Blitzschutz und Erdung von Krananlagen nach GB 50057-2010
Kernpunkte Die verbindliche nationale Norm GB 50057-2010 „Blitzschutz von Gebäuden – Konstruktionsvorschrift“ regelt die Blitzschutzklassifizierung von Kranhallen sowie die Erdungsanforderungen für Krane. ① Die Hallen werden in die Blitzschutzklassen I, II und III eingeteilt; Kranhallen fallen in der Regel in Klasse II oder III. ② Der Erdungswiderstand beträgt ≤ 4 Ω (bei wiederholter Erdung ≤ 10 Ω). ③ Schleifleitungen sind an mindestens beiden Enden zu erden, in der Mitte alle 30 m wiederholte Erdung. ④ Schienenstöße sind mit Überbrückungsleitungen zu verbinden (Kupferleiter ≥ 16 mm²). ⑤ Der Kran bildet über Schiene – Schleifleitung – Erdungssystem einen zuverlässigen elektrischen Pfad. Bei Kranen von Kelude Schwerindustrie beträgt der Erdungswiderstand bei der Werksabnahme ≤ 2 Ω; serienmäßig sind Erdungsklemmen für den einfachen Anschluss vor Ort vorhanden.
Normenübersicht und Blitzschutzklassen
Die verbindliche nationale Norm GB 50057-2010 „Blitzschutz von Gebäuden – Konstruktionsvorschrift“ ist die maßgebliche Norm im Bereich des baulichen Blitzschutzes (die Kennzeichnung „GB“ ohne „T“ weist auf ihren verbindlichen Charakter hin). Die Blitzschutzklasse einer Kranhalle wird anhand der Bedeutung und Gefährdungsklasse des Gebäudes bestimmt: ① Hallen mit Lagerung explosionsgefährdeter Stoffe fallen in Klasse I; ② Hallen mit Metalldach und einer Höhe ≥ 15 m sind in der Regel Klasse II; ③ allgemeine mechanische Fertigungshallen entsprechen Klasse III. Als großes bewegliches Metallgerät ist der Kran ein wesentlicher Bestandteil des Blitzschutzsystems der Halle. Krane von Kelude Schwerindustrie werden ab Werk mit vorinstallierten Erdungsklemmen geliefert; bei der Montage vor Ort genügt der Anschluss an das Erdungssystem der Halle.
Blitzschutzklassen und Schutzbereich von Blitzableitern
GB 50057-2010 teilt Gebäude anhand der jährlich zu erwartenden Blitzeinschläge in drei Blitzschutzklassen ein. Kranhallen sind in der Regel der Klasse II oder III zuzuordnen. Der Schutzbereich von Blitzableitern wird nach dem Rollkugelverfahren ermittelt: Für Klasse II beträgt der Rollkugelradius 45 m, für Klasse III 60 m. Der höchste Punkt des Krans muss einen vertikalen Abstand von ≥ 3 m (Klasse II) bzw. ≥ 2 m (Klasse III) zum Blitzableiter einhalten und innerhalb des Schutzbereichs liegen.
Spezifische Anforderungen an die Schienenüberbrückung: Gemäß GB 50057 sind Schienenstöße mit Kupferleitern von ≥ 16 mm² zu überbrücken. Der Widerstand jeder Überbrückungsleitung darf 0,03 Ω nicht überschreiten. Auf derselben Schiene ist alle ≤ 25 m ein Erdungsanschlusspunkt (Verbindung mit dem Erdungssystem der Halle) vorzusehen. Jeder Kran von Kelude Schwerindustrie wird ab Werk mit Überbrückungsleitungen und Erdungsklemmen ausgeliefert; bei der Montage ist lediglich die Verbindung mit dem Erdungssystem der Halle herzustellen. Der Übergangswiderstand zwischen beliebigen Bauteilen des Krans und dem Erdboden beträgt ≤ 4 Ω.
Systemaufbau des Blitzschutz-Erdungssystems
Blitzableiter (Fangstange / Fangband)
Der Blitzableiter ist das metallische Bauteil, das den Blitzeinschlag direkt aufnimmt und sich am höchsten Punkt der Halle befindet. Bei Hallen mit einer Höhe ≥ 15 m ist auf dem Dach ein Fangnetz (Maschenweite ≤ 10 m × 10 m oder ≤ 12 m × 8 m) zu installieren. Der in der Halle befindliche Kran liegt innerhalb des Schutzbereichs des Blitzableiters und benötigt keine separate Fangvorrichtung. Für frei aufgestellte Portalkrane, die einen eigenständigen Blitzschutz benötigen, bietet Kelude Schwerindustrie die Nachrüstung von Blitzableitern an.
Ableitungen
Die Ableitungen führen den vom Blitzableiter aufgenommenen Blitzstrom zur Erdungsanlage. Sie werden entlang der Außenwände der Halle verlegt, mit folgenden Abständen: Klasse I ≤ 12 m, Klasse II ≤ 18 m, Klasse III ≤ 25 m. Kranhallen werden in der Regel nach Klasse II (≤ 18 m) ausgelegt und benötigen mindestens zwei Ableitungen. Die Ableitungen bestehen aus verzinktem Rundstahl (≥ 8 mm) oder Bandstahl (≥ 4 mm × 40 mm).
