Leitungsverlegung und Verlegearten

Eine Leitung muss im Betrieb mehrere Dinge gleichzeitig leisten. Sie soll den Strom sicher führen, dabei vor mechanischer Beschädigung geschützt sein, ihre Wärme abgeben können und im Bedarfsfall zugänglich bleiben. Die Verlegeart – also die konkrete Art und Weise, wie eine Leitung geführt und befestigt wird – beeinflusst all diese Punkte direkt.

Ein einfaches Beispiel macht das klar. Wird eine Leitung frei an der Wand auf Schellen verlegt, gibt sie ihre Wärme leicht an die Umgebungsluft ab. Liegt dieselbe Leitung in einem geschlossenen Rohr unter Putz, staut sich die Wärme. Die Leitung wird wärmer, obwohl der Strom gleich bleibt. Daraus folgt eine zentrale Erkenntnis: Die Verlegeart bestimmt mit, wie stark eine Leitung belastet werden darf.

Damit man Verlegearten vergleichbar macht, fasst man sie zu Referenzverlegearten zusammen. Eine Referenzverlegeart ist eine genormte Modellsituation – zum Beispiel „im wärmegedämmten Hohlraum“ oder „frei in Luft“ –, der jede reale Verlegung zugeordnet wird. Diese Zuordnung ist die Brücke zwischen der praktischen Montage und den Tabellenwerten für die Strombelastbarkeit.

Welche Leitungsart man überhaupt einsetzt – also ob eine Mantelleitung, eine Einzelader oder ein bestimmtes Kabel – ist ein eigenes Thema und wird hier vorausgesetzt. Auch die genaue rechnerische Festlegung des Querschnitts samt Spannungsfall behandeln wir hier nicht; das gehört in den Beitrag zur Leitungsdimensionierung. In diesem Beitrag geht es um das Wie und Wo der Verlegung.

Für die Praxis in Österreich bildet die Normenreihe OVE E 8101 die Grundlage, insbesondere der Teil 5-52, der sich mit der Auswahl und Errichtung von Leitungsanlagen befasst. Dort sind die zulässigen Verlegearten systematisch erfasst. Man unterscheidet sie grob danach, wo und wie die Leitung geführt wird.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die wichtigsten Verlegearten und ihre typischen Einsatzbereiche.

Die Buchstaben in der Spalte „Referenzverlegeart“ sind die normativen Kurzzeichen nach OVE E 8101. Sie tauchen in Herstellerdatenblättern und in den Reduktionstabellen wieder auf – wer eine reale Verlegung dem richtigen Kurzzeichen zuordnet, findet damit die passenden Belastbarkeitswerte. Grob gilt: A steht für umschlossene Verlegung in wärmegedämmten Wänden mit schlechter Kühlung, B für Verlegung in Rohr oder Kanal, C für direkt verlegte Mantelleitungen, D für Erdverlegung und E/F für die gut gekühlte freie Verlegung in Luft auf Tragsystemen. Welches Kurzzeichen exakt zutrifft, hängt zusätzlich von der Leitungsart und den genauen Einbaubedingungen ab.

Jede dieser Verlegearten lässt sich einer Referenzverlegeart zuordnen. Genau diese Zuordnung entscheidet später über die Strombelastbarkeit. Eine Leitung auf einer offenen Kabelrinne hat eine gute Wärmeabfuhr, eine Leitung im wärmegedämmten Hohlraum eine schlechte. Beide können dieselbe Leitung sein – die Verlegeart macht den Unterschied.

Wichtig ist, schon bei der Planung an die Zugänglichkeit zu denken. Eine Leitung im Installationskanal lässt sich nachträglich erweitern oder austauschen. Eine direkt eingeputzte Leitung ist dauerhaft fixiert. Beides hat seine Berechtigung, aber die Entscheidung sollte bewusst fallen.

Hat man die Verlegeart gewählt, braucht es das passende System dazu. Hier geht es um die konkreten Bauteile: Rohre, Kanäle, Tragsysteme und Befestigungsmittel.

Rohrsysteme gibt es als starre und flexible Ausführung, in Kunststoff oder Metall. Starre Kunststoffrohre kommen unter Putz und in trockenen Innenräumen zum Einsatz. Flexible Rohre eignen sich, wo Bögen und Versprünge zu überbrücken sind. Metallrohre wählt man, wo zusätzlicher mechanischer Schutz oder eine bestimmte Brandbeständigkeit gefordert ist. In das Rohr werden später Einzeladern eingezogen, oder das Rohr schützt eine bereits ummantelte Leitung.

Installationskanäle und Sockelleisten sind aufgesetzte Systeme. Sie werden auf die Wand montiert und mit einem Deckel verschlossen. Der große Vorteil ist die jederzeitige Zugänglichkeit. Kanäle finden sich häufig in Büros, Werkstätten und bei Nachrüstungen, wo nicht in die Wand gestemmt werden soll.

Kabelrinnen, Pritschen und Kabelleitern sind Tragsysteme für die offene Verlegung größerer Leitungsmengen. Die Rinne hat einen geschlossenen Boden, die Pritsche ist gelocht für bessere Belüftung, die Leiter besteht nur aus Sprossen. Sie tragen Leitungen über lange Strecken und sind das Rückgrat der Industrieverlegung.

Bei der Belegung dieser Tragsysteme gelten einige Grundregeln, die direkt mit der Wärmeabfuhr zusammenhängen. Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten zusammen.

