Regeln für Niederspannungsanlagen auf Baustellen

Zum Anwendungsbereich der DIN VDE 0100-704 zählen fest errichtete elektrische Anlagen, die vorgesehen sind für die Stromversorgung von Baustellen

• an neu errichteten Bauwerken
• an Baustellen zur Reparatur und
• zum Umbau sowie der Erweiterungen vorhandener Bauwerke oder Teilen von Bauwerken.

Ausgenommen vom Anwendungsbereich dieser Norm sind

• Büros und Sitzungsräume
• Kantinen sowie
• Umkleideräume, Schlafräume und Toiletten.

Mit der neuen Ausgabe der DIN VDE 0100-704 vom Oktober 2018 wurden zur Vorgängerausgabe vom Oktober 2007 neben den üblichen Angleichungen der Abschnittsnummerierungen folgende Änderungen vorgenommen:

• Aufnahme von Hinweisen zu den Abständen von Freileitungen
• Erweiterung der Vorgaben hinsichtlich der zu verwendenden Leitungsbauarten
• Überarbeitung der Vorgaben für Trenneinrichtungen zwischen Einspeisung und Baustromverteiler
• Aufnahme der Forderung nach allstromsensitiven Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen des Typs B für Drehstromkreise
• Zusätzliche Hinweise zur Überprüfung des Zustandes der elektrischen Anlage.

Abstände von Freileitungen

Bei Bauarbeiten wie beim Gerüstbau, dem Arbeiten mit Hebezeugen und schwebenden Lasten, Montagearbeiten sowie dem Bewegen von Bauhilfsmaschinen kann es aufgrund zu geringer Abstände zu betriebsmäßig unter Spannung stehenden Hochspannungsfreileitungen zur Lichtbogenbildung kommen. Das Ausmaß der dadurch entstehenden Folgen reicht von stärksten Verletzungen bis hin zum Tod durch Körperdurchströmungen und Verbrennungen. Weiter können diese Gefährdungen durch Verletzungen der Isolierung von Erdkabeln durch Baggerarbeiten entstehen. Aus diesem Grund ist eine Koordination der unterschiedlichen Arbeiten und Gewerke unerlässlich.

In der neuen DIN VDE 0100-704 wurde ein Verweis auf die in DIN VDE 0105-100, Tabelle 103, bezüglich der einzuhaltenden Mindestabstände zu Freileitungen von Baumaschinen und Geräten aufgenommen. Dabei differenziert die Norm nicht zwischen ortsfesten Baumaschinen und beweglichen Baumaschinen. Damit legt eine Errichtungsnorm, die sich auf den Anwendungsbereich der Errichtung von Niederspannungsanlagen bezieht, hier auch organisatorische Anforderungen an den sicheren Betrieb fest.

Festlegungen zu äußeren Beanspruchungen

Elektrische Betriebsmittel sind nach den allgemeinen Grundsätzen der DIN VDE 0100-100 Abs. 133 entsprechend den zu erwartenden Beanspruchungen auszuwählen.

Neben den elektrischen Beanspruchungen wie Spannung, Strom, Frequenz und Nutzungsfaktor sind Betriebsmittel entsprechend den Umgebungsbedingungen auszuwählen. Die Eignung elektrischer Betriebsmittel bezüglich äußerer Beanspruchungen durch Wasser und Staub sowie der Schutz vor mechanischen Beanspruchungen sind auf den Betriebsmitteln mittles der IP-Schutzarten nach DIN EN 60529 (VDE 0470-1) und die IK-Schutzart nach DIN EN 50102 anzugeben.

Auf Baustellen ist durch die dort vorhandene Umgebung der sich stetig ändernden Anlagen und Verteilungen sowie die Handhabung mit »schwerem Gerät« in Außenbereichen nach DIN VDE 0100-704 in Abschnitt 704.512 mit besonderen Risiken zu rechnen. Diese entstehen duch korrosive Stoffe, Eintreten von Flüssigkeiten, Bewegung von Aufbauten und Fahrzeugen, Verschleiß, Zugbeanspruchungen bis hin zum Abreißen oder Biegung und Schlag. Für die Auswahl weiterer Betriebsmittel wie Leuchten, handgeführten Betriebsmittel, Leitungsrollern etc. bietet die BGI/GUV-I 608 eine Auswahlhilfe.

