Planung und Konzeption Elektrotechnik

• Europäisches Recht und Richtlinien/Verordnungen: z. B. Niederspannungsrichtlinie (2014/35/EU), EMV-Richtlinie (2014/30/EU), ATEX-Richtlinien (2014/34/EU, 1999/92/EG), Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO), NIS2-Richtlinie (EU) 2022/2555.

• Bundesrecht: z. B. Energiewirtschaftsgesetz (EnWG, inkl. § 14a Besteuerung), Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG), Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV), Produktsicherheitsgesetz (ProdSG), Bundesdatenschutzgesetz (BDSG), Gesetz über das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSIG) in der Fassung der IT-SiG 2.0, BSI-Kritische-Infrastruktur-Verordnung (BSI-KritisV), Niederspannungsanschlussverordnung (NAV), Mess- und Kalibriergesetz (MessEG/MessEV).

• Landesrecht und Bauvorschriften: Landesbauordnungen (LBO), spezielle Bauvorschriften, Modellrichtlinie für Versorgungsinstallationen (MLAR) in der gemäß Landesrecht eingeführten Fassung.

• Vorschriften zur Unfallverhütung und -durchführung: Vorschriften, Regeln und Informationen für DGUVs (insbesondere DGUV-Vorschrift 3, ehemals BGV A3).

• Technische Regeln und Normen: DIN/DIN EN/DIN VDE, VDE-Anwendungsregeln (z. B. VDE-AR-N 4100/4105/4110), TRBS/TRGS, VDI-Richtlinien, AMEV-Empfehlungen (öffentliche Gebäude).

• Anerkannte technische Regeln: VDE/DIN-Normen gelten als verbindliche Expertenregeln. Abweichungen sind nur zulässig, wenn eine gleichwertige Sicherheit nachweislich erreicht und durch Dokumentation begründet wird.

Für das Facility Management, die Planung und den Betrieb ist es entscheidend, zwischen obligatorischen und optionalen Anforderungen zu unterscheiden, Nachweise und Verantwortlichkeiten frühzeitig zu klären und die Genehmigung/Abnahme im Rahmen der Bauvorschriften sicherzustellen.

• Rechtliche Rahmenbedingungen im Vorfeld: Projektbezogener Überblick über relevante Gesetze/Normen, behördliche Anforderungen und Versicherungsanforderungen; Zuordnung zu Verantwortlichen und Dokumentation.

• RACI-basierte Verantwortlichkeitsmatrix: Betreiber, VEFK, Fachplaner, Ausführung, Brandschutz, ISB/DSB; Schnittstellen und Genehmigungen klar definieren.

• Frist- und Prüfregister: DGUV V3/VDE 0105-100, Brandmelde-/Löschanlagen-/Beschallungsanlagenprüfungen, Probebetrieb von USV-/Notstromversorgungen, Blitzschutzwartung, Überspannungsschutzprüfungen, Zählerprüfung; digitale Erinnerung und Eskalation.

• Dokumentationsrichtlinie: Mindestinhalt und -struktur der Bestands- und Betriebsdokumentation; Kennzeichnung gemäß IEC 81346, einheitliche Anlagenschlüssel, eindeutiger Bezug zu Prüf- und Wartungsplänen.

• Compliance-by-Design: Auswahl des TN-S-Netzwerks, selektive Schutzkonzepte, EMV- und MLAR-konforme Routen, mehrstufiges SPD-Konzept, Sicherheits- und Datenschutzanforderungen von Anfang an in GA/GLT.

• Vertragsgestaltung: Klarer Leistungsumfang einschließlich Dokumentation (Selektivität, Kurzschluss, MLAR, E30/E90, Testberichte), Kooperationspflichten, Abnahmekriterien, Standards für die digitale Übergabe (BIM/IFC, CAE/CAFM-Schnittstellen).

Dies bildet die Grundlage für technische Entscheidungen, die in den folgenden Abschnitten unter Einhaltung der gesetzlichen und normativen Anforderungen getroffen werden, für die Aufrechterhaltung lückenloser Verifizierungsketten und für die Erfüllung der Betreiberverantwortung in Bezug auf Sicherheit, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit auf rechtskonforme Weise.

• Schnittstellen frühzeitig klären: In den Ausführungsplänen den Standort des Haupterdungsanschlusses (HES), den Installationsort des Hauptverteilers (NSHV)/Zählerposition, die Verlegung der Fundamenterdungselektrode und die Anschlusspunkte für den Blitzschutz-Potentialausgleich festlegen; MLAR-Anforderungen für die Kabelverlegung berücksichtigen.

• 5-Draht-Strategie: Alle Steigleitungen und Hauptabzweige sollten 5-adrig sein; vorhandene 4-adrige Kabel sind bei Renovierungsarbeiten zu ersetzen. PEN-Leiter dürfen nicht in Unterverteilern verlegt werden.

