Die elektrische Ableitfähigkeit eines Fußbodens ist heute mit den unterschiedlichsten Belagsmaterialien möglich. Nachfolgend wir

Die elektrische Ableitfähigkeit eines Fußbodens ist heute mit den unterschiedlichsten Belagsmaterialien möglich. Nachfolgend wird die Ableitfähigkeit keramischer Bodenbeläge in Bereichen industrieller Forschung und Fertigung beschrieben.

Ein Griff zur Türklinke und ein kurzer Schmerz - der kleine Entladungsblitz beim Berühren eines metallischen Gegenstandes kann unangenehm werden, wenn statische Aufladung in der Luft liegt. Für den menschlichen Organismus ist die Situation unbedenklich, solange man sich nicht in einer explosiven, leicht entzündlichen Umgebung befindet. In einer solchen jedoch kann die Entladung zu extremen Situationen bzw. in Zusammenhang mit sehr sensiblen elektronischen Bauteilen zu weitreichenden Störungen führen. Daher ist es erforderlich, in Bereichen, in denen mit explosionsfähigen Gemischen, Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben gearbeitet wird, Vorkehrungen zu treffen, damit gefährliche elektrische Entladungen vermieden werden. In diesem Zusammenhang muss insbesondere die elektrische Ableitfähigkeit der Bodenbeläge eingeplant und sichergestellt werden.

Sensible Industriebereiche sind beispielsweise:

* Explosionsstoffherstellung,
* Batterieanlagen,
* Gasstationen,
* Chemische Industrie
* Lackherstellung und -verarbeitung,
* Laboratorien,
* Computerbereiche,
* Operationsräume,
* Reinräume etc.

Ist für das Bauvorhaben bzw. für die einzurichtenden Räumlichkeiten ein keramischer Belag vorgesehen, hat sich der Planer und Ausführende an folgenden Regelwerken zu orientieren:

* DIN 18 352 Fliesen- und Plattenarbeiten
* DIN 51 953 Prüfung der Ableitfähigkeit für elektrostatische Ladungen für Bodenbeläge in explosionsgefährdeten Räumen
* ZH 1/200 Richtlinie für die Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladung (Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften)

Entsprechend der Regelwerke lässt das entstehende Bauvorhaben in die entsprechenden Bereiche einteilen und der geforderte Erdableitungswiderstand festlegen, der für den Bodenaufbau zu gewährleisten ist.

Bereiche geforderter Erdableitungswiderstand RE von Fußböden
Räume mit elektronischen Geräten wie Rechenzentren,Computer-Betriebsräumen, Büroräume mit besondererAusstattung RE < 1x109 Ω
Ungeschützte elektronische Baugruppen oder Komponenten mit Personenschutzanforderungen, z.B. Prüffelder im Elektronik-Fertigungsbereich RE < 1x108 Ω
Ungeschützte elektronische Baugruppen oder Komponenten, z. B. Laborräume zur Herstellung und Reparatur von elektronischen Geräten RE < 1x108 Ω
Explosionsfähige Atmosphäre, z. B. in Laboratorien, Gasdruckregelanlagen RE < 108 Ω
In medizinisch genutzten Räumen
frisch verlegt
nach 4 Jahren
HF-Chirurgie

RE < 107 Ω
RE < 108 Ω
RE < 5x104 Ω
Explosionsgefähr liche Stoffe, Sprengstoff- und Munitionsproduktion und Lagerstätten RE < 106 Ω

Elektrotechnische Grundlagen

Nach Begehen einiger Bodenbelagsarten können beim Berühren eines metallischen Gegenstandes (Türklinke) Entladungsblitze durch statische Elektrizität entstehen. Derartige Endladungsblitze, die jeder schon erlebt hat, stellen, wie bereits eingangs beschrieben, im allgemeinen für den Menschen keine Gefahr dar, wenngleich es durch den Schreck zu Fehlhandlungen kommen kann. In den oben beschriebenen Bereichen müssen diese an sich harmlosen Entladungsblitze jedoch unbedingt vermieden werden, da sie von einer Zerstörung elektrischer Bauteile bis hin zur Explosion ganzer Anlagen führen können.

Eine maßgebliche Größe im Bereich der Elektrotechnik sind elektrische Ladungen. Alle Gegenstände und Personen enthalten positive und negative Ladungen, die sich normalerweise im Gleichgewicht befinden, also in einem neutralen Zustand. Statische Elektrizität entsteht immer bei Bewegung von festen Isolatoren oder flüssigen Substanzen bzw. durch mechanische Trennung, z. B. beim Abheben, Reiben, Zerkleinern und Ausschütten von festen Gegenständen und Stoffen. Ferner kommt es beim Strömen, Ausschütten und Versprühen von Flüssigkeiten sowie beim Strömen von Gasen und Dämpfen, die geringe Menge von fein verteilten Feststoffen enthalten, zu Ladungsverschiebungen.