Kabel und Leitungen sind so zu verlegen, dass diese zum einen nicht durch Maschinen, Werkzeuge etc. beschädigt werden. Zum anderen sind natürlich Stolperfal­len im Sinne des Arbeitsschutzes unzu­lässig.

Ein Durchqueren von Verkehrswegen ist demnach zu vermeiden. Aus Sicht der Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag sind Kabel und Leitungen nach DIN VDE 0100-410 der Schutzmaßnahme – doppelte oder verstärkte Isolierung – im Leitungsstrang ohne Klemmverbindungen zuzuordnen. Zur Vermeidung von Beschädigungen sind auf Baustellen gemäß DIN VDE 0100-704, Abs. 704.520, flexible Leitungen der Bauart HO7RN-F oder gleichwertig beständig gegen Abnutzung und Wasser zu verwenden. Leitungen vom Typ H07BQ-F sind unter Berücksichtigung thermischer Auswirkungen wie Schweißperlen zulässig.

Baustromverteiler gemäß Niederspannungsrichtlinie

Baustromverteiler (BV) auf Baustellen, die zur Verteilung elektrischer Energie bestimmt sind, fallen herstellerseitig in den Anwendungsbereich der Niederspannungsrichtlinie 2016/35/EU. Damit weicht der bisher normativ vorwiegend national bestimmte Bereich der Baustellen den europäischen Richtlinien und harmonisierten Normen. Demnach hat der Hersteller oder die juristische Person, die als Hersteller auftritt, ein Konformitätsbewertungsverfahren nach 2014/35/EU durchzuführen, eine Konformitätserklärung sowie die erforderlichen Dokumente zu erstellen und eine CE-Kennzeichnung anzubringen.

Hersteller sind nach 2014/35/EU Art. 2 (3) jede natürliche oder juristische Person, die ein Betriebsmittel wie einen BV unter eigenem Namen oder eigener Handelsmarke vermarktet. Damit können auch die für die Bereitstellung der Baustromverteilung beauftragten Elektrohandwerker zum Hersteller werden. Damit ist der Elektrohandwerker neben der Errichtung auch Hersteller.

Baustromverteiler sind nach den Anforderungen nach DIN EN 61439-4 (VDE 0660-600-4) zu konstruieren. Sie sind nach DIN EN 61439-4 Abs. 7 für Umgebungstemperaturen von – 25 °C bis + 40 °C jedoch max. + 35 °C über eine Einwirkdauer von über 24 h und für relative Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft von 100 % bei + 25°C und über einen Verschmutzungsgrad von 3 und 4 bzw. einem Verschmutzungsgrad von 2 bei einer Schutzart von mindestens IP54 geeignet.

In der früheren Ausgabe der DIN VDE 0100-704 musste die Stromversorgung auf Baustellen über einen Hauptschalter verfügen. Mit der neuen DIN VDE 0100-704 sind nun eigene Einrichtungen zum Trennen für jeden Baustromverteiler erforderlich. Die Trenneinrichtung muss in der Aus-Stellung gemäß DIN VDE 0100-530 537.2.5 gesichert werden können. Bei fest angeschlossenen Baustromverteilern mit Steckdosen, die für Laien benutzbar sind, müssen die Trenneinrichtungen der Einspeisung gegen Einschalten abschließbar gesichert werden können. Ansonsten ist eine abschließbare Umhüllung ausreichend.

Schutz gegen elektrischen Schlag

Die Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag von Personen basieren darauf, Körperdurchströmungen durch gefährliche Berührungsspannungen für Personen zu verhindern oder in der Höhe und Dauer auf ein ungefährliches Maß zu begrenzen. Maßnahmen zum Schutz gegen elektrischen Schlag beinhalten Schutzvorkehrungen an den Basis- und Fehlerschutz. Beide Schutzvorkehrungen sind immer zusammen in Kombination anzuwenden und müssen unabhängig voneinander sein. Der Basisschutz, auch Schutz bei direktem Berühren genannt, besteht aus einer Schutzvorkehrung gegen das Berühren aktiver Teile unter normalen Betriebsbedingungen. Der Fehlerschutz, auch Schutz bei indirektem Berühren genannt, stellt eine vom Basisschutz unabhängige Maßnahme dar, die einen Schutz gegen elektrischen Schlag unter den Bedingungen eines Einzelfehlers bei Versagen des Basisschutzes gewährleistet.

