Potentialausgleich (auch Potenzialausgleich, Schutzpotentialausgleich) ist die elektrisch leitende Verbindung aller fremden leitfähigen Teile eines Gebäudes, etwa Wasser-, Heizungs- und Gasleitungen, mit der Erdungsanlage. Dadurch gleichen sich Spannungsunterschiede zwischen berührbaren Teilen aus, und die Gefahr gefährlicher Berührungsspannungen sinkt. Er ist Teil des Schutzkonzepts der Elektroinstallation.
Das Wichtigste in Kürze
- Der Hauptpotentialausgleich verbindet Rohrleitungen und metallene Bauteile über die Haupterdungsschiene mit dem Erder. Er ist in jedem Gebäude mit Elektroinstallation vorgesehen.
- Der Mindestquerschnitt der Leiter beträgt für den Hauptpotentialausgleich 6 mm² Kupfer. Maßgeblich sind DIN VDE 0100-410 und -540.
- Der Fundamenterder nach DIN 18014 ist im Neubau die übliche Erdungsanlage.
- Planung, Nachrüstung und Prüfung gehören ausschließlich in die Hand einer Elektrofachkraft. Eine Anleitung zum Selbermachen gibt es hier bewusst nicht.
Definition und Abgrenzung
Fließt durch einen Defekt eine Spannung auf ein Metallteil, entsteht zwischen diesem Teil und der Umgebung eine Potentialdifferenz. Wer beides gleichzeitig berührt, wird zur Brücke. Der Potentialausgleich verbindet deshalb Metallteile leitend miteinander und mit der Erdung. So liegen alle gleichzeitig berührbaren Teile auf annähernd gleichem Potential. Der Begriff Potential bezeichnet dabei die elektrische Spannung gegenüber einem Bezugspunkt, meist der Erde.
Zu unterscheiden sind der Schutzpotentialausgleich (Schutz vor elektrischem Schlag, DIN VDE 0100-410 und -540), der Blitzschutzpotentialausgleich (Teil des Blitzschutzes, Reihe DIN EN 62305) und der Funktionspotentialausgleich (zum Beispiel für Messtechnik). Der Schutzleiter (PE) verbindet Geräte mit dem Verteiler. Der Potentialausgleich verbindet dagegen Gebäudeteile, die nicht zur Elektroanlage gehören. Beide laufen an der Haupterdungsschiene (HES) zusammen. Der FI-Schutzschalter ergänzt den Potentialausgleich, ersetzt ihn aber nicht.
Aufbau und Wirkprinzip
Zentrale Stelle ist die Haupterdungsschiene (früher Potentialausgleichsschiene). Sie liegt meist im Hausanschlussraum in der Nähe von Hausanschluss und Zählerschrank. An ihr enden der Erdungsleiter zum Erder, der Schutzleiter der Hauptleitung (bei TN-C-S-Netz aus dem PEN-Leiter aufgeteilt) und die Potentialausgleichsleiter zu den Rohrsystemen.
Der Erder stellt die Verbindung zum Erdreich her. Im Neubau ist das in der Regel ein Fundamenterder, also ein in die Bodenplatte beziehungsweise das Fundament eingebetteter Stahlleiter, der vom Beton umschlossen wird. Die Anforderungen regelt DIN 18014. Alternativ dienen Ringerder um das Gebäude oder Tiefenerder. Bei Gebäuden mit weißer Wanne oder Perimeterdämmung ist eine Planung des Erders vor der Bauausführung nötig. Ein Fundamenterder kann in diesen Fällen durch einen Ringerder im Erdreich ergänzt werden.
Alle metallenen Leitungen, die von außen in das Gebäude eintreten, werden nahe der Einführung angeschlossen. Dazu zählen Wasserleitung, Gasleitung, Heizungsrohre, Abwasserrohre aus Metall, Lüftungskanäle und andere leitfähige Konstruktionsteile. Kunststoffrohre benötigen keinen Anschluss, wohl aber metallene Armaturen und Verteiler, die leitend verbunden sind.