• Das Erdungsnetz „sichtbar“ machen: Klare Kennzeichnung und Dokumentation aller PA-Anschlüsse (HES, Boden-PA, Gerätesammelschienen), fortlaufende Nummerierung, Bereitstellung von Messpunkten.

• Vermaschte PA: Systematisch geerdete Kabelträgersysteme werden als PA-Struktur genutzt; die Bodenvermaschung (Ringbildung) reduziert Störspannungen und verbessert das Ansprechverhalten der Schutzeinrichtungen.

• Materialauswahl: Beachten Sie die Korrosions- und galvanische Verträglichkeit der Erdungsmaterialien; setzen Sie Cu/Al/Stahl-Übergänge mit geeigneten Klemmen/Bimetallelementen um.

• Niedrige Induktivität: Erdungs-/PA- und SPD-Anschlüsse kurz, breit, gerade; flache Bänder bevorzugt; enge Kopplung der Vorwärts-/Rückleiter zur Reduzierung von Schleifenflächen (EMV).

• RCD/AFDD und Netzkonfiguration: In TN-S-Systemen können RCDs versetzt angeordnet werden; in TT-Systemen sind sie unerlässlich. Berücksichtigen Sie die Gleichstromkomponenten (PV/EV/USV) und wählen Sie geeignete RCD-Typen.

• Messung und Überprüfung: Dokumentation des Erdungswiderstands, der Schleifenimpedanz, der PA-Durchgangsfestigkeit, des Isolationswiderstands und der Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen gemäß DIN VDE 0100-600 und VDE 0105-100.

• Sanierung bestehender Systeme: Falls die Fundamenterdung fehlt, rüsten Sie einen externen Ringleiter/eine Tiefenerdung nach; prüfen Sie die PEN-Trennpunkte und entfernen Sie diese gegebenenfalls; verbinden Sie sekundäre Erdungselektroden mit dem Blitzschutz-Potenzialausgleich.

• Spezielle Bereiche: Planung von IT-Systemen (medizinisch) mit separaten Transformatoren und IMD; Rechenzentren streng nach TN-S mit umfassender EMV-PA (EN 50600/EN 50310).

• Abstimmung mit dem Blitzschutz: Berücksichtigen Sie den Sicherheitsabstand frühzeitig in der Struktur- und Routenplanung; vermeiden Sie Überschreitungen oder kompensieren Sie diese durch funktionale Isolation/zusätzliche PA.

• Berücksichtigen Sie die betrieblichen Aspekte: Stellen Sie den Zugang zu HES, PA-Schienen, SPD und Messpunkten sicher; sorgen Sie für eine eindeutige Kennzeichnung und digitale Aufzeichnung (BIM/IFC-Attribute gemäß IEC 81346) für den späteren FM-Betrieb.

Mit dieser Systemarchitektur – TN-S als Standard, einem einheitlichen Erdungs- und Potenzialausgleichskonzept und einer durchgängigen Integration von Blitz- und Überspannungsschutz – werden die Grundlagen für eine normkonforme, EMV-stabile und FM-kompatible elektrische Infrastruktur geschaffen, die auch bei Erweiterungen und Modifikationen robust bleibt.

• Inventarlasten: Liste der Geräte mit installierter Leistung, cos φ, Betriebszyklus, falls zutreffend; Kennzeichnung gemäß IEC 81346. EV/PV/Speicher frühzeitig berücksichtigen.

• Definition von Diversifizierung: abhängig vom Gebäudeteil und der Zeit; konservative Ansätze an kritischen Punkten (Versorgung, Hauptverteiler), stärkere Differenzierung in den einzelnen Etagen/Unterteilungen.

• Die Reserven intelligent verteilen: Leistungs- und Flächenreserven dort einsetzen, wo zukünftige Erweiterungen wahrscheinlich sind (Mietflächen, Technologiezentren).

• Logik im 15-Minuten-Takt entwerfen: Messkonzept und Steuerungsstrategie auf 15-Minuten-Abrechnungsspitzen abstimmen; kurzfristige Steuerung (Sekunden) zur Feinabstimmung.

• Beachten Sie das Schutzkonzept: Das Lastmanagement darf die Selektivität und die Schutzfunktionen nicht beeinträchtigen; reduzieren Sie die Einschaltströme durch den Einsatz von Sanftanlaufgeräten/Frequenzumrichtern.

• Dokumentation: Lasttabellen, Lastprofile, Annahmen (z. B. cos φ), Berechnungsmethoden, Reserveentscheidungen, Lastmanagementregeln und §14a-Schnittstellen in überprüfbarer Weise dokumentieren; Integration in BIM/IFC und CAFM/EnMS.

