Hauseinführung Erdung und Potentialausgleich PV-Anlage

Diskutiere Hauseinführung Erdung und Potentialausgleich PV-Anlage im Blitzschutz, EMV, Erdung & Potentialausgleich Forum im Bereich ELEKTRO-INSTALLATION & HAUSELEKTRIK; Hallo in die Runde, ich habe ganz zu Beginn gleich zwei Fragen: 1. (dazu habe ich NICHTS gefunden bislang): Bei unserem aktuell im Bau...

  1. JanR

    JanR

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    Hallo in die Runde,

    ich habe ganz zu Beginn gleich zwei Fragen:

    1. (dazu habe ich NICHTS gefunden bislang):

    Bei unserem aktuell im Bau befindlichen EFH verfügt die Bodenplatte des Kellers über einen im Beton eingelassenen Fundamenterder, der, soweit ich das beurteilen kann (umfassende Fotodoku habe ich vor dem Betonieren selbst erstellt) auch normgerecht ausgeführt wurde. Da der Keller aber als schwarze Wanne ausgeführt wurde, genügt dies nicht für die Erdung, so dass ein zusätzlicher externer Erder nötig ist. Dieser wurde in Form eines ca. 20 Meter langen Edelstahl-Horizontalerders ausgeführt, der zudem mit zwei 1,5 Meter langen senkrechten Erdungsstäben ("nur" verzinkt) verbunden ist - diese sind Luftlinie ca. 12 m voneinander enfernt). Der Horizontalerder liegt in etwas über ein Meter Tiefe (auf Baugrubensohle wegen Felsuntergrund nicht sinnvoll) und die Staberder wurden von diesem Niveau aus eingeschlagen (liegen also mit dem oberen Ende ca. 80-100 cm tief). Meine eigentliche Frage bezieht sich auf die Hauseinführung dieses Erders: Laut Dehn-Blitzplaner wird im Fall einer schwarzen Wanne der Erder oberhalb des höchsten zu erwartenden Grundwasserstands eingeführt. In unserem Fall wurde hier die Oberkante der am EG hochgeklebten Abdichtung gewählt - dies liegt ca. 30 cm über dem Niveau des EG-Fussbodens im geplanten fertigen Zustand. Die Durchführung sieht so aus: Erder geht aussen an der Tragschale (zweischaliges Mauerwerk) bis in diese Höhe (ca. 50 cm über späterem Erdreich), dann durch die Tragschale und dort im Wohnraum unter Putz wieder nach unten. Eine Bohrung führt ihn durch die Kellerdecke und dort senkrecht nach unten bis zu der Stelle, wo von unten das Flacheisen das Fundamenterders ankommt und wo später die PA-Schiene installiert werden soll.

    Meine Frage dazu: Ist das zulässig? Sie haben das schon öfter so gemacht, sind aber nachvollziehbaren Argumenten gegenüber aufgeschlossen.

    Meine Gedankenfolge ging insbesondere so: Wir werden (erst einmal?) keinen äußeren Blitzschutz haben. Wenn also der Blitz in irgendein mit der PA-Schiene verbundenes Teil des Hauses (Sat-Antenne, PV, ...) einschlägt (was ja durchaus passieren kann), dann würde der Blitz mit hoher Wahrscheinlichkeit genau diesen Weg von der PA-Schiene zum Erder nehmen (der Fundamenterder ist ja durch die schwarze Wanne und die Felsen halbwegs isoliert). Wenn also in diesem Raum (Wohnraum!) dann jemand genau an der Stelle schläft, dann ist er im Worst Case 10 cm vom blitzstromdurchflossenen Erdleiter entfernt. Wohl ist mir bei dem Gedanken irgendwie nicht...

    Natürlich ist das keine Blitzschutzanlage, aber die mit der Erde verbundenen Teil werden sich beim Einschlag wie eine solche verhalten oder bei dem Versuch verglühen...

