Überspannungsableiter einbauen oder nachrüsten

In diesem Beitrag geht es um den Einbau eines Überspannungsableiter auch "SPD" genannt (Englisch: Surge Protective Device).

Zum Einen gehts in dieser Anleitung um den Einbau der Ableiters in der Hauptverteilung (HV), danach in der Unterverteilung (UV) und zu guter Letzt, in der einzelnen Steckdose. Man spricht hier von Typ 1, 2 und 3.

Überspannung, was kann passieren?

Eine Überspannung im Gebäude kann erhebliche Kosten verursachen und großen Aufwand bedeuten. Unter Anderem, können praktisch alle Geräte, die ans Stromnetz angeschlossen sind, beschädigt oder zerstört werden.

Versicherungstechnisch sollte man genau prüfen, ob wirklich alle Schäden in einem solchen Fall abgedeckt sind – oft sind insbesondere Folgeschäden ausgeschlossen.

Man darf auch den persönlichen Aufwand nicht unterschätzen, der im Schadensfall entstehen kann.

Zudem können Daten unwiederbringlich verloren gehen, sei es das private Fotoalbum oder wichtige Geschäftsdateien auf dem NAS oder PC.

Ich denke jeder kennt jemandem dem das schon passiert ist, wenn man nicht selbst schon davon betroffen war.

Ist das Nachrüsten eines Überspannungsableiter Pflicht?

Ich sag mal vorsichtig, Nein. Sind grössere Änderungen an der Elektroinstallation vorzunehmen oder wird eine PV-Anlage nachgerüstet, auf jeden Fall.

Zudem sollten alle Neuinstallationen ab 2016 (je nach Land), vorschriftsgemäss einen SPD bereits installiert haben.

Da der Anschluss eines Überspannungsableiter aber relativ einfach ist und die Anschaffungskosten nicht all zu hoch sind, ist eine Nachrüstung sicher zu empfehlen.

Funktionsweise Überspannungsableiter

Im Überspannungsableiter ab Typ 2 ist ein sogenannter Varistor eingebaut, im Prinzip ein variabler elektrischer Widerstand, oder besser gesagt ein spannungsabhängiger Widerstand.

Dieser wird auf der einen Seite mit dem Aussen- und Neutralleiter (aktive Leiter) verbunden und auf der anderen Seite mit dem Schutzleiter (Bild 1).

Eine direkte Verbindung dieser Leiter würde zu einem Kurzschluss und zum Auslösen der Sicherung führen.

Im Normalbetrieb bei 230 Volt bleiben diese Leiter aber mit einem sehr hohen Widerstand sicher voneinander getrennt.

Übersteigt die Spannung den Normalwert, senkt der Varistor im Überspannungsableiter allmählich den Widerstand. Mit steigender anliegender Spannung wir der Widerstand also kleiner.

Im Falle einer Überspannung, beispielsweise durch einen Blitzeinschlag, stellt der Überspannungsableiter sehr kurz eine Verbindung zum Schutzleiter her und ermöglicht es, dass die schädliche Spannung sicher und effizient über eine niederohmige Leitung (Schutzleiter) abgeleitet wird. Somit wird verhindert, dass Geräte im Haus zu Schaden kommen.

Für eine effektive Ableitung des Überstroms ist es erforderlich, dem Überspannungsschutzgerät (SPD) einen ausreichend dimensionierten Leiter zur Verfügung zu stellen.

Schutzkonzept Typ 1+2+3

Umfassender Blitz- und Geräteschutz kann mit der Installation von Typ 1, Typ 2 und Typ 3 eingehalten werden (Bild 2):

SPD Typ 1 (Grobschutz)

Dehn 941400 - Shield TNS 255, Kombi-Ableiter (Typ 1+2) Mit äußerem Blitzschutz

Dehn 941406 - Shield TNS 255, Kombi-Ableiter (Typ 1+2) Ohne äußeren Blitzschutz

Der SPD des Typ 1, fängt grosse Überspannungen bei direkten Blitzeinschlägen ab. Einbauort am Gebäudeeintritt im ungezählten Bereich. Dies ist meistens in der Hauptverteilung der Fall.

