Spannungsbeanspruchung zwischen Funktions-Potentialausgleichs-leiter und vermaschtem Ringerder

Inhalt:
Inwieweit der Ringerder unter einem Fundament mit Funktions-Potentialausgleichsleiter, welches keine oder eine stark reduzierte Erdfühligkeit besitzt, mit einer reduzierten Maschenweite von 10 m statt 20 m auszuführen ist, wird untersucht. Die bei Blitzstromeinspeisung auftretenden Impulsspannungen besitzen an der Erdungs-Potentialausgleichs-Anordnung ein Maximum im zentralen mittleren Bereich. Das heißt, die höchste Spannungsbeanspruchung des Betons tritt nicht an den Rändern, sondern in der Mitte des Betonfundaments auf. Bei inneren Ableitungen treten an den Stellen dieser Ableitungen die höchsten Impulsspannungen auf, höher im Vergleich zu Anordnungen ohne innere Ableitungen. Bei Blitzstoßströmen über den Funktions-Potentialausgleichsleiter und den vermaschten Ringerder sind die ermittelten Differenzimpulsspannungsamplituden nicht extrem hoch, erreichen jedoch zum Teil die durch die jeweilige Anordnung (Betondicke, Leiterabstand) bestimmte Impulsspannungsfestigkeit. Die Impulsspannungsfestigkeit von Beton ist abhängig von der Spannungsimpulsbreite und beträgt zwischen wenigen kV/cm und wenigen 10 kV/cm. Kleinere Maschenweiten des vermaschten Ringerders reduzieren die Scheitelwerte der blitzstrombedingten Impulsspannungen. Zur Absicherung der Erkenntnisse wurden verschiedene Berechnungs- bzw. Simulationsmethoden verwendet, auch weil eine experimentelle, messtechnische Untersuchung kaum an realen Fundamenten von Gebäuden durchgeführt werden kann und eine große Vielfalt an Anordnungen und Materialien vorhanden ist. Als Methoden wurde eine vereinfachte analytische Berechnung, die transiente Netzwerkanalyse und die numerische Feldberechnung mit einer Erdungssimulationssoftware angewendet.