Elektroschutz-Komponenten
Potentialausgleich
Auch bekannt als: Schutzpotentialausgleich, Hauptpotentialausgleich, Potenzialausgleich
Kurzantwort
Potentialausgleich heißt: Schutzleiter, Erder und alle leitfähigen Rohre und Konstruktionsteile, die ins Gebäude führen, werden an der Haupterdungsschiene miteinander verbunden, damit zwischen gleichzeitig berührbaren Teilen keine gefährlichen Spannungsunterschiede entstehen.
Grundlage: DIN VDE 0100-701, DIN VDE 0100-410
Orientierungshilfe · Prüfung durch Elektrofachkraft erforderlich
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Formel-Referenz
Ausführliche Definition
Der Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene hieß früher Hauptpotentialausgleich, der zusätzliche Schutzpotentialausgleich früher örtlicher Potentialausgleich. Die Haupterdungsschiene sitzt zweckmäßig im Hausanschlussraum; im TN-C-S-System wird dort auch der PEN-Leiter in N und PE aufgeteilt, und die Überspannungsableiter nutzen denselben Bezugspunkt. Das Prinzip ist physikalisch: Sind alle leitfähigen Teile niederohmig verbunden, nehmen sie im Fehlerfall annähernd dasselbe Potential an, und zwischen zwei gleichzeitig berührten Teilen liegt kaum Spannung, auch wenn das Potential gegenüber ferner Erde steigt. In Bereichen mit erhöhter Gefährdung wie Bädern, Duschen oder Schwimmbecken verbindet der zusätzliche Schutzpotentialausgleich berührbare Teile örtlich; wann er nötig ist, regeln die Teile der Gruppe 700, für Räume mit Badewanne oder Dusche DIN VDE 0100-701. Die Grundanforderung steht in DIN VDE 0100-410, Mindestquerschnitte der Leiter regelt DIN VDE 0100-540, den Fundamenterder DIN 18014.
Typische Werte und Bandbreite
| Typischer Bereich | je 10 m Kupfer bei 20 °C: 4 mm² ≈ 44,6 mΩ, 6 mm² ≈ 29,8 mΩ, 10 mm² ≈ 17,9 mΩ, 16 mm² ≈ 11,2 mΩ, 25 mm² ≈ 7,1 mΩ |
|---|---|
| Untergrenze | wenige mΩ bei kurzen, dicken Verbindungen |
| Obergrenze | Orientierung für Potentialausgleichsleiter unter 0,1 Ω (Fachpresse) |
Interaktive Grafik
Kurve zeigt R in mΩ für einen Kupferleiter (einfacher Weg) bei 20 °C. Der Querschnitt lässt sich live umschalten.
Widerstand der Potentialausgleichsleitung über die Länge
Länge ℓ 10 mR = 29,8 mΩ
10 m
6,0 mm²
Beispiel: bei Länge ℓ = 10 m ergibt sich R = 29,8 mΩ.
Der Widerstand wächst linear mit der Länge und sinkt umgekehrt mit dem Querschnitt: 10 m Kupfer haben mit 6 mm² 29,8 mΩ, mit 16 mm² 11,2 mΩ. Mit 4 mm² erreicht eine Leitung die Orientierung von 0,1 Ω erst ab rund 22 m. Liegt ein Messwert deutlich über der Rechnung, sitzt die Ursache meist an Klemmstellen.
Anwendung in unseren Rechnern
Im Leitungswiderstand-Rechner lässt sich der Widerstand einer Potentialausgleichsleitung nachrechnen: ein Leiter (einfacher Weg) und 20 °C Leitertemperatur, weil die Leitung im Normalbetrieb keinen Strom führt. 10 m Kupfer ergeben mit 6 mm² 29,8 mΩ, mit 16 mm² 11,2 mΩ. Der Schleifenimpedanz-Rechner betrachtet dagegen die Fehlerschleife über Außen- und Schutzleiter, also den Weg, über den die Sicherung abschaltet.
Nachmessen und nachrechnen: Durchgangswiderstand und Niederohmmessung , Widerstand einer PA-Leitung berechnen .
Häufige Missverständnisse
Häufigste Verwechslung: Potentialausgleich und Erdung gleichzusetzen. Ein niedriger Erdungswiderstand ersetzt keine Verbindung der Metallteile untereinander. Zweiter Fehler: Kunststoff-Zwischenstücke in Wasser- oder Heizungsleitungen, etwa nach einer Rohrsanierung, unterbrechen die Verbindung, die früher über das Rohr lief; ob der Potentialausgleich danach noch alle Teile erfasst, prüft die Elektrofachkraft. Dritter: die Niederohmmessung mit dem Multimeter. Dessen Messstrom liegt weit unter den 200 mA der Prüfung nach DIN VDE 0100-600, schlechte Klemmen fallen so nicht auf.
Häufige Fragen
Fachliche Details zu dieser Berechnung
Was gehört an die Haupterdungsschiene?
Der Hauptschutzleiter vom Hausanschluss (PEN bzw. PE), der Erdungsleiter zum Fundamenterder, das Hauptwasserrohr hinter dem Zähler, das Gasrohr hinter der Hauptabsperreinrichtung, metallene Heizungs- und Klimaanlagen sowie Antennen-, Telekommunikations- und Blitzschutzerdung. Welche Teile im konkreten Gebäude dazugehören und wie sie angeschlossen werden, legt die Elektrofachkraft fest.
Was ist der Unterschied zwischen Potentialausgleich und Erdung?
Die Erdung verbindet die Anlage über einen Erder mit dem Erdreich, ihr Maß ist der Erdungswiderstand. Der Potentialausgleich verbindet leitfähige Teile untereinander, damit sie im Fehlerfall dasselbe Potential annehmen. Für die Berührungsspannung zwischen zwei Teilen zählt ihre Potentialdifferenz, nicht das Potential gegen ferne Erde. An der Haupterdungsschiene treffen beide zusammen.
Wie wird der Potentialausgleich geprüft?
Bei der Erstprüfung nach DIN VDE 0100-600 misst die Elektrofachkraft die Durchgängigkeit der Schutzleiter und Schutzpotentialausgleichsleiter mit 200 mA Prüfstrom. Als Orientierung nennt die Fachpresse für Potentialausgleichsleiter unter 0,1 Ω; der Messwert sollte zu Länge und Querschnitt passen. Rechnerisch haben 10 m Kupfer mit 6 mm² 29,8 mΩ, der Rest sind Klemmen und Messleitungen.
Welchen Querschnitt braucht der Potentialausgleich?
Die Mindestquerschnitte der Potentialausgleichsleiter legt DIN VDE 0100-540 fest, die Auswahl trifft die Elektrofachkraft. Was der Querschnitt bewirkt, zeigt R = ℓ / (κ · A): Auf 10 m Kupfer sinkt der Widerstand von 44,6 mΩ (4 mm²) über 29,8 mΩ (6 mm²) auf 11,2 mΩ (16 mm²).
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Siehe auch
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