SPD Typ 2 (Mittelschutz)

Dehn 952400 - Dehnguard M DG M TNS 275 (Typ 2)

Der Ableiter des Typ 2 schützt vor mittleren Überspannungen und fängt Restenergien ab. Es gibt auch kombinierte Modelle mit Typ 2+3 (Dehn 942400), sogenannte Kombiableiter.

SPD Typ 3 (Feinschutz)

Dehn 924396 - Dehnflex M DFL M255 (Typ 3)

Dehn 909230 - DPRO 230-Protector (Typ 3)

Der Überspannungsableiter Typ 3 schützt empfindliche Endgeräte (Computer, TV, NAS usw.) vor weiteren Restenergien.

Schaltplan der SPD-Installation

Hauptverteilung Typ 1+2

Da meist in einer Hauptverteilung auch schon Endstromkreise angeschlossen werden, ist es sicherlich sinnvoll, einen kombinierten Überspannungsableiter zu installieren (Bild 3). 

Der Ableiter des Typ 1 muss neben dem Schutzleiter auch an den Potentialausgleich (Haupterdungsschiene) angeschlossen werden.

Unterverteilung Typ 2

Ist die Leitung von der Hauptverteilung zur Unterverteilung länger als 10 Meter, was meistens der Fall ist, muss auch hier ein Überspannungsableiter des Typ 2 installiert werden.

Endgerät Typ 3

Auch hier ist bei manchen Herstellern eine Leitungslänge von über 10m nötig, um die Installation des Typ 3 erforderlich zu machen.

Ich würde auf jeden Fall nur dort eine Installation eines Typ 3 vornehmen, wo es auch nötig ist. Sprich wo empfindliche Geräte installiert sind.

Zudem würde ich von einer versteckten Installation abraten und einfach eine Steckerleiste/Adapter mit integriertem Typ 3 verwenden. Warum das so ist, erkläre ich bei im Abschnitt zum wichtigen Thema Isolationsmessung.

Installation in der Praxis

An meiner Installationswand (Bild 4) zeige ich nun die gesamte Installation, kompakt montiert. Ich beginne mit der rot markierten Hauptverteilung. 

Um beim Wesentlichen zu bleiben, ist hier nur eine Anschlussklemme (unten links) zu installiert, von dieser her führt die Verdrahtung auf die Zählerplatte und dann auf den einzigen Leitungsschutzschalter.

An diesem 3-poligen Leitungsschutzschalter ist wiederum die Unterverteilung angeschlossen (orange markiert).

Weiter geht es von der Unterverteilung auf das Endgerät (gelb markiert) in Form einer Steckdose.

Wichtig bei der Installation der Überspannungsableiter Typ 1, ist die Haupterdungsschiene, diese ist hier grün markiert.

Zu sehen ist im Prinzip eine Installation, wie sie auch in der Praxis anzutreffen ist.

Überspannungsableiter Typ 1+2 anschliessen oder nachrüsten

Der Kombiableiter SPD vom Typ 1+2 wird so nahe wie möglich an die Hauptanschlussklemme (Bild 6) im ungezählten Bereich angeschlossen.

Platzprobleme bei Nachrüstung des Ableiters

Das größte Problem bei der Nachrüstung ist meistens der fehlende Platz. Entweder gibt es keinen freien Anschluss auf der Klemme, oder es gibt nicht genug Platz neben der Klemme für den SPD. 

In meinem Fall habe ich zwar bei jedem Leiter eine freie Klemme und genug Platz rechts daneben, jedoch ist dieser Klemmentyp etwas zu hoch und übereinander angeordnet.

Die Verdrahtung wäre einfach nicht sauber, da nach dem Anschluss die oben sitzenden Klemmen kaum noch zugänglich sind.