Aktive Teile von Betriebsmitteln auf Baustellen dürfen nicht für unbefugte Personen (darunter elektrotechnische Laien) zugänglich sein. Ein unbeabsichtigtes Berühren ist zu vermeiden. Erleichterungen an den Basisschutz von SELV- und PELV-Stromkreisen – wie in DIN VDE 0100-410 festgelegt – bestehen nicht.

Demnach sind ungeachtet der angewendeten Schutzmaßnahmen der Basisschutz gemäß DIN VDE 0100-410 Abschnitte A.1 und A.2 auszuführen. Die Basisisolierung aktiver Teile darf nur durch Zerstörung entfernt werden. Abdeckungen und Umhüllungen über die entsprechenden Schutzarten unter Berücksichtigung der Zugänglichkeit sowie dem Aufstellort und Qualifikation des Personals.

Umhüllungen aktiver Teile müssen der Schutzart IPXXB oder IP2X entsprechen. Abgewichen werden kann, wenn die Anforderungen hinsichtlich der Schutzart aus Gründen des bestimmungsgemäßen Betriebes des Betriebsmittels, wie dies z. B. bei Lampenfassungen der Fall ist, nicht erfüllt werden kann. Hierzu sind allerdings zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen gegen ein unbeabsichtigtes Berühren aktiver Teile – z. B. in Form von Warnhinweisen – zu treffen. Öffnungen dürfen ausschließlich so groß sein, wie für den bestimmungsgemäßen Betrieb erforderlich. Horizontale Abdeckungen müssen fest angebracht sein und mindestens der Schutzarten IPXXD oder IP4X entsprechen. Abdeckungen dürfen nur von befugtem Personal geöffnet werden. Demnach sind Abdeckungen entsprechend gegen unbeabsichtigtes bzw. unbefugtes Öffnen zu sichern. Die Abdeckungen dürfen sich ausschließlich mit einem Werkzeug oder einem Schlüssel öffnen lassen.

Aktive Teile sind vor Öffnen der Basisschutzvorkehrung freizuschalten. Abdeckungen von Steuerschränken sind somit in der Regel mit einem verriegelten Hauptschalter auszustatten, der durch eine mechanische Verriegelung ein Öffnen im eingeschalteten Zustand verhindert. Durch Kapazitäten und Speicher – z. B. bei Frequenzumrichtern – ist nach dem Abschalten mit Restladungen, die zu berührungsgefährlichen Spannungen führen können, zu rechnen. Nach DIN VDE 0100-410 A.2 besteht bei einem unbeabsichtigten Berühren statischer Ladungen keine Gefährdung, wenn diese innerhalb 5 s auf unterhalb 120 V DC gesunken ist.

Generell haben Errichter und Betreiber normative Widersprüche zu beachten. Auf Baustellen befinden sich neben ortsfesten elektrischen Anlagen auch Maschinen. Die elektrische Ausrüstung von Maschinenschaltschränken fällt in den Anwendungsbereich der DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1). Nach DIN EN 60204-1 Abs. 6.2.4 ist für Maschinenschaltschränke der Schutz gegen Restspannung – z. B. an Frequenzumrichtern – erst ab einer Gleichspannung von unterhalb 60 V DC innerhalb einer Zeit von 5 s erreicht.