Mit einer datenbasierten, GA-integrierten Last- und Bedarfsplanung, die Simultaneitäten, Reserven und die Steuerbarkeit nach §14a systematisch berücksichtigt, können sowohl CAPEX (korrekt dimensionierte Infrastruktur) als auch OPEX (Kapazitätspreise, Energieverbrauch) nachhaltig optimiert werden – bei gleichzeitiger Steigerung der Verfügbarkeit und der Einhaltung der Vorschriften.

• Sicherheit: Nachweis wirksamer Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag, Überlastung und Kurzschluss; kontrollierte Lichtbögen.

• Verfügbarkeit: Selektives Abschalten auf allen Ebenen (MS → NSHV → UV → Endstromkreise), redundante Topologien, wartungsfreundliche Konstruktionen.

• Einhaltung der Normen: Schaltanlage gemäß DIN EN 61439 (LV), Schutz- und Kurzschlussprüfungen gemäß IEC 60909, Betrieb gemäß DIN VDE 0105-100, Abschaltbedingungen gemäß DIN VDE 0100-410.

• Eignung für Lebenszyklus/FM: Reserven, modulare Erweiterung, eindeutige Kennzeichnung (IEC 81346), dokumentierte Selektivität, digitale Prüfung und Dokumentation des Ist-Zustands.

• Reserve und Modularität: 20–30 % Platzreserven in NSHV/UV; Auslegung von Sammelschienen und Einspeisepunkten für zukünftige Transformator-/Lasterweiterungen.

• Nähe zur Quelle: Hoher Ik-Wert in der Nähe des Transformators → Geräte mit hohem Icu/Ics-Wert und kurzen Anschlusskabeln verwenden und die mechanische Festigkeit berücksichtigen.

• Motorbeiträge: Bei großen Antriebsgruppen steigt Ik kurzfristig an; wählen Sie die Schutzeinstellungen und Icu entsprechend.

• EMV und TN-S: Kontinuierliches TN-S reduziert Streuströme und verbessert das Ansprechverhalten des Schutzes; achten Sie auf eine saubere Neutralpunktführung.

• Herstellerwerkzeuge: Selektivitäts- und Kurzschlussberechnungen mit zertifizierten Werkzeugen; Gegenprüfung der Ergebnisse, Plausibilitätsprüfungen durch Grenzfallberechnungen.

• Bedienung/Service: Visueller Zugriff auf Auslösepunkte, eindeutige Kennzeichnung der Einstellwerte, Verriegelungs-/Entriegelungskonzepte, Ersatzteile und Reservematerialien.

Dieser gestaffelte, evidenzbasierte Planungsansatz gewährleistet, dass Schaltanlagen sicher, selektiv und erweiterbar ausgelegt sind. Die Kombination aus robusten Kurzschlussstromberechnungen, intelligenter Koordination der Schutzeinrichtungen (einschließlich ZSI) und zuverlässiger Dokumentation garantiert, dass die Abnahme- und Betriebsanforderungen hinsichtlich Sicherheit, Verfügbarkeit und Konformität erfüllt werden.

• Zuerst muss der Netzwerktyp (TN-S/TT/IT) geklärt und daraus die RCD/SPD-Topologie abgeleitet werden.

• RCD-Selektivität: 30-mA-RCDs nicht kaskadieren; vorgelagert Typ S 100/300 mA, nachgelagert 30 mA.

• Die gesamten Leckströme ausgleichen; bei großen IT/FU-Lasten die RCM-Differenzstromüberwachung zur Früherkennung nutzen.

• Halten Sie die SPD-Verbindungswege stets kurz; achten Sie besonders auf die N-PE-Verbindung.

• Die Selektivitätstabellen und Koordinierungsanweisungen des Herstellers sind unbedingt zu befolgen; die Einstellwerte sind zu dokumentieren.

• Sicherstellung der Testbarkeit: Integration von RCD/AFDD-Testzyklen in das Betriebs- und Testkonzept; Integration von SPD-Statusanzeigen/Fernsignalen in die GA.

Die kombinierte, gezielt abgestimmte Anwendung von RCD, AFDD und mehrstufigem SPD schafft ein robustes Schutzsystem, das Personen- und Brandschutz gewährleistet, Betriebsstörungen aufgrund von Überspannungen minimiert und gleichermaßen die Anforderungen an Blitzschutz, EMV und FM-Betrieb erfüllt.

• Streckenreserven: 20–30 % freie Querschnittsreserven für Erweiterungen; in technischen Zentren höher.

• Kennzeichnung: Linien-/Streckenkennzeichnung, Richtungspfeile, Spannungswarnung; Unterscheidung von E30/E90 durch Farbe/Kennzeichnung.

• Montagequalität: Saubere Biegeradien, Kantenschutz und Abriebschutz, spannungsfreie Einführungen, Dichtungen gemäß IP-Anforderungen, Kondensatablauf.