    2. PA-Anschluss PV (dazu habe ich ganz viel gefunden, vieles einander wiedersprechend)

    Wir wollen erst einmal keinen äußeren Blitzschutz installieren, da das Risiko entsprechend den im Dehnblitzplaner beschriebenen Faktoren nicht übermäßig gross erscheint. Wir sind zwar erhöht im Ort, aber auf der Anhöhe nicht alleine und insbesondere gibt es sowohl ein höheres Haus nebenan als auch Bäume in einigem Abstand. Das schliesst alles natürlich keinen Blitzeinschlag aus, so dass ich die PV-Anlage zumindest so bauen lassen will, dass ich mir damit kein zusätzliches Risiko im Fall eines Einschlags einfange (dass die Existenz der PV auf einem Satteldach das Risiko meist nicht erhöht, habe ich schon mehrfach gelesen, aber hier geht es um die Folgen eines Einschlags, nicht um den Umstand an sich). Idee ist darum: PV-Leitungen (DC+PA) außen führen statt innen, Potentialausgleich mit 16 mm^2 Kupfer statt 6 und Hauseinführung ziemlich nahe am WR, der in unmittelbarer Nähe der PA-Schiene installiert werden wird. Damit würde zumindest schon einmal der Blitz im wesentlichen draußen bleiben (innerer Blitzschutz ist ohnehin gesetzt, sowohl AC als auch DC). Am liebsten würde ich den PA des Modulgestells draußen schon mit dem Erdungssystem verbinden - wäre das zulässig? Falls die Erdungskonstruktion aus Frage 1 zulässig ist, würde das den Weg des Blitzes in die Erde um immerhin zwei Meter (durch das Haus!) verkürzen (vor allem nicht mehr potentiell an einem Bett vorbei). Den Anschluss des PA des Gestells an der PA-Schiene kann man dann ja zusätzlich vornehmen... dann gibt es halt ein bisschen Verbindung mehr zwischen PA-Schiene und Erder. Die zweite Idee ist, gedanklich das ganze Gestell der PV wie eine Blitzableiteinrichtung zu betrachten und zu versuchen, die Trennabstände einzuhalten. In dem Fall wäre die Frage dann, ob es zulässig ist, das Gestell einer PV-Anlage nicht nur mit der PA-Leitung mit der PA-Schiene des Hauses zu verbinden, sondern sie zusätzlich noch an zwei weiteren Stellen (Verringerung des Trennabstandes) an den oben erwähnten Horizontalerder anzuschliessen (dieser liesse sich mit vertretbaren Aufwand auch zu einem kompletten Ringerder ausbauen, ebenso könnte man weitere Erdungsstäbe ergänzen).

    Weil es so lang war, nochmal die Zusammenfassung:

    1. Ist die beschriebene Führung einer Erdungsleitung durch einen Wohnraum zulässig?

    2A: Darf man die PA-Leitung der PV-Anlage schon vor der Hauseinführung mit dem Erder verbinden (aber noch weiter an die PA-Schiene führen) unter der Voraussetzung, dass Anschlusspunkt und PA-Schiene ohnehin niteinander verbunden sind?

    2B: Darf man das über die in 2A erwähnte PA-Leitung mit dem PA verbundene Gestell einer PV-Anlage auch an weiteren Stellen mit dem Erder verbinden (nicht mit separaten Erdern, sondern dem Erder des Gebäudes, bei Bedarf auch als Ringerder ausgeführt).

    Und, ganz grundsätzlich: Ich will hier keine professionelle Blitzschutzeinrichtung substituieren. Ich will nur die PV mit geringem Aufwand so bauen, dass ein Blitzeinschlag im besten Fall "nur" die PV killt (oder sie es sogar überlebt, falls der DC-Überspannungsableiter gut ist). Ebenso will ich keine Diskussion dazu auslösen, ob das PV-Gestell an den PA angeschlossen werden muss. Das ist klar der Fall und wurde auch schon oft gesagt und genau das soll ja auch geschehen.

    Viele Grüße und vielen Dank,

    Jan

    P.S.: Solarteur sagt: Da passiert so selten etwas, da muss man sich keine Gedanken machen. Ich mache mir die aber trotzdem...
     
