Begriff Krankenhaus

Ein Krankenhaus ist ein Baukörper, der für Zwecke der Diagnose, Behandlung, Überwachung und Pflege von Patienten vorgesehen ist (VDE 0100-710:2002-11, Abschnitt 710.2.1). Baurechtlich gelten Krankenhäuser als Sonderbauten (z. B. HBauO:2006-04, §2 (4) Nr. 9).
Durch die besondere Nutzung sind auch besondere Anforderungen an die elektrotechnische Ausrüstung gestellt. Wesentliche Punkte hierzu befinden sich in VDE 0100-710:2002-11 und in den Normen der Reihe VDE 0185. Der Einsatz einer Blitzschutzanlage ist baurechtlich gefordert (z. B HBauO:2006-04, §43a (2)).

Erdungsanlage

Die Erdungsanlage umfasst im Wesentlichen:

1. den Fundamenterder
2. die innere Erdungsanlage der Blitzschutzanlage
3. den Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene
4. den zusätzlichen Schutzpotentialausgleich für Räume mit Badewanne oder Dusche
5. den zusätzlichen Schutzpotentialausgleich für Räume der Gruppen 1 oder 2

Diese Komponenten bewirken gemeinsam, dass im Fehlerfall die Gefahren für die Patienten weitestgehend minimiert werden.

1 Der Fundamenterder

Der Fundamenterder des Baukörpers stellt den Erder des Gebäudes dar. Seine Ausführung ist in DIN 18014:2007-09 beschrieben. Er ist Bestandteil der elektrischen Anlage (DIN 18014:2007-09, Abschnitt 4).

Neubauten werden im Allgemeinen mit einer schwarzen oder weißen Wanne errichtet. Hierdurch ist die Erdfühligkeit des Fundamenterders nicht gegeben. Ein zusätzlicher Erder unterhalb der Sauberkeitsschicht ist deswegen erforderlich (DIN 18014:2007-09, Abschnitt 6.1). Durch die Einbindung einer Blitzschutzanlage in den Baukörper ist eine Maschenweite von 10 m x 10 m für den Fundamenterder und den Erder unter der Sohle erforderlich (Abbildung 1). Da sich der Erder unter der Sohle ausserhalb des vor Korrosion schützenden Betons befindet ist die Verwendung von nichtrostendem Edelstahl (Werkstoffnummer 1.4571 oder gleichwertig) erforderlich.

Abb. 1:  Erdungsanlage in bzw unter der Sohle

Bei einem bewehrten Fundament ist die Bewehrung in Abständen von 2 m durch Schweiß- oder Klemmverbindungen mit dem Fundamenterder zu verbinden (DIN 18014:2007-09, Abschnitt 5.6). Es ist sicherzustellen, dass diese Verbindung ausreichend niederohmig ist (Richtwert < 1 Ohm in DIN 18014:2007-09, Abschnitt 5.7). Eine messtechnische Überprüfung dieser Verbindung kann nur im Zuge der Montage der ersten Verbindung erfolgen. Alle anderen Messergebnisse sind aufgrund der Vermaschung wenig aussagekräftig. Bei der Montage dieser Verbindungen ist die Sorgfalt bei der Montage entscheidend für die Wirksamkeit einer später nicht mehr zugänglichen – und damit nicht nachbesserungsfähigen – Verbindungsstelle. Weiterhin ist die Bewehrung untereinander dauerhaft leitfähig miteinander zu verbinden. Hierzu sind Schweiß- oder Klemmverbindungen erforderlich. Rödelverbindungen gelten nicht als sichere Verbindungsmethode (VDE 0185-305-3:2006-10, Abschnitt E.4.3.6).

Bei der Haupterdungsschiene sowie weiteren Erdungsschwerpunkten (z. B. Technikräume, Aufzugsschächte) sind Anschlussstellen für Potentialausgleichsschienen vorzusehen (DIN 18014:2007-09, Abschnitt 5.4 sowie Abbildung 2).

Abb. 2: Anschlussfahne im Rohbau

Die Dokumentation sollte auch die Fotodokumentation aller im Erdreich oder Beton eingebetteten Bestandteile der Erdungsanlage enthalten (DIN 18014:2007-09, Abschnitt 7).

