Skip to main content
main-content
Top

2013 | Book

Elektrotechnik für Architekten, Bauingenieure und Gebäudetechniker

Grundlagen und Anwendung in der Gebäudeplanung

share
SHARE
insite
SEARCH

About this book

Elektrotechnische Installationen in Gebäuden, besonders die Thematik der Raum- und Gebäudeautomation werden zunehmend komplexer. Als Mittler zwischen Allen am Bau Beteiligten, sollte der Planer auch im Bereich der Elektrotechnik von Gebäuden die Zusammenhänge verstehen und kompetent beraten können. Dieses Buch vermittelt Studierenden und Praktikern aus dem Bereich des Bauwesens und der Gebäudetechnik die grundlegenden Kenntnisse der Elektrotechnik für die Praxis. Zahlreiche Übungsaufgaben und Beispiele runden das Werk ab.

Table of Contents

Frontmatter
1. Einleitung
Zusammenfassung
Die integrierte Planung von Gebäuden umfasst die Konzeption, Planung, Vorbereitung und Koordination der Ausführung, den Betrieb sowie die Modernisierung gebäudetechnischer und gebäudeklimatischer Systeme. Eine besondere Herausforderung ist dabei die Abstimmung der einzelnen Gewerke untereinander
Ismail Kasikci
2. Einführung in die Elektrotechnik
In diesem Kapitel werden die wichtigsten Grundlagen der Elektrotechnik beschrieben und ein Überblick über die Zusammenhänge der einzelnen Komponenten gegeben [1], [3], [5].
  1. 1