Arten und Varianten
| Art | Zweck | Typische Verbindungen |
|---|---|---|
| Hauptpotentialausgleich | Schutz im ganzen Gebäude | Wasser, Gas, Heizung, Erder, Schutzleiter, Metallkonstruktion |
| Zusätzlicher Potentialausgleich | Ergänzung in besonderen Bereichen | Metallteile in Bad, Schwimmbecken, landwirtschaftlichen Räumen |
| Blitzschutzpotentialausgleich | Schutz vor Blitzströmen | Hauptleitungen, Antennen, Fangeinrichtung |
| Funktionspotentialausgleich | Störfreie Funktion von Geräten | Datentechnik, Messräume |
Der zusätzliche Potentialausgleich war früher für Räume mit Badewanne oder Dusche regelmäßig vorgeschrieben. Nach DIN VDE 0100-701 darf er in neueren Ausgaben entfallen, wenn das Gebäude über einen wirksamen Hauptpotentialausgleich verfügt und die Stromkreise im Bad mit einem FI-Schutzschalter mit höchstens 30 mA Bemessungsfehlerstrom gesichert sind. Ob und wie er im Einzelfall ausgeführt wird, entscheidet die Elektrofachkraft anhand der gültigen Fassung. Die Norm ist vor jeder Planung zu prüfen.
Kennwerte, Bemessung, Normen
Für den Hauptpotentialausgleich beträgt der Mindestquerschnitt nach DIN VDE 0100-540 sechs Quadratmillimeter Kupfer. Als Bemessungsgrundlage gilt allgemein die Hälfte des Querschnitts des größten Schutzleiters der Anlage, wobei sich ein Höchstwert von 25 mm² Kupfer ergibt. Für andere Werkstoffe, zum Beispiel Aluminium oder verzinkten Stahl, gelten entsprechend größere Querschnitte, die in der Norm nachzulesen sind. Beim zusätzlichen Potentialausgleich waren in älteren Ausgaben 4 mm² Kupfer bei geschützter Verlegung und 2,5 mm² üblich. Diese Werte sind nur als Richtwerte zu verstehen.
Wesentliche Normen sind DIN VDE 0100-410 (Schutz gegen elektrischen Schlag), DIN VDE 0100-540 (Erdungsanlagen, Schutzleiter, Potentialausgleichsleiter), DIN VDE 0100-701 (Räume mit Badewanne oder Dusche), DIN VDE 0100-600 (Prüfungen) und DIN 18014 (Fundamenterder). Hinzu kommen die Technischen Anschlussbedingungen (TAB) des örtlichen Netzbetreibers. Maßgebend ist stets die zum Zeitpunkt der Errichtung gültige Fassung. Bei Änderungen sollte der Fachbetrieb prüfen, welche Ausgabe gilt.
Verbindungen müssen dauerhaft, korrosionsgeschützt und zugfest sein. Üblich sind Schellen, die für den Rohrwerkstoff zugelassen sind, sowie Klemmen an der Schiene. Die Leiter sind grün-gelb gekennzeichnet. Löt- oder Schweißverbindungen im Fundament sind Sache des Erdungsbauers.
Anwendung in Neubau und Bestand
Im Neubau wird der Fundamenterder vom Elektroplaner festgelegt und noch vor dem Betonieren verlegt. Wichtig ist, dass der Erder mit Anschlussfahnen in den Hausanschlussraum führt und dass die Abnahme dokumentiert wird. Wer einen Rohbau erst später elektrisch plant, muss den Zeitpunkt für den Erder beachten, denn eine Nachrüstung ist aufwendig.
Im Bestand ist die Lage uneinheitlich. Häuser aus der Zeit vor etwa 1970 haben oft keinen Fundamenterder. Wasserleitungen aus Metall wurden früher als Erder genutzt. Mit dem Austausch von Rohren gegen Kunststoff verliert diese Lösung ihre Funktion. Wird bei einer Kernsanierung die Elektroinstallation erneuert, ist die Erdungsanlage mitzuplanen. Auch beim Einbau einer Wärmepumpe, einer Wallbox oder eines Balkonkraftwerks sollte der Fachbetrieb die Erdung und den Potentialausgleich prüfen.
Im Bad ist der Potentialausgleich besonders wichtig, weil Wasser die Körperleitfähigkeit erhöht. Metallene Wannen und Duschtassen sowie Rohre werden von der Elektrofachkraft nach den geltenden Vorgaben einbezogen. Heimwerker dürfen hier keine Anschlüsse an der Schiene oder an Rohren eigenmächtig herstellen oder lösen.