Anforderungen an Steckdosen

Steckdosen mit Bemessungsströmen von 16 A bis 125 A sind nach DIN EN 60309-2 auszuwählen. Steckdosen mit Bemessungsströmen über 125 A oder wenn diese nicht kompatibel (Austauschbarkeit bzw. Kompatibilität) sind müssen der DIN EN 60309-1 entsprechen. Die Herstellernormen DIN EN 60309-1 / -2 sind im Amtsblatt der EU zur Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU gelistet. Demnach müssen Steckdosen über eine CE-Kennzeichnung und über die nach DIN EN 60309-1 Abs. 7 vorgegeben Aufschriften verfügen. Zu den Aufschriften zählen u. a. elektrische Bemessungsgrößen, Hersteller und Typ, Schutzgrad sowie Angaben zur zulässigen Verschmutzung und zu den Umgebungsbedingungen Die Gehäuse sind je nach Spannungsebene farblich gekennzeichnet (rot = 400 V und blau = 230 V). Steckdosen bis einschließlich 16 A dürfen auch nach den nationalen Normen konstruiert sein. Die auf Baustellen verwendeten Stromkreise für die Versorgung von Steckdosen mit Bemessungsströmen bis einschließlich 32 A, die für handgeführte Geräte auf Baustellen verwendet werden, sind die Schutzmaßnahmen

• Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung,
• Schutz durch Kleinspannung mittels SELV oder PELV und
• Schutz durch Schutztrennung mit Transformatoren mit einfacher Trennung und je einem Verbraucher nach DIN VDE 0100-410 zulässig.

Die Schutzmaßnahme – Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung ist die gängigste in TN- und TT-System angewendeten Schutzmaßnahmen als Schutz gegen elektrischen Schlag. Bei Körperschluss bewirkt der Fehlerstrom eine automatische Abschaltung der Überstrom-Schutzeinrichtung.

Die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen durch automatische Abschaltung im Fehlerfalle im TN- und TT-System ist wirksam, wenn im Fehlerfalle die nach DIN VDE 0100-410 Tabelle 41.1 geforderten Abschaltzeiten nicht überschritten werden. Stromkreise für die Versorgung von Steckdosen mit über 32 A Nennstrom sind nach der DIN VDE 0100-704 wie in der vorhergehenden Ausgabe Fehlerstromschutz-Schutzeinrichtungen (RCDs) mit einem Bemessungsfehlerstrom von höchstens 500 mA vorzusehen.

Steckdosen sowie fest angeschlossene ortsveränderliche Betriebsmittel, die im Außenbereich bis 32 A verwendet werden, sind nach DIN VDE 0100-410, Abs. 411.3.3, mit einer RCD eines Bemessungsdifferenzstroms von höchstens 30 mA zu schützen. Nach DIN VDE 0100-530 531.3.3 sind RCDs des Typs A für allgemeine Anwendungen ausreichend. Schutzeinrichtungen dürfen jedoch nicht aufgrund der Betriebsbeanspruchungen beeinträchtig oder gar unwirksam werden.

Nach DIN VDE 0140-1 Abs. 7.6.3.4 sind deshalb ab Schutzleiterströmen mit einem DC-Anteil von über 6 mA allstromsensitive RCDs des Typs B zu verwenden. Bei Maschinen kommen aktuell immer mehr frequenzgesteuerte Antriebe zum Einsatz – z. B. bei Lastenaufzügen o. ä. Deshalb sind für Drehstrom-Steckdosen bis einschließlich 63 A Nennstrom ab sofort nach DIN VDE 0100-704 RCDs des Typs B in Übereinstimmung mit DIN VDE 62423 (VDE 0664-40) zu verwenden. Diesen dürfen keine weiteren RCDs vorgeschaltet werden. Ob allstromsensitive Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen bei einphasigen Stromkreisen erforderlich sind, ist je nach Anwendungsfall zu prüfen.

Notwendige Prüfungen

Auf Baustellen sind elektrische Anlagen und ortsveränderliche Betriebsmittel aufgrund ständiger Veränderung ihrer Aufstellorte mit fortschreitenden Bauarbeiten sowie der rauen Umgebungsbedingungen erhöhten äußeren Beanspruchungen ausgesetzt. Deshalb sind hier regelmäßige Prüfungen zum Erhalt des ordnungsgemäßen Zustandes sowie der Funktion der Schutzeinrichtungen unerlässlich.