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  3. #2 Pumukel, 05.10.2017
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    Klar Blitzschutz ist ein Kostenfaktor aber die Wahrscheinlichkeit beim Scheißen vom Blitz getroffen zu werden ist 10 mal höher als einen 6 er mit Zusatzzahl im Lotto zu haben. Nun Denk dir dein Teil. Noch etwas auch bei einer schwarzen oder weissen Wanne lässt sich die Durchführung des Erders druckwasserdicht ausführen. Außen hoch und innen wieder Runter ist schlicht und einfach gesagt Irrsinn.
     
  4. JanR

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    Hallo,

    Darum schrieb ich ja: "erst einmal". Wenn ich mir die ca. 10 Häuser der näheren Umgebung anschaue, dann stehen die da schon seit über 40 Jahren und nur eines davon hat einen Blitzableiter. Der dürfte aber heutigen Normen in keiner Weise mehr genügen.

    Aber selbst wenn wir einen Blitzschutz dazubauen, so ist es wohl am wirtschaftlichsten, diesen in Schutzklasse III auszuführen (Blitzkugel von 45 m). Das fängt zwar viele Blitze, aber halt auch nicht alle... Schutzklasse I (hier sicher unnötig) hat ja eine viel kleinere Blitzkugel. Von daher würde ich es auch beim Vorhandensein eines äußeren Blitzschutzes für sinnvoll halten, die PV zumindest so zu bauen, dass mögliche Schadwirkungen besser draussen bleiben (der ursprüngliche Plan sah eine Führung der Leitungen durch einen Installationsschacht mitten im Haus zusammen mit quasi allem anderen vor.

    "Irrsinn" sehe ich sofort ein. Gibt es auch ein schlüssiges Argument? Ich vermute mal, dass mein Blitz-Argument von oben hier nicht wirklich zieht, weil das keine Blitzschutzanlage ist (die man ja ohnehin draussen an den Erder anbinden würde). Druckwasserdichte Durchführungen hat unsere schwarze Wanne einige, darum hat mich diese Bauweise ja auch verwundert (ist aber selbst im Dehn-Blitzplaner so dargestellt, wenn auch nicht mit einem so extremen Höhenunterschied, sondern nur über höchstmöglichen Wasserstand).

    Viele Grüße,

    Jan
     
  5. karo28

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    Warum wurde kein klassisches System - Funktionspotentialausgleich in BoPla und Ringerder aussen um Gebaeude - mit entsprechenden Verbindungen zu Bewehrung und einen druckwasserdichten Erdungsfestpunkt im Keller ausgefuehrt?

    Was spricht dagegen, den seltsamen Erder als Ringerder umzukonstruieren, Anschlussfahnen fuer den auesseren Blitzschutz oder eine direkte Erdung der Rahmen PV vorzusehen, und alles ausserhalb des Hauses zu fuehren?
     
  6. #5 Pumukel, 05.10.2017
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    Na denk mal nach selbst die Kirche traut ihrem Herrn nicht und baut auf ihre Gotteshäuser Blitzableiter. Solange deine PV-Anlage im geschütztem Bereich liegt hast du da auch keine Blitzspannung im Hause. Der Erder kann auch in der Wanne bis über Grundwasserniveau hoch geführt werden aber dann direkt raus. Dein Erder wird mit 100% nicht im Grundwasser liegen. Obwohl das dann der Ideale Erder wäre. Noch etwas du wirst sicher auch eine Satschüssel aufstellen und auch diese muss gegen Blitzschlag geschützt sein.
     
  7. JanR

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    Hallo,

    Nichts... genau das letztere habe ich doch oben vorgeschlagen, nämlich an diesem Erder bzw. dessen Weiterbau als Ringerder den Rahmen der PV zu erden. Hier ist mir nur nach wie vor unklar, ob ich den PV-Rahmen neben dem Anschluss direkt an der PA-Schiene des Hauses zusätzlich noch irgendwo anders an den Erder anschliessen darf (also an keinen zusätzlichen Erder, sondern einen, der mit dem anderen verbunden ist, also z.B. Ringerder).

    Weil die elektrische Leitfähigkeit des Felsens darunter angezweifelt wurde. Den Funktionspotentialausgleich in der Bodenplatte und dessen Verbindungen zur Bewehrung gibt es selbstredend. Das seltsame Konstrukt soll dazu dienen, den Erder in den Bereich zu verschieben, in dem mit einer besseren Leitfähigkeit zu rechnen ist.