Diese Ladungsverschiebungen führen zu ungleichen Potenzialen und so genannten „elektrostatischen Aufladungen“. Diese haben das Bestreben, sich wieder auszugleichen bzw. einen neutralen Zustand anstreben. Das geschieht unweigerlich bei Annäherung zweier Gegenstände oder Körper und deren Berührung. Durch den hohen Ladungsausgleich in einer sehr kleinen Zeiteinheit ist dies mit einem Entladungsblitz verbunden. Um dem Aufladen von Gegenständen, speziell dem menschlichen Körper entgegenzuwirken, muss in diesen Bereichen der Fußboden so aufgebaut werden, dass er nicht ladungspotentialbildend wirkt. Dies bedeutet, dass der Fußboden so hergestellt werden muss, dass er auf der einen Seite nicht elektrisch leitfähig wirkt (Stahlplatte), oder aber einen so niedrigen Widerstand besitzt, dass ein elektrostatisches Potential beim Belaufen des Fußbodens nicht aufgebaut werden kann. Betrachtet man wiederum einen keramischen Belag und dessen Aufbau, so besteht die Möglichkeit, unterschiedliche Systemaufbauten zu wählen - abhängig vom gewünschten Belagsmaterial und des Plattenformats. Dabei werden, wie nachfolgend gezeigt, drei Bauarten unterschieden.

Drei unterschiedliche Systemaufbauten

Planungstechnisch ist dafür zu sorgen und sicher zu stellen, dass in dem gefährdeten Raum grundsätzlich ein Potentialausgleich vorhanden ist, an dem der ableitfähige Fußboden angeschlossen werden kann.
Die notwendigen Kupferbänder, die in einem Rastermaß von ca. 4 m auf dem Boden verlegt werden, sollten einen Mindestquerschnitt von 1 mm² besitzen. Bei der Verlegung und Verfugung der Keramik, die zu 95 % mit hydraulisch abbindenden, also zementären Mörteln erfolgt, wird ein vom Hersteller geprüftes leitfähiges Mörtelsystem eingesetzt. Dies bedeutet, dass beim Anmischvorgang ein spezielles Additiv (z.B. Sopro ELD 458 Electra Leitdispersion) zum zugelassenen und geprüften Mörtel (z.B. Sopro No. 1 Flexkleber) zugegeben und homogen vermischt wird. Durch die Zugabe ist die Leitfähigkeit des Verlege- und des Verfugungsmörtels gewährleistet. Nach Wahl des gewünschten Belagsmaterials erfolgt die leitfähige Einstellung des Verlege- oder des Verfugemörtels. Unter Umständen müssen beide Mörtel leitfähig eingestellt werden. (Abb. 1)

Nicht leitender Fliesenkörper mit leitfähiger Spezialglasur

Entscheidet man sich für eine Keramik mit leitfähiger Glasur und nicht leitfähigem Fliesenkörper, ist es erforderlich, Verlegemörtel und Verfugemörtel leitfähig anzulegen. Da die Glasur keine direkte Verbindung zum leitfähigen Verlegemörtel bekommt, ist dies nur durch die Verwendung einer leitfähigen Fuge gewährleistet.(Abb. 2)

Durchgehend leitfähiger, keramischer Scherben

Fällt die Wahl auf einen durchgehend leitenden Fliesenkörper, vereinfacht sich der Aufbau, da nur noch der Verlegemörtel leitfähig sein muss. Die Wahl des jeweiligen Scherbens orientiert sich hier zum einen an technischen Aspekten und zum anderen an optischen Ansprüchen.

So sind die durchgängig leitfähigen keramischen Scherben für den mechanisch hoch beanspruchten Bereich vorgesehen, da sie sich durch höchste Verschleißfestigkeit auszeichnen.

Die Fliesenkörper mit leitfähiger Spezialglasur sind im allgemeinen großformatige Materialien, die für anspruchsvolle Funktionsbereiche (Labore) mit geringem Fugenanteil durch ihre Optik und Ästhetik bestechen. (Abb. 3)

Nicht ableitfähiger Fliesenbelag mit ableitfähiger Fuge und Mörtelbett

Will man die Ableitfähigkeit nur über den Fugenanteil im keramischen Belag gewährleisten, ist die Fliesengröße im Format auf 240 x 115 mm oder 150 x 150 mm begrenzt. Bei dieser Variante müssen wiederum Verlegemörtel und Verfugemörtel leitfähig sein. Zu bedenken ist, dass bei dieser Art der Verlegung die Fugen oberflächenbündig (kein Auswascheffekt) ausgeführt werden müssen. Dies kann auf der Baustelle mitunter zu Problemen führen. So kann es sich negativ auswirken, wenn bei der Überprüfung der Leitfähigkeit durch den TÜV die geforderten Widerstandswerte nicht erreicht werden und der Belag keine Zulassung erhält. Aus diesem Grunde sollte man die vorangehend erläuterten Bauarten favorisieren