungsblock mit Protektoren für Überspannungsschutz

Der LTE-Überspannungsschutz von FTS Hennig bietet jeder Antennenanlage Sicherheit

FAZIT

Bei den Mobilfunk-Experten von FTS Hennig werden Sie umfassend und kompetent beraten. In unserem Online-Shop finden Sie zudem auch zum Thema "Blitzschutz & Überspannungsschutz" die nötigen hochwertigen Produkte. Sprechen Sie uns an - wir freuen uns auf Sie!


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