• Korrosionsschutz: Feuerverzinkte/Edelstahl-Trägersysteme in aggressiven Atmosphären; vor Ort aufgebrachte Schutzbeschichtung; keine unzulässigen Bohrungen in den geprüften E30/E90-Systemen.

• Schnittstellenkoordination: Mit Blitzschutz (Abstandsregelung), Lüftung (Durchführungen), Gebäudetechnik (Aufhängungen, Lasten), Tragwerksplanung (Verankerungslasten), Brandschutzplanung (Schott-/E30-/E90-Konzept), Experten für elektrische Prüfungen.

• Prüfung/Abnahme: Sichtprüfung, Messungen nach VDE 0100-600 (Durchgangsprüfung von Leitungen und Schutzleitern, Isolationswiderstand, Schleifenimpedanz), Funktionsprüfung elektrischer Anlagen, Dokumentenprüfung (Brandschutzregister, Zulassungen, E30/E90-Zertifikate). Regelmäßige Prüfungen, insbesondere von E30/E90-Kabelrinnen (Befestigungen, Korrosion, Beschädigungen) und Brandschutzabschlüssen (Integrität).

• Netzwerkkonfiguration und Schaltszenarien frühzeitig definieren; 4-poliger ATS, durchgehend TN-S, kein PEN-Leiter.

• Prüfen Sie die Kombination aus Generator und USV: Gleichrichter-Sanftanlauf, Filter, Generatorregler; ausreichende kVA-Reserve.

• Schutz- und Netzoptimierungskonzepte unterscheiden klar zwischen netzparallelen/inselbasierten Systemen und gewährleisten Selektivität auch unter besonderen Bedingungen.

• PV/BESS/EVSE immer mit SPD und EMV-konformer Verkabelung; RCD-Typen korrekt auswählen (A/F/B).

• Klären Sie die vertraglichen und technischen Aspekte der Kontrollierbarkeit gemäß § 14a; planen Sie Ausweichmöglichkeiten und die Kommunikation mit den Nutzern.

• Beachten Sie die Installations- und Brandschutzanforderungen für BESS/NEA; Belüftung, Abgas, Lärm, Löschkonzept.

• Digitale Übergabe: Speichern von Einstellungen, Kennlinien, Testprotokollen, EZA/NA-Daten und OCPP/Backend-Parametern in BIM/IFC/CAFM.

Mit einer durchdachten Redundanz- und Schaltarchitektur (USV/NEA/ATS), sauber integrierten PV- und Speichersystemen, netzkompatiblen Schutzkonzepten und einer intelligenten Ladeinfrastruktur wird eine robuste, effiziente und konforme Energieversorgung geschaffen, die Lastspitzen reduziert, die Betriebssicherheit erhöht und die Transformation zu nachhaltigen Gebäuden aktiv unterstützt.

Segmentierung, BACnet/SC/OPC UA-Sicherheit, RBAC, Patch-Konzept, Datensicherung; regelmäßige Penetrationstests kritischer Systeme.

Durch die konsequente Integration elektrischer Systeme in Gebäudeautomationssysteme, ein durchdachtes Mess- und Energiemanagementsystem sowie proaktives Last- und §14a-Management werden Energieeffizienz, Betriebsstabilität und Compliance messbar verbessert. Cybersicherheit und Datenqualität müssen von Anfang an berücksichtigt werden, um die digitale Souveränität des Betreibers über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu gewährleisten.

• Netzwerk- und Schutzkonzepte frühzeitig an die Nutzung anpassen: IT-Systeme (Medizin), TN-S und MESH-BN (Rechenzentrum), Explosionsschutzarten.

• Planen Sie die funktionale Integrität als Systemleistung (E30/E90: Kabel + Trägersystem + Befestigung), halten Sie MLAR und Schottregister konsequent aufrecht.

• EMV/PA durchgehend: Funktions-PA-Mesh, 360°-Abschirmung, kurze, breite Erdungsleitungen; SPD-Wert entsprechend der Verwendung/Blitzschutzklasse.

• Definition der Prüf- und Abnahmekette: bereichsspezifische Standardverifizierungen (z. B. EN 54-13, STI-Messung, ATEX-Dokumentation, 710-Messungen), FAT/SAT, Betriebs- und Wartungskonzepte.

• Cybersicherheit/Datenschutz: Insbesondere in Rechenzentren, Medizin und Schulbau (Zugangs-/Video-)Zonen/Leitungen, verschlüsselten Protokollen, Rollen/Prozessen.

Diese branchenspezifischen Richtlinien ermöglichen die Umsetzung der erhöhten Sicherheits- und Verfügbarkeitsanforderungen auf zielgerichtete, normenkonforme und FM-orientierte Weise – von der Planung und Abnahme bis zum sicheren Betrieb.