    Das wird er in keinem Fall. Es gibt kein Grundwasser an dieser Stelle. Hinter dem Grundstück geht es ca. 40 Höhenmeter nach unten, entsprechend tief dürfte so etwas wie Grundwasser hier liegen. Das einzige, was es gibt, ist Schichtenwasser nach starken Regenfällen. Das kann aber nach örtlichen Berichten u.U. recht heftig sein, was dann zu der schwarzen Wanne geführt hat. Unten auf dem Niveau der Bodenplatte des Kellers wäre der Erder auf dem Fels, der sicher schlechter leitet als der Boden in ca 1 m Tiefe, der zumindest ab und an nass wird. Während der Bauarbeiten war der Wassereinbruch in die ca. 3,5 Meter tiefe Baugrube im wesentlichen durch Regen verursacht, was anderes kam da nicht.

    Weiss ich... die sollte mit 16 mm^2 an den Erder.

    Aktuell bin ich nach euren Ausführungen am Überlegen, ob ich den Erder so überhaupt abnehmen sollte. Der mögliche Anschluss eines "richtigen" Blitzschutzsystems ist kein Vertragsbestandteil, aber als Erder fungieren sollte er schon. Gemessen wurde bislang noch nichts, eher nur "passt nach der Erfahrung mit solchem Gelände". Wer den gebaut hat, dürft ihr raten...

    Viele Grüße,

    Jan
     
  8. #7 Pumukel, 05.10.2017
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    Vorsicht auch Fels kann ein guter Erder sein, teilweise sogar besser als Sandboden. Und gerade über dem Fels hält sich das Wasser im Boden. Wenn du das Gestell erdest schaffst du für den Blitz eine Autobahn zur Erde egal ob außen oder innen. Besser ist es da einen echten Blitzschutz aufzubauen und die Überspannung drausen zu lassen. So lange das Gebäude noch nicht steht führe den Erder als Ringerder aus mit Ableitern für einen Blitzschutz !
     
  9. JanR

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    Hallo,

    Kommt natürlich sehr auf den Felsen an. Die Baufirma baut seit 30 Jahren in dieser Gegend und hatte damit wohl des öfteren Problemen.

    Das war der Gedanke und darum die Erdung draußen und die Leitungsführung draußen - der Blitz würde also draussen zur Erde gehen. Dazu natürlich der innere Blitzschutz mit Überspannungsableitern. Gestell + PA wären dann so eine Art "Blitzschutz light" mit dem Risiko der Beschädigung der genannten Bauteile, aber Schutz für den Rest der Anlage.

    Naja... wie groß ist denn der qualitative Unterschied an der Stelle? Der echte äußere Blitzschutz schafft dem Blitz doch auch eine Autobahn zur Erde und trifft den Erder an fast der gleichen Stelle, an der ich das Gestell erden würde. Klar, bei einem echten Blitzschutz gäbe es einen definierten Einschlagsort an der Fangstange und nicht irgendwo am Gestell und die Sicherstellung des Trennabstands wäre viel einfacher, weil das mit dem Ableiter verbundene Gebilde wesentlich überschaubarer ist. Und es wäre wahrscheinlicher, dass die Anlage weniger Schaden nimmt.

    Der Rohbau steht und die Baugrube ist verfüllt (mit obigem Erder in der genannten Tiefe). Es wird aber für die Regenableitung in jedem Fall noch einmal gegraben und es wäre im jetzigen Zustand kein wirkliches Problem, da einen Ringerder draus zu machen, an dem man entweder das Gestell oder einen äußeren Blitzschutz anschließen könnte. Bis auf Fundamentniveau käme man so nicht runter, aber ein Stück schon und man könnte auch weitere Staberder ergänzen.