Ich entscheide mich für die Installation einer geeigneten Anschlussklemme. Für einen guten Preis bekommt man diese 5-polige Anschlussklemme (Bild 7).

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Pro Leiter kann ich jeweils 4 Drähte anschliessen, für meinen Fall eignet sich diese Klemme optimal.

Natürlich muss vor der Installation der Strom ausgeschaltet werden und die 5 Sicherheitsregeln beachtet werden.

Pollmann Hauptleitungs Abzweigklemme 5 polig

Diese werden nun ganz einfach an die Klemmen des Ableiters angeschlossen. Die Leiter sollen dabei so kurz wie möglich gehalten werden (Bild 9). 

Beim Anziehen der Schraubklemmen müssen die vorgeschriebenen Drehmomente des Herstellers wie immer eingehalten werden.

Damit die Abdeckung auch passt, werden die Drähte noch sauber versorgt, fertig (Bild 10).

Überspannungsableiter Typ 2 in der Unterverteilung anschliessen

Auf Bild 11 bin ich also nun bei der Unterverteilung angekommen, in den zwei gelben Kästen sind Fehlerstromschutzschalter und danach ein Leitungsschutzschalter angeschlossen, der zum Endgerät führt.

Bei der Installation des Überspannungsableiter des Typs 2, muss man fast genauso vorgehen, wie gerade beim Typ 1. 

Installiert wird auch hier wieder so nahe an der Anschlussklemme wie möglich. Der Anschluss des Potentialausgleichs ist hier nicht unbedingt nötig, falls dieser aber vorhanden ist, sicherlich zu empfehlen.

Auch beim praktischen Beispiel ist die Anschlussklemme zu sehen, danach führen die Drähte zum FI-Schalter und zu guter Letzt zum Leitungsschutzschalter.

Auch hier wird wieder nach den 5 Sicherheitsregeln beim Freischalten der Spannung gearbeitet.

Die Installation ist auch hier wieder die Gleiche wie beim Typ 1+2, beim Querschnitt bin ich weit über die Hersteller Anforderungen gegangen und habe 10mm² installiert. Besser Zuviel als Zuwenig, auch optisch ist es schöner anzuschauen.

Überspannungsableiter Typ 3 anschliessen

Auf Bild 14 bin ich jetzt bei der letzten Massnahme zum vollständigen Überspannungsschutz.

Nach Typ 2, egal mit oder ohne UV, wird bei allen wichtigen Endgeräten und einer Leitungslänge von mehr als 10m ein Typ 3 zum "Feinschutz" installiert.

Zu empfehlen ist dies bei allen elektronischen und schützenswerten Installationen, wie PC, TV, NAS, Netzwerk usw.

SPD Typ 3 Installation in der Steckdose

Die Installation ist auch in der Steckdose wieder stromlos durchzuführen. Auch hier werden die Drähte erneut parallel angeschlossen (Bild 16). 

Sind alle Klemmen der Steckdose belegt, muss man mit zusätzlichen Klemmen arbeiten.

Dieser Typ 3 Überspannungsableiter gibt nach auslösen ein akustisches Signal ab und muss danach ausgetauscht werden.

Zudem ist vor der Bestellung abzuklären, ob dieser auch in der gewünschten Steckdose verbaut werden kann.

Problem Überspannungsableiter und Isolationsmessung

Um die Elektroinstallation vorschriftsgemäss zu prüfen, muss, ob bei Umbauten oder wiederkehrenden Kontrollen, unter anderem eine Isolationsmessung gemacht werden.

Dabei werden am Hausanschluss alle aktiven Leiter (L1, L2, L3 und N) gegen Schutzleiter, in der Regel mit 500 Volt gemessen, um schädliche Verbindungen zu ermitteln. Somit können Brand- und Personenschäden verhindert werden.

Wie am Anfang beschrieben, arbeiten Überspannungsableiter mit sogenannten Varistoren, das sind spannungsabhängige Widerstände. 