Neu ist in der DIN VDE 0100-704 der Hinweis auf die regelmäßige Prüfung der elektrischen Anlagen in geeigneten Zeitabständen. Zweck der Prüfungen ist der Nachweis, dass die elektrische Anlage den Sicherheitsvorschriften bzw. den Errichternormen entspricht. Sie dienen dem Erhalt des ordnungsgemäßen Zustandes. Es sind deshalb folgende Betriebsmittel im Rahmen von wiederkehrenden Prüfungen zu besichtigen:

• Bemessung von Steckvorrichtungen und Schutzleiter
• Flexible Leitungen und Anschlüsse an ortsveränderlichen handgeführten Betriebsmitteln sind auf den ordnungsgemäßen Zustand zu prüfen
• Es sind die Einstellwerte der Schutzeinrichtungen zu prüfen – diese dürfen nicht unzulässig verändert werden
• Die Schutzeinrichtungen sind hinsichtlich der Einstellwerte bzw. der Bemessungsströme zu überprüfen, so dass diese nicht unzulässig verändert wurden
• Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen sind auf die ordnungsgemäße Funktion zu prüfen.

Die Häufigkeit sowie Art und Umfang der wiederkehrenden Prüfungen obliegen dem Betreiber und können u. a. durch berufsgenossenschaftliche Bestimmungen festgelegt werden. Nach der nationalen Anmerkung sind die Forderungen durch Anwendung der DIN VDE 0105-100 und der DGUV Information 203-006 erfüllt. Die Prüfintervalle sind u. a. im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung unter Berücksichtigung gesetzlicher Vorgaben und den Regelwerken der Berufsgenossenschaften festzulegen.

Zusammenfassung

Elektrische Anlagen auf Baustellen unterliegen mit fortschreitenden Bauarbeiten der ständigen Veränderung. Damit sind die Betriebsmittel auf Baustellen sowie Kabel und Leitungen erhöhten äußeren Beanspruchungen ausgesetzt. Zudem bestehen für das Baustellenpersonal neben den von der elektrischen Anlage und den Betriebsmitteln ausgehenden Gefährdungen weitere elektrische Gefährdungen durch Hochspannungsleitungen.

Hier sind die Verantwortlichen in der Pflicht sowohl elektrische Anlagen auf Baustellen sicher zu errichten, für den sicheren Betrieb mit den unterschiedlichen Gewerken zu sorgen als auch geeignete Maßnahmen zur Unfallprävention festzulegen und umzusetzen. Hierfür wurden Hinweise zu den Abständen zu Hochspannungsfreileitungen gemäß DIN VDE 0105-100, Tabelle 103, aufgenommen. Damit verschmelzen die Anwendungsbereiche der normativen Anforderungen an Errichtung und Betrieb über die Spannungsgrenzen hinweg.

Im Zuge des freien Warenverkehrs innerhalb des europäischen Wirtschaftsraumes ersetzen EU-Richtlinien und harmonisierte Normen auch bei Baustromverteilern die Anforderungen hinsichtlich dessen Beschaffenheit. Damit wird auch jener Elek-trohandwerker zum Hersteller, der die Baustromverteiler errichtet und unter eigenem Namen vertreibt.

Die Vorgaben zu Trenneinrichtungen von der Einspeisung in Baustromverteiler wurden überarbeitet. Diese ist nun für Baustromverteiler Pflicht. Kabel und Leitungen müssen vom Typ H07RN-F oder gleichwertig sein. Leitungen vom Typ H07BQ-F sind unter Berücksichtigung thermischer Auswirkungen wie Schweißperlen zulässig. Kabel und Leitungen dürfen hier weder unnötigen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sein, noch dürfen diese zu Stolperfallen werden. Deshalb sind sie außerhalb von Verkehrswegen zu verlegen.

Die elektrischen Beanspruchungen durch elektrische Betriebsmittel, Verbraucher und Maschinen ändern sich. Mittlerweile sind Frequenzumrichter bei Antrieben von Lastenaufzügen, Krananlagen etc. gang und gäbe, die zu Gleichfehlerströmen über 6 mA führen und so Fehlerstromschutz-Einrichtungen unwirksam machen. Deshalb wurde die Verwendung allstromsensitiver RCDs des Typs B für Drehstromkreise verbindlich aufgenommen.

Dem Erhalt des ordnungsgemäßen Zustandes elektrischer Anlagen, Betriebsmittel und Schutzeinrichtungen ist besonders auf Baustellen mit den unterschiedlichen Gewerken eine erhöhte Aufmerksamkeit zu widmen. Hierfür wurden Hinweise zur Überprüfung des Zustandes der elektrischen Anlage in die neue Norm aufgenommen.