    Obiger Erder ist übrigens so gebaut: Von der "Einführung" aus geht es ca. 5 Meter nach rechts zum ersten Tiefenerder, dann halbwegs parallel wieder zurück an der Einführungsstelle vorbei, dann um die Hausecke und dann nochmal ca. 6-7 Meter bis zum anderen Tiefenerder. 20 Meter dürften es damit zwar sein, aber eben auch mit hin und zurück. Diese "Schleife" müsste man für den Umbau vermutlich schliessen durch eine Querverbindung, oder? Sonst könnte das mit der Schrittspannung interessant werden.

    Viele Grüße,

    Jan
     
  10. karo28

    karo28

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    ..hoffentlich hat jemand einen Wegweiser aufgestellt, sonst findet der Strom nie den Weg ins Erdreich...
     
  11. JanR

    JanR

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    Hallo,

    Die kenne ich... wobei ich die Variante ohne äußeren Blitzschutz etwas riskant in der Auslegung mit der 6er PA-Leitung finde. Der ganze Aufbau soll zwar nur gegen entfernte Einschläge schützen, aber wenn es einen Volltreffer gibt, dann geht der Blitz ja zwangsläufig durch die 6er Leitung mit den entsprechenden Konsequenzen, weil nicht blitztragend.

    Mein Ansatz ist darum eher "mit äußerem Blitzschutz aber ohne Trennungsabstand", nur eben ohne Fangstangen, weil das Gestell als solche fungieren würde. Von daher könnte man am Gestell natürlich auch noch Fangstangen montieren, dann wäre man bei genau der Variante. Der Blitzstrom braucht hier aber auch wieder einen Wegweiser, damit er den netten Weg außen und nicht den bösen Weg innen nimmt - da dürften hier die Unterschiede im Querschnitt helfen.

    Der fehlt noch :)

    Ich habe das vorhin mal angesprochen - die oben beschriebene Einführung wird abgeändert und eine Verlängerung bis hin zum Ringerder ist auch kein Problem, sofern für das letztlich gewählte Konzept nötig.

    Viele Grüße,

    Jan
     
  12. Dipol

    Dipol

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    So oft wie die DIN 18014:2014 hier und in diversen anderen Foren in allen Details schon durchgenudelt wurde, kann man die Beiträge doch nicht verfehlen. Einstweilen sehe ich davon ab meine Folien zum Thema schon wieder einzustellen.

    Mit Ausnahme der Mindesttiefe von 0,8 m ist einschließlich der unzulässigen Verlegung durch Mauerer nichts normkonform.

    In nicht erdfühligen Fundamenten oder Bodenplatten wie Fundamenterder verlegte Band- oder Rundstähle sind keine Erder sondern nur Funktionspotenzialausgleichsleiter.

    Einmal mehr eine Erdungsanlage, die von "Experten" eingebaut wurde, welche noch nicht einmal die DIN 18014:2007-09 kennen und die Normenreihe DIN VDE 0100 ist Maurern sowieso fremd.

    Für Neubauten ist ohne Wenn und Aber ein geschlossener NIRO-Ringerder, Werkstoffnummer 1.4571 (V4A) mit max. 20 m Maschenweite (mit Blitzschutzanlage max. 10 m) gefordert, welcher an jeder Anschlussfahne (gilt somit auch für Erdungsleitungen von Antennen oder PV-Anlagen) bzw. je 20 m Gebäudeumfang mit dem Funktionspotenzialausgleichsleiter in der Bopla zu verbinden ist. 20 m NIRO-Banderder sind mehr als bei Bestandsbauten für erdungspflichtige Dachantennen gefordert ist, die Kombination mit Tiefenerdern aus St/tZn ist grob fachwidrig.

    Es ist grundfalsch, auch wenn sie das schon immer so gemacht haben. Nachvollziehbare Argumente finden sich nicht nur in DIN 18014, sich die zuzulegen ist überfällig.

    Halte dich an die Publikationen von DEHN, die sind eindeutig und normkonform. Erdung und PA sind integraler Bestandteil der Elektroanlage und Installationsarbeiten konzessionierten Elektrofachkräften vorbehalten. Leider kontrolliert aber niemand ob die EFK des geringsten Misstrauens vertragstreu ein VDE Auswahlabo vorweisen kann und wann die letzte Fortbildung besucht wurde.