Das Problem ist nun, bei der Isolationsmessung misst man mit 500 Volt, 270V höher als die normale Netzspannung von 230 Volt.

Bei dieser Messung fangen die Varistoren aber schon an zu arbeiten und öffnen ein kleines bisschen Richtung Schutzleiter / Potentialausgleich. Was nun entsteht ist ein falsches Messresultat.

Daher ist Einbau des Typ 3 Ableiters, versteckt in einer Steckdose, nicht sonderlich zu empfehlen, bei der Messung muss dieser jedes Mal entfernt werden. 

Besser man verwendet bei Steckdosen einen Adapter wie diesen Dehn 909230 - DPRO 230-Protector, oder eine Typ 3 Steckerleiste, aber bitte nur von namhaften Herstellern.

Sind die Leitungslägen ab der Elektroverteilung unter 10m, ist es zu empfehlen einen sogenannten Kombiableiter zu wählen.

Kombiableiter die etwa den Typ 2+3 Schutz schon eingebaut haben. Es gibt inzwischen auch Typ 1+2+3. Ausschlaggebend ist immer die Leitungslänge, meiner Erfahrung nach, sind diese sehr oft über 10m.

Diese Kombiableiter werden wie der gezeigte Typ 2 einfach auf die Hutschiene geklemmt und genau so angeschlossen.

Der Vorteil ist nun, dass man diesen vor der Isolationsmessung auftrennen kann (Bild 19), bzw. die Schutzelemente einfach entfernen kann, aber auch hier gibt es Ausnahmen.

Ich hoffe, dass alle Hersteller von Überspannungsableiter darauf hinarbeiten, die Isolationsmessung einfacher zu machen.

Überspannungsableiter deutlich kennzeichnen

Nach der Installation des Überspannungsableiter, muss dieser im Elektroschaltplan eingezeichnet und auf der Legende vermerkt werden (1F3) (Bild 20).

Es ist wichtig auch den SPD in der angeschlossenen UV zu vermerken (bei 4F6), damit die Isolationsmessung korrekt durchgeführt werden kann.

Zu guter Letzt ist es sehr sinnvoll, den Überspannungsschutz auch am Hausanschlusskasten (HAK) zu markieren, da man dort üblicherweise mit der Isolationsmessung anfängt. 

Dazu einfach den mitgelieferten Aufkleber (Bild 21) verwenden, oder mit rotem Schriftband beschriften.

Auslösung der SPD's regelmässig überprüfen

Man sollte zumindest nach jedem Gewitter oder alle paar Wochen im Terminplan vermerken, kurz nach den SPD's zu schauen.

Wenn ein Überspannungsableiter – insbesondere vom Typ 1 oder 2 – auslöst, bleibt dies meist unbemerkt. Das einzige Anzeichen dafür ist ein kleines Sichtfenster am Gerät.

Solange das Gerät grün anzeigt, funktioniert der Schutz einwandfrei. Schaltet die Anzeige jedoch auf Rot, wurde der Ableiter ausgelöst und der Überspannungsschutz ist bei einem weiteren Ereignis nicht mehr vorhanden.

In der Regel lassen sich diese Sicherungselemente austauschen. In einigen Fällen ist jedoch der Einbau eines neuen Überspannungsschutzgeräts (SPD) erforderlich.

Überspannungsableiter mit Alarmkontakten verwenden

Sogenannte Alarm- oder Fernmeldekontakte können hier Abhilfe schaffen (Bild 22).

Dieser potentialfreie Wechselkontakt kann mit jeder beliebigen Art von Alarmierung verbunden werden und beispielsweise über Smarthome, KNX usw. direkt aufs Smartphone gesendet werden.

Weitere Möglichkeiten wäre das Verbinden mit einer Signalleuchte oder einen Summer.

Alle Angaben ohne Gewähr, wer ohne Ausbildung an Elektroinstallationen arbeitet, begibt sich in Lebensgefahr!