Erdungsanlage
Die Erdungsanlage besteht aus den im Erdreich verlegten Erdungselektroden und Erdungsleitern. Als natürliche Erdungselektroden werden vorrangig die Fundamentbewehrung oder Pfahlgründungen der Halle genutzt; als künstliche Erdungselektroden dienen verzinkte Winkelstähle oder Kupferstäbe. Die Anforderungen an den Erdungswiderstand betragen: Klasse I ≤ 1 Ω, Klasse II ≤ 4 Ω, Klasse III ≤ 10 Ω. Der Erdungsschutz im Rahmen des Sicherheitsschutzsystems für Krane kann die Erdungsanlage gemeinsam mit dem Blitzschutz-Erdungssystem nutzen.
Spezifische Anforderungen an die Kranerdung
| ErdungPunkt | Anforderungen | Verbindungsart | LeitungsquerschnittAnforderungen |
|---|---|---|---|
| KranGrundkörper | Erdungswiderstand≤4Ω | ErdungsleiterSchieneWerkshalleErdungNetz | ≥16mm²Kupferleitung |
| Schleifleitung / Stromschiene | beide EndenErdung+je30mwiederholtErdung | Erdungsleiterdirekt anschließen anErdungNetz | ≥16mm²Kupferleitung |
| Schiene | je Feld≥1StelleErdung | SchienenklemmeSchraubeErdungsleiter | ≥16mm²Kupferleitung |
| SchienenstoßÜberbrückung | jederVerbindungmit Überbrückungsleitung | mit ÜberbrückungsleitungSchweißenoderSchraubeBefestigung | ≥16mm²Kupferleitung |
| Elektroschrank | Erdungswiderstand≤4Ω | PEErdungReiheErdungKlemme | ≥10mm²Kupferleitung |
Erdungswiderstand messen und warten
Häufige Fragen zur Schienenerdung
F: Ist die Erdung über die Kranschiene zuverlässig?
A: Ja, sofern die Schienenstöße mit Verbindungsleitungen (Kupfer, mindestens 16 mm² Querschnitt) überbrückt werden und die Schiene mindestens eine zuverlässige Erdungsverbindung aufweist. Die bloße Kontaktierung über die Schienenklemme ist nicht ausreichend, da Schrauben locker werden oder korrodieren können. Kelude fordert je eine separate Erdung an beiden Schienenenden.
F: Was tun bei zu hohem Erdungswiderstand?
A: Bei erhöhtem Widerstand: ① Erdungsverbindungen auf festen Sitz prüfen; ② zusätzliche Erdungselektroden setzen (Winkelstahl oder Kupferstab); ③ Widerstandsreduzierungsmittel einsetzen, um den spezifischen Bodenwiderstand zu senken; ④ Erdungselektroden verlängern (tiefer verlegen). Bei der Werksabnahme wird der Erdungswiderstand des Kranrahmens separat gemessen und muss ≤ 2 Ω betragen.
F: Benötigt ein Portalkran im Freien einen Blitzableiter?
A: Nach DIN EN 62305 ist ein Blitzableiter für Freiluftkrane nicht zwingend vorgeschrieben, der Erdungswiderstand muss jedoch ≤ 4 Ω betragen und die Schienenerdung zuverlässig sein. Steht der Kran auf freiem Gelände ohne höhere Gebäude in der Nähe, empfiehlt Kelude, am Endwagen der Kranbrücke einen Blitzableiter nachzurüsten, um den Kran selbst zu schützen.
F: Welcher Leiterquerschnitt ist für Erdungs- und Verbindungsleitungen erforderlich?
A: Nach DIN EN 62305 gelten folgende Mindestquerschnitte für Erdungsleiter: Kupfer ≥ 16 mm², Aluminium ≥ 25 mm², Stahl ≥ 50 mm². Für Schienenverbindungen gilt ebenfalls Kupfer mit mindestens 16 mm² Querschnitt. Kelude verwendet standardmäßig Kupfergeflechtband mit 25 mm² Querschnitt als Erdungsleiter – für bessere Leitfähigkeit und höhere Zähigkeit.
Die vorstehenden Ausführungen erläutern die Anforderungen an die Erdung von Krananlagen in Werkshallen gemäß DIN EN 62305 (Blitzschutz von Gebäuden). Kelude-Krane werden mit einem Erdungswiderstand von ≤ 2 Ω ausgeliefert und sind mit vorinstallierten Erdungsanschlüssen für eine einfache Montage vor Ort ausgestattet. Darüber hinaus bieten wir Inspektion und Umbau von Erdungssystemen an. Für eine individuelle Blitzschutz- und Erdungslösung kontaktieren Sie bitte das technische Team von Kelude.