    Logo, 340.000 Blitz- und Überspannungsschäden nach GdV-Statistik mit € 220 Millionen Schadenssumme betreffen immer nur die anderen.

    Blitz- und Überspannungsschutz erfordert stets ein Gesamtkonzept. Auch dieser Thread ist wie so oft mehr auf Direkteinschläge als die viel häufigeren und höheren mittelbaren Überspannungsschäden fokussiert.

    Dachantennen und PV-Anlagen stellen ungewollte Fangeinrichtungen dar. Auch Direkterdungen mit 16 mm² Kupderdraht (per se blitzstromfest bis 200 kA!) und nach Prüfnorm Klasse H = 100 kA blitzstromtragfägig zertifizierten Klemmen ergeben keinen Vollschutz. Damit sind Einkopplungen von Teilblitzströmen nicht zu vermeiden. Wer das nicht will, muss die Dachaufbauten mit getrennten Fangeinrichtungen nach dem Stand der Technik (Aufgabenbereich für vom VDE oder VdB geprüften Blitzschutzfachkräfte) gegen Direkteinschläge wappnen, so wie dies nach Blitzschutznormen schon lange empfohlen wird.

    BTW: Ein unterirdischer Bastelanschluss von 16 mm² Kupferdraht an Ringerder verbietet sich von selbst. 16 mm² Cu kann aber auch oberirdisch nur mit wenigen Klasse H-zertifizierten PAS normkonform an Blitzschutzbauteile mit Standarddurchmessern von 8-10 mm verbunden werden. Im Erdreich ist eine eigene NIRO-Anschlussfahne erforderlich, welche bei Neubauten nach DIN 18014 mit Ringerder und Funktionspotenzialausgleichsleiter verbunden sein muss.
    An Bestandsgebäuden wäre nach Blitzschutznormenreihe IEC 62305 auch nur eine Verbindung zwischen beiden Systemen zulässig.

    Idealerweise werden alle Energie- und TK-Leitungen an einer Stelle ins Gebäude geführt, dafür hat LEUTRON den Begriff Single-Entry-Point geprägt. Dem entspricht das Konzept mit außen abgeführten PV-Leitungen.

    Deutlich mehr Sicherheit ist m. E. zu erreichen, wenn DIN VDE 0100-443:2016-10 und DIN VDE 534:2016-10 schon vor Ablauf der Übergangsfrist beachtet werden.

    EDIT: Links eingefügt und Textverbesserung
     
  13. JanR

    JanR

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    Hallo,

    vielen Dank für deinen ausführlichen Beitrag. Deine Folien kenne ich tatsächlich nicht, aber vermutlich hatte ich im Vorfeld mit den falschen Begriffen gesucht - ich werde sie mir aber im Forum suchen.

    Die genannten Normen kann ich mir vermutlich problemlos über unsere Hochschulbibliothek besorgen und werde die Verantwortlichen dann darauf hinweisen.

    Einen Ringerder kann man aus dem bestehenden Ding ja bauen. Der Umfang beträgt ca. 45 Meter, man bräuchte also mindestens drei Verbindungen. Es existiert eine, aber das ist ja im Grunde auch nicht mehr nachrüstbar.

    Die verzinkten Dinger könnte man vom Ringerderanfang trennen, aber wenn der Ringerder normgerecht abgeändert wird, dann stört es ja auch nicht, wenn sie mal weggammeln.

    Naja... irgendwo oben hatte ich ja geschrieben, dass die entsprechenden Schutzvorrichtungen laut Dehn-Blitzplaner ohnehin gesetzt sind.

    Hinsichtlich des äußeren Blitzschutzes werde ich versuchen, mich zeitnah mit einem Fachunternehmen zusammenzusetzen und mich beraten lassen. Sehr groß scheint das Thema in der Gegend hier nicht zu sein... unser Elektriker (kurz vor der Rente) meinte zur Frage, ob er ein Blitzschutzunternehmen enpfehlen kann, dass diese Frage noch nie gestellt wurde - "sowas braucht man hier nicht." Naja...

    Viele Grüße,

    Jan
     
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Hauseinführung Erdung und Potentialausgleich PV-Anlage

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