Wenn der Strom über die Wasserleitung fließt

Vor dem Jahr 1973 waren Neubauten in der Regel nicht mit einer hauseigenen Erdungsanlage ausgerüstet. In diesen Gebäuden dienten die metallischen Wasserleitungen auch der Erdung der Elektroinstallation. Viele elektrische Anlagen in Altbauten sind noch immer mit einem früher üblichen TN-C-System ausgerüstet (siehe Abbildung). Im Gegensatz zu heute üblichen TN-C-S-Systemen ist bei Altanlagen der PEN-Leiter nicht in Neutralleiter (N-Leiter) und Schutzleiter (PE-Leiter) aufgeteilt.

Diese Altanlagen entsprechen nicht mehr den allgemein anerkannten Regeln der Technik und weisen oft Fehler in der Elektroinstallation auf. Fehlerhafte PEN-Leiter sowie korrodierte Anschlüsse sind möglich. Wenn etwa beim Ausbauen eines Wasserzählers die Lampen flackern oder ausgehen, so ist dies ein deutliches Zeichen dafür, dass der Verbraucherstrom über die Wasserleitung fließt. Die Wasserleitung ist ein Teil des Strompfades geworden und ersetzt den defekten PEN-Leiter des Stromnetzes.

So kommt der Strom auf die Wasserleitung

Bei eingebautem Wasserzähler fließt der Strom von einem der Außenleiter (L1, L2, L3) über den eingeschalteten Verbraucher zum N-Leiter. Ist der PEN-Leiter des Netzes oder der Anschluss des PEN-Leiters defekt und der hausinterne PEN-Leiter mit der Wasserleitung galvanisch verbunden, so fließt der Strom über die metallische Wasserleitung zur Erde. Wird aus einer solchen Anlage der Wasserzähler ausgebaut, wird auch der Stromkreis unterbrochen. Die hausseitige Wasserleitung steht nun mit der vollen Netzspannung von 230 Volt unter Spannung. Berührt jetzt jemand die Wasserleitung oder sonstige leitfähige Teile, die mit der Wasserleitung oder mit dem PEN-Leiter verbunden sind, besteht Lebensgefahr.

Die gleiche Gefährdung entsteht, wenn ein Verteilnetzbetreiber im Rahmen einer Hausanschlusssanierung eine metallische Wasser-Hausanschlussleitung durch eine Leitung aus Kunststoff ersetzt. In einem solchen Fall muss der Verteilnetzbetreiber den Anschlussnehmer auffordern, die elektrische Gebäudeanlage durch einen Fachbetrieb überprüfen und erforderlichenfalls ertüchtigen zu lassen.

Häufig ist es nur dem Zufall zu verdanken, dass die zuvor beschriebenen Situationen nicht zu folgenschweren Unfällen führen. So kann es lebensrettend sein, wenn …

• der Monteur flüssigkeitsdichte Handschuhe aus einem nicht leitfähigen Material trägt,
• kein Hausbewohner metallische Teile der Wasserversorgung berührt,
• zufällig der Strom einen anderen Weg findet,
• sich per Zufall eine symmetrische Belastung aller drei Außenleiter ergibt, sodass die Summe der Ströme des N-Leiters gleich Null ist.

Das ist zu tun

Um derart gefährliche Situationen zu vermeiden, sind vor jedem Ausbau eines Wasserzählers folgende Fragen zu beantworten:

1. Besitzt die Anlage einen Wasserzählerbügel?
2. Besitzt die Anlage eine Haupterdungsschiene, die mit dem hauseigenen Erder verbunden ist?
3. Ist die Wasserleitung auf der Verbraucherseite über einen mindestens 6 mm² dicken Leiter mit der Haupterdungsschiene verbunden?
4. Ist die Wasserleitung über eine Leitung direkt mit dem Hausanschlusskasten verbunden?

Wenn bereits Frage 1 mit „Nein“ zu beantworten ist, besteht ohne das Ergreifen weiterer Maßnahmen eine elektrische Gefährdung beim Ausbau der Wasseruhr. Vor dem Zählerausbau ist dann zwingend eine Überbrückung mit einer geeigneten Überbrückungsleitung nach DVGW GW 309 herzustellen.

Diese Überbrückungsleitung muss aus hochflexiblem, isoliertem Kupferseil mit einem Mindestquerschnitt von 16 mm² bestehen. Das Kupferseil wird mit Schraubschellen vor und hinter dem Zähler an der metallischen Wasserleitung befestigt. Vor dem Anbringen der Schraubschellen sind die Kontaktstellen gründlich zu reinigen, um einen guten Kontakt zu gewährleisten.

Welche Spannung tatsächlich an der Wasserleitung oder an der Potentialausgleichsleitung anliegt, hängt von den jeweiligen Widerständen im Stromkreis ab. Wie in der Abbildung dargestellt, sind Leiterwiderstand, Verbraucherwiderstand und der Widerstand des PEN-Leiters in Reihe geschaltet und bilden einen Spannungsteiler. Die Spannung auf dem hausinternen PEN-Leiter verhält sich proportional zum nachgeschalteten Ersatzwiderstand, der sich aus dem Netzwiderstand des PEN-Leiters und dem Widerstand der Anlagenerdung (R_Erdung) ergibt. Um auch bei einem defekten PEN-Leiter im Verteilnetz die Spannung auf dem hausinternen PEN-Leiter und die Berührungsspannung auf der Wasserleitung so gering wie möglich zu halten (< 50 Volt), ist ein niederohmiger Erdungswiderstand zwingend erforderlich.

Die folgende Abbildung zeigt eine Hausanlage, die den Anforderungen der gültigen DIN VDE 0100-410 und -540 entspricht. Bei einem Ausfall des PEN-Leiters und gleichzeitiger Unterbrechung der Wasserleitung würden sowohl der Verbraucherstrom als auch mögliche Fehlerströme über den Anlagenerder abgeleitet. Dadurch bleibt die Berührungsspannung an der Wasserleitung und allen Betriebsmitteln, die mit der Haupterdungsschiene verbunden sind, sicher unter 50 Volt.

Elektrische Gefährdungen

Im Fehlerfall kann eine Wasserleitung bei Altanlagen wie zuvor beschrieben ein Teil des Strompfades werden und damit zu einem funktionalen Teil der Elektroinstallation. In solchen Fällen kann die Berührungsspannung mehr als 50 Volt betragen.

Für Verteilnetzbetreiber oder ihre Dienstleister ergeben sich daraus erhebliche praktische Probleme:

• Viele Eigentümer ertüchtigen ihre Anlagen trotz Aufforderung nicht.
• Die Anlagen lassen sich in den meisten Fällen nicht problemlos freischalten.
• Das eingesetzte Personal besitzt keine ausreichende elektrotechnische Qualifikation.
• Die Zeitvorgaben erlauben keine gründliche Prüfung der Anlagen.

Zu den organisatorischen Pflichten der Verteilnetzbetreiber oder ihrer Dienstleister gehört es:

• die Gefährdungsbeurteilung zu erstellen oder zu erweitern
• eine Arbeitsanweisung zu erstellen
• eine Betriebsanweisung zu erstellen
• die Beschäftigten regelmäßig anhand der Betriebsanweisung zu unterweisen.

Darüber hinaus ist zu klären:

• Sind Alleinarbeiten zulässig?
• Soll eine regelmäßige Rückmeldung an eine Bereitschaftsstelle erfolgen?
• Wie werden Erste-Hilfe-Leistungen sichergestellt?

Nach einem Text von Eberhard Noll,
Erstveröffentlichung etem 2.2012, Text redaktionell überarbeitet