2 Die innere Erdungsanlage der Blitzschutzanlage

Die Ausführung der inneren Blitzschutzanlage ist in der Normenreihe VDE 0185 beschrieben und abhängig von den eingebrachten Installationen. Einen wesentlichen Bestandteil stellen die Geschossdecken dar.

Bei Krankenhausgebäuden, die Räume der Gruppe 2 nach VDE 0100-710:2002-11, Abschnitt 710.2.7 (z. B. OP-Bereiche, Bereiche der Intensivpflege) enthalten, werden besondere Anforderungen an die Erdungsanlage gestellt (VDE 0185-305-3 Bbl 2:2007-01, Abschnitt 1). Diese Anforderungen sind im gesamten Gebäude umzusetzen. Die Ausführung der Erdungsanlage entscheidet somit über die späteren Nutzungsmöglichkeiten des Baukörpers. Es ist bei Neubauten daher ratsam, die für die Räume der Gruppe 2 geforderten Erdungssysteme grundsätzlich in allen Geschossdecken vorzusehen – auch dann, wenn es sich zur Zeit der Planung nur um Räume der Gruppen 0 oder 1 handelt. Hierdurch ist die spätere Nutzung des Baukörpers sehr freizügig.

Die Ableitungen sind bei Stahlbetonbauten in den Bewehrungen zu verlegen. Weiterhin sind auch die Bewehrungen der Geschossdecken untereinander und mit den Ableitungen zu verbinden (VDE 0185-305-3 Bbl 2:2007-01, Abschnitt 1.2 sowie Abbildung 3). Zur Einbindung der inneren Installationen sind an geeigneten Stellen Anschlussfahnen für Potentialausgleichsschienen zu errichten (VDE 0185-305-3 Bbl 2:2007-01, Abschnitt 1.4).

Abb. 3:  Erdungsanlage in einer Geschossdecke

3 Der Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene

Der „Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene“ (alte Bezeichnung „Hauptpotentialausgleich“) ist in VDE 0100-410:2007-06, Abschnitt 411.3.1.2 beschrieben.

Es müssen insbesondere folgende Bestandteile angeschlossen werden:

• der Erdungsleiter (Verbindung zum Fundamenterder)
• metallene Rohrleitungen von Versorgungssystemen, die in das Gebäude eingeführt sind
• fremde berührbare leitfähige Teile der Gebäudekonstruktion
• metallene Zentralheizungs- und Klimasysteme
• berührbare metallene Verstärkungen von Gebäudekonstruktionen

Diese Komponenten müssen nicht zwangsläufig direkt an die Haupterdungsschiene angeschlossen sein. Es ist auch möglich, hierfür Teilstrecken des Fundamenterders zu nutzen. Es ist gängige und normgerechte Praxis, die Haupterdungsschiene im elektrischen Betriebsraum der Allgemeinversorgung zu plazieren. Hier werden die elektrische Anlage und der Fundamenterder anschlossen. Über Anschlussstellen des Fundamenterders in den Technikräumen und weitere Potentialausgleichsschienen werden dort die entsprechenden Komponenten eingebunden.

4 Der zusätzliche Schutzpotentialausgleich für Räume mit Badewanne oder Dusche

Der zusätzliche Schutzpotentialausgleich für Räume mit Badewanne oder Dusche ist in VDE 0100-701:2008-10, Abschnitt 701.415.2 definiert. Dieser zusätzliche Schutzpotentialausgleich ist nicht gefordert, wenn im Gebäude ein Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene installiert ist. Hierdurch ist die leitfähige Verbindung zwischen den fremden leitfähigen Teilen (z. B. Heizungsleitungen, Trinkwasserversorgungen) und den Schutzleitern der elektrotechnischen Anlage zum Zweck des Schutzpotentialausgleichs gegeben.

Es steht dem Errichter der elektrotechnischen Anlage jedoch frei, dennoch einen zusätzlichen Schutzpotentialausgleich durchzuführen. Der zusätzliche Schutzpotentialausgleich ist allerdings zwingend erforderlich, wenn die zugeführten leitfähigen Rohrsysteme in Teilbereichen über „Isolierungen“ (z. B. Kunststoffrohre) verfügen.