Bei der Befestigung sorgen Schellen, Klemmen und Kabelbinder für sicheren Halt. Die Abstände richten sich nach Leitungsgewicht und Verlegerichtung – waagrechte Strecken dürfen größere Abstände haben als senkrechte, bei denen das Eigengewicht zieht. Wichtig ist ein gleichmäßiges Bild ohne Durchhängen, denn eine durchhängende Leitung steht unter Dauerzug an den Befestigungspunkten.

Ein Punkt, der oft zu kurz kommt, ist die Abschottung. Führt eine Trasse durch eine Wand oder Decke mit Brandschutzanforderung, muss die Durchführung wieder brandsicher verschlossen werden – mit geprüften Brandschott-Systemen. Ein offen gebliebenes Loch in einer Brandwand macht die ganze Brandabschnittsbildung wirkungslos.

Im ersten Kapitel ist der Grundgedanke schon angeklungen: Dieselbe Leitung darf je nach Verlegeart unterschiedlich stark belastet werden. Hier sehen wir uns genauer an, warum das so ist – ohne die genaue Berechnung, denn die gehört in den Beitrag zur Leitungsdimensionierung.

Der physikalische Kern ist die Wärmeabfuhr. Jeder Leiter setzt beim Stromfluss Verlustleistung in Wärme um. Damit die Leitung nicht überhitzt, muss diese Wärme an die Umgebung abgegeben werden. Wie gut das gelingt, hängt von der Verlegeart ab. Eine frei in Luft verlegte Leitung kühlt gut, eine im wärmegedämmten Hohlraum oder im Bündel schlecht. Je schlechter die Kühlung, desto weniger Strom darf dauerhaft fließen.

Zwei Einflüsse spielen dabei eine besondere Rolle. Der erste ist die Häufung. Liegen mehrere stromführende Leitungen dicht beieinander, erwärmen sie sich gegenseitig. Jede einzelne kann dann weniger Strom führen als allein. Der zweite ist die Umgebungstemperatur. Ist die Umgebung wärmer als die genormte Bezugstemperatur, kann weniger Wärme abfließen, und auch dann sinkt die zulässige Belastung.

In der Norm werden diese Einflüsse über Reduktionsfaktoren berücksichtigt. Vereinfacht gesagt: Man geht von einem Grundwert der Belastbarkeit aus und verringert ihn mit Faktoren für Häufung und Temperatur. Das Prinzip lässt sich so beschreiben:

Beide Faktoren sind höchstens 1 und verkleinern den Grundwert. Liegen ungünstige Bedingungen vor – viele Leitungen gebündelt, hohe Umgebungstemperatur – kann die tatsächlich zulässige Belastbarkeit deutlich unter dem Grundwert liegen.

Für die konkrete Auslegung braucht man die genauen Tabellenwerte der Grundbelastbarkeit und der einzelnen Faktoren sowie die daraus folgende Querschnittswahl und den Spannungsfall. Diese vollständige Berechnung ist Gegenstand des Beitrags zur Leitungsdimensionierung und Spannungsfall. Für das Verständnis der Verlegearten reicht der Zusammenhang: Wer ungünstig verlegt, muss entweder den Querschnitt vergrößern oder den Strom begrenzen.

Sobald Leitungen das Gebäude verlassen, gelten besondere Regeln. Im Erdreich und im Freien wirken Belastungen, die im Innenraum keine Rolle spielen.

Bei der Erdverlegung wird ein für diesen Zweck geeignetes Erdkabel in einen Graben gelegt. Die Verlegetiefe ist so zu wählen, dass das Kabel vor mechanischer Beschädigung etwa durch Grabungsarbeiten geschützt ist; bei Trassen unter befahrbaren Flächen entsprechend tiefer. Das Kabel liegt in einem Sandbett, das es vor scharfkantigen Steinen schützt und Druck gleichmäßig verteilt. Darüber kommen eine Abdeckung – etwa Kabelabdeckplatten – und ein Warnband, das bei späteren Grabungen rechtzeitig auf die Leitung aufmerksam macht.

Der typische Aufbau eines Kabelgrabens lässt sich gut im Querschnitt zeigen.

Von unten nach oben gelesen: Das Kabel liegt im Sandbett, darüber schützt eine Abdeckplatte vor Spatenstichen, und das Warnband signalisiert die Leitung, bevor man beim Graben das Kabel selbst erreicht. Erst darüber wird der Graben mit Aushub verfüllt.

Im Freien kommen andere Belastungen dazu. UV-Strahlung greift ungeeignete Mäntel an, deshalb braucht es UV-beständige Leitungen oder einen Schutz durch Rohr oder Kanal. Feuchtigkeit und Regen verlangen eine ausreichende IP-Schutzart bei Dosen, Verteilern und Einführungen. An Stellen, wo eine Leitung mechanisch gefährdet ist – etwa im Bereich von Toren, Fahrwegen oder in Greifhöhe –, ist ein zusätzlicher mechanischer Schutz durch Rohr oder Profil sinnvoll.

Bei senkrechten Steig- und Fallleitungen an Fassaden is auf sichere Befestigung in engen Abständen zu achten, weil das Eigengewicht dauerhaft zieht. Auch die Einführung ins Gebäude muss dicht ausgeführt sein, damit kein Wasser entlang der Leitung ins Innere wandert.