Kosten
Die Kosten hängen stark vom Umfang ab. Bei einem Neubau fällt der Fundamenterder als Teil des Rohbaus an und liegt grob im Bereich einiger hundert bis weniger tausend Euro. Bei einer Nachrüstung im Bestand sind Haupterdungsschiene, Leitungen und Anschlüsse häufig mit mehreren hundert Euro Material und Arbeitszeit anzusetzen. Muss zusätzlich ein Ringerder gesetzt werden, steigen die Kosten durch Erdarbeiten deutlich. Alle Angaben sind grobe Richtwerte und regional verschieden.
Typische Fehler und Schäden
- Fehlender oder unvollständiger Hauptpotentialausgleich, etwa wenn die Gasleitung nicht angeschlossen ist.
- Zu geringer Querschnitt oder ungeeignete Klemmen, die korrodieren.
- Rohrschellen auf lackierten oder verrosteten Flächen mit hohem Übergangswiderstand.
- Unterbrochene Verbindung nach Rohrleitungsumbau oder Sanierung, zum Beispiel beim Austausch einer Wasserleitung gegen Kunststoff.
- Falsch verstandene Verwendung von Heizungsrohren als Schutzleiter.
- Fehlende Dokumentation von Erder, Schiene und Messprotokoll.
Wartung und Prüfung
Die Wirksamkeit des Potentialausgleichs wird durch Besichtigen und Messen geprüft (DIN VDE 0100-600 bei Erstprüfung, DIN VDE 0105-100 bei wiederkehrender Prüfung). Gemessen wird der Durchgangswiderstand zwischen den einbezogenen Teilen und der Haupterdungsschiene sowie bei Bedarf der Erdungswiderstand des Erders. Sichtprüfungen betreffen Klemmen, Beschriftung und Korrosion. Nach Umbauten an Rohrleitungen oder Elektroanlage sollte der Fachbetrieb die Prüfung wiederholen. Eine feste gesetzliche Frist gilt im Privatbereich nicht. Versicherer, Banken oder der Sachverständige verlangen bei Verkäufen oder Sanierungen allerdings oft Prüfprotokolle.
Häufige Fragen zu Potentialausgleich
Wozu dient der Potentialausgleich?
Er sorgt dafür, dass zwischen gleichzeitig berührbaren Metallteilen keine gefährliche Spannung entsteht. Alle Rohre und leitfähigen Bauteile werden dazu mit der Erdungsanlage verbunden. Er ergänzt den Schutzleiter und den FI-Schutzschalter.
Ist der Potentialausgleich im Bad Pflicht?
Der Hauptpotentialausgleich ist Pflicht. Ein zusätzlicher Potentialausgleich im Bad kann nach neueren Fassungen von DIN VDE 0100-701 entfallen, wenn die Voraussetzungen erfüllt sind. Die Entscheidung trifft die Elektrofachkraft nach der geltenden Fassung.
Welchen Querschnitt braucht die Potentialausgleichsleitung?
Im Hauptpotentialausgleich sind mindestens 6 mm² Kupfer üblich, bemessen nach DIN VDE 0100-540. Die Leitung wird grün-gelb gekennzeichnet. Für andere Werkstoffe und Sonderfälle gelten gesonderte Werte.
Was ist ein Fundamenterder?
Ein Fundamenterder ist ein im Betonfundament eingebetteter Stahlleiter, der als Erder dient. Er ist nach DIN 18014 im Neubau üblich. Er ist dauerhaft vor Korrosion geschützt und hat meist einen niedrigen Erdungswiderstand.
Darf ich den Potentialausgleich selbst nachrüsten?
Nein. Arbeiten an Erdung und Potentialausgleich sind Sache der Elektrofachkraft, ebenso Messungen und Prüfprotokolle. Fehler bleiben oft unbemerkt und wirken erst im Fehlerfall lebensgefährlich.
Wie wird der Potentialausgleich geprüft?
Per Sichtprüfung und Messung des Durchgangswiderstands zwischen den einbezogenen Teilen und der Haupterdungsschiene. Bei Bedarf wird auch der Erdungswiderstand gemessen. Ein Protokoll dokumentiert das Ergebnis.
Verwandte Begriffe
Leitungsschutzschalter, FI-Schutzschalter, Hausanschluss, Fundament, Bodengleiche Dusche