In den Anwendungsbereich dieser Norm fallen alle Räume mit Badewanne oder Dusche. Diese Norm ist in den Patientenbäder der Bettenzimmer ebenso anzuwenden wie in den Stationsbädern. Sollten diese Räume allerdings einer medizinischen Nutzung der Gruppen 1 oder 2 unterliegen, so ist der nachfolgende Abschnitt besonders zu beachten.

5 Der zusätzliche Schutzpotentialausgleich für Räume der Gruppen 1 oder 2

Für medizinisch genutzte Bereiche der Gruppen 1 oder 2 ist ein zusätzlicher Schutzpotentialausgleich in VDE 0100-710:2002-11, Abschnitt 710.413.1.6 gefordert. In diesen zusätzlichen Schutzpotentialausgleich sind alle leitfähigen Teile innerhalb der Patientenumgebung (siehe Bild 1 in VDE 0100-710:2002-11) und die Haupterdungsschiene einzubinden. Zu den leitfähigen Teilen zählen z. B.:

• Schutzleiter
• fremde leitfähige Teile
• Abschirmungen gegen elektrische Störfelder
• ableitfähige Fußböden
• Metallschirme von Transformatoren des IT-Systems
• ortsfest Operationstische, die nicht mit dem Schutzleiter verbunden sind
• Anschlussbolzen für Potentialausgleichsleitungen in Bereichen der Gruppe 2

Dieser zusätzliche Schutzpotentialausgleich ist im medizinisch genutzten Bereich oder in dessen Nähe durchzuführen. Vorzugsweise wird die zugehörige Potentialausgleichsschiene in der Nähe der zugehörigen Verteiler plaziert.

Beinhaltet ein medizinisch genutzter Bereich der Gruppen 1 oder 2 Räume mit Badewanne oder Dusche, so sind beide Normen (VDE 0100-701 und VDE 0100-710) anzuwenden. Durch die größere Gewichtung der Anforderungen für den zusätzlichen Schutzpotentialausgleich für Räume der Gruppen 1 oder 2 ist der zusätzliche Schutzpotentialausgleich nach VDE 0100-701:2008-10, Abschnitt 701.415.2 bzw. VDE 0100-710:2002-11, Abschnitt 710.413.1.6 auch bei vorhandenem Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene durchzuführen, wenn sich die einzubindenden Komponenten in der Patientenumgebung befinden.

Fazit

In medizinisch genutzten Bereichen werden sehr viele Anschlüsse des Schutzpotentialausgleichs durchgeführt. Eine Beschriftung aller zu den Potentialausgleichsschienen geführten Leitungen ist daher zwingend notwendig. Durch die Erstellung von Übersichtsschaltbildern (sog. Kabelspinnen) der Potentialausgleichsanlage wird die spätere Wiederholungsprüfung der elektrischen Anlage vereinfacht.

Die in Beton oder im Erdreich unter der Sohle eingebetteten Bestandteile der Erdungsanlage sind während der Nutzung des Gebäudes nicht mehr zugänglich. Ihre Installation muss daher mit großer Sorgfalt ausgeführt werden. Die Erdungsanlage eines Krankenhauses sollte grundsätzlich für Räume der Gruppe 2 ausgelegt werden um auch die spätere Umnutzungen der Räume zu ermöglichen.

Folgendes ist insbesondere zu beachten:

• Erder unter der Sohle
• Erder in jeder Geschossdecke
• Schweiß- oder Klemmverbindungen der Bewehrung untereinander
• Anbindung des Erders an die Bewehrung im Abstand von 2 m
• ausreichende Anzahl von Anschlussstellen für Potentialausgleichsschienen
• Fotodokumentation aller in Erdreich oder Beton eingebetteten Erdungskomponenten
• Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene
• zusätzlicher Schutzpotentialausgleich für Räume mit Badewanne oder Dusche
• zusätzlicher Schutzpotentialausgleich für medizinisch genutzte Bereiche der Gruppen 1 oder 2
• qualitativ hochwertiges Montagepersonal
• Dokumentation mit Übersichtsschaltbildern

Autor: Dipl.-Ing. (FH) Olaf Wulf
Herr Wulf ist Fachplaner und Fachbauleiter im Ingenieurbüro Wendt (Bremen/Hamburg, www.ib-joerg-wendt.de)