11.02.2019

Installation von Kommunikationsverkabelung nach DIN EN 50174-2

Aufgrund der zunehmenden Anzahl moderner IT-Systeme, Steuer- und Regeleinheiten in der Gebäudesystemtechnik, empfindlicher Sensorik sowie der Vernetzung in Gebäuden ist es heutzutage wichtiger denn je, dass diese Systeme und Geräte auf einer sicheren und störungsfreien Verkabelung basieren. Dieser Beitrag gibt im Wesentlichen die Kernaussagen der DIN EN 50174-2 bezüglich der Auslegung von Kabelwegsystemen, Trennung von Energie- und Datenkabeln, wirkender Störeinflüsse auf die zu installierende informationstechnische Verkabelungsanlage und einer EMV-tauglichen Stromversorgung sowie Erdungs- und Potenzialausgleichsanlage wieder.

elektromagnetische Felder

Störsichere und gut durchdachte Verkabelungsanlagen

Die Norm selbst betont schon in der Einleitung die Relevanz und Notwendigkeit einer sicheren Infrastruktur für informationstechnische Verkabelungen. Denn eine störsichere und gut durchdachte Verkabelungsanlage legt das Fundament für darauf aufbauende Systeme. Meiner Meinung nach ist das im Anhang der Norm aufgeführte Thema EMV einer der ausschlaggebenden Punkte, weshalb die Planung und Installation einer informationstechnischen Verkabelung sorgfältig und normgerecht auszuführen sind.

Notwendige Grundlagen

Aus diesem Grund sollten, bevor näher auf die Norm eingegangen wird, die nötigen Grundlagen geschaffen werden, um für die Notwendigkeit solcher Normen zu sensibilisieren.

Schwerpunkte: Planung und Installation

Der Beitrag beschränkt sich aufgrund des Umfangs auf die Abschnitte 4 bis 7, die allgemein (gebäude- und raumunabhängig) die Planung und Installation von Kommunikationsverkabelung auf Basis der derzeit gültigen Fassung der DIN EN 50174-2 (VDE 0800-174-2) beschreiben. Die Abschnitte 8 bis 12 behandeln gebäudespezifische Anforderungen und sind nicht Teil dieses Beitrags.

Weitere Abgrenzungen sind Teile im Anhang der Norm sowie Blitz- und Überspannungsschutz.

Nicht behandelt werden Anhang A.3 und Anhang B. Dabei geht es um den Einsatz von Filtern, Isolationskomponenten und Überspannungs-Schutzgeräten sowie die Geltung der Verantwortlichkeiten.

Weitere relevante Normen

  • DIN EN 50310 „Anwendung von Maßnahmen für Erdung und Potenzialausgleich in Gebäuden mit Einrichtungen der Informationstechnik”
  • DIN EN 50173 Teil 1 bis 6 „Informationstechnik – Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen”
  • DIN EN 50174 (Teil 1 und 3): weitere Teile der Normreihe DIN EN 50174
  • VDE 0100-444 „Errichten von Niederspannungsanlagen”
  • DIN EN 50346 „Prüfen installierter Verkabelung”

Anwendungsbereich

Planerischer und praktischer Leitfaden

Die Norm DIN EN 50174-2 (VDE 0800-174-2) behandelt die Planungsphase sowie die Installationspraktiken aller Arten von informationstechnischer Verkabelung in Gebäuden. Die Norm dient somit als planerischer wie auch als praktischer Leitfaden für informationstechnische Verkabelung.

Richtlinien und Gesetze beachten

Die Anwendung dieses Beitrags entbindet nicht von der Verpflichtung, die geltenden Richtlinien und Gesetze im Ganzen zu berücksichtigen und einzuhalten.

Vereinbarungen

Wird in diesem Beitrag der Begriff „Kabel” genannt, steht, falls nichts anderes erwähnt wird, dieser Begriff sowohl für ein Kabel als auch für eine Leitung bezogen auf den jeweiligen Kontext.

Grundlagen

Beschränkung auf Kernaussagen

Aufgrund des Umfangs dieses Beitrags können die nachfolgenden, zum Verständnis der Norm dienenden Grundlagen und deren komplexe Zusammenhänge, die bis hin zur theoretischen Feldtheorie der Elektrotechnik reichen, nicht bis in das letzte Detail beschrieben und besprochen werden. Es wird versucht, die Kernaussagen der jeweiligen Thematik wiederzugeben.

Elektrische und magnetische Felder

Künstliche und natürliche Felder

Elektrische und magnetische Felder sind in unserem Leben allgegenwärtig. Künstlich erzeugte Felder treten z.B. generell bei elektrischen Anlagen, Hochspannungsleitungen, in der Mobilfunktechnik, bei Elektromotoren, Frequenzumrichtern etc. auf. Neben den künstlich erzeugten Feldern umgeben uns auch natürliche Felder, z.B. das magnetische Feld der Erde und das elektrische Feld, das zwischen Erde und der Ionosphäre besteht.

Elektrisches Feld

Eine der Ursachen des elektrischen Felds sind getrennte elektrische Ladungen. Abbildung 1 zeigt zwei Punktladungen und das daraus resultierende elektrische Feld, das mithilfe von sogenannten elektrischen Feldlinien dargestellt werden kann.

elektrisches Feld

Definitionsgemäß treten die Feldlinien aus der positiven Ladung (Quelle) aus und münden in der negativen Ladung (Senke). Bei einem elektrischen Feld handelt es sich um ein Quellenfeld.

Magnetisches Feld

Eine der Ursachen des magnetischen Felds sind bewegte elektrische Ladungen (z.B. in einem Leiter), also ein elektrischer Strom. Abbildung 2 zeigt einen stromdurchflossenen Leiter und das daraus resultierende magnetische Feld, das mithilfe von sogenannten magnetischen Feldlinien dargestellt werden kann. Bei dem magnetischen Feld handelt es sich um ein Wirbelfeld.

magnetisches Feld

 

Elektrostatisches Feld und magnetostatisches Feld

Bei den beiden Erläuterungen spricht man bei dem elektrischen Feld aufgrund von ruhender elektrischer Ladung von einem elektrostatischen Feld und bei dem magnetischen Feld aufgrund von stationären Strömen von einem magnetostatischen Feld.

Quasistationäres Feld/elektromagnetisches Feld

Nun kommen aber in der Elektrotechnik nicht nur statische, sondern in elektrischen Anlagen vor allem auch zeitlich veränderliche, sogenannte quasistationäre Felder vor. Hier gelten andere physikalische Gesetzmäßigkeiten. Als Beispiel kann das Induktionsgesetz herangezogen werden. Aufgrund des zeitlich veränderlichen Magnetfelds wird in einer Leiterschleife eine Spannung induziert. Des Weiteren kann die Ursache des elektrischen Felds das zeitlich veränderliche magnetische Feld sein und umgekehrt. Hierbei spricht man von elektromagnetischen Feldern.

Elektromagnetisches Wellenfeld

Die Tatsache, dass sich elektrische und magnetische Felder gegenseitig erzeugen können, führt bei hohen Frequenzen dazu, dass elektrische und magnetische Felder nicht nur für sich selbst, also einzeln existieren, sondern auch miteinander fest verkoppelt auftreten. Ein elektromagnetisches Feld hat (bei entsprechend hoher Frequenz) die Eigenschaft, dass es sich von seinem Ursprung entfernen kann und sich somit eine elektromagnetische Welle bildet, die sich frei im Raum ausbreiten kann.

Die Tabelle zeigt eine typische Unterteilung der Feldtypen mit ihren unterschiedlichen Eigenschaften und Merkmalen:

Statische Felder Quasistationäre/elektromagnetische Felder Elektromagnetisches Wellenfeld
Felder elektrostatisches Feld magnetostatisches Feld niederfrequente magnetische Felder niederfrequente elektrische Felder (hochfrequente) elektromagnetische Felder (hochfrequente) gekoppelte magnetische und elektrische Felder
Merkmale keine Induktion keine Induktion Induktion, Influenz, Skineffekt (bei hohen Frequenzen), keine Wellenausbreitung Induktion, Skineffekt, Wellenausbreitung

Unterschiedliche Störwirkungen

Diese wesentlichen Unterschiede und die charakteristischen Merkmale von Feldtypen wirken somit auch unterschiedlich störend auf informationstechnische Einrichtungen. Unter anderem für die Betrachtungen von Schirmmechanismen sind diese Unterschiede essenziell.

Weitere Informationen zur DIN EN 50174-2 finden Sie in unserem Produkt Elektromagnetische Verträglichkeit.

 

Autor: Daniel Hübner (Ausbildung zum Elektroniker/Fachrichtung Energie- und Gebäudetechnik, Studium der Elektrotechnik/Automatisierungstechnik. Projektmanager/Projektingenieur (Elektrotechnik) auf dem US-Militärflugplatz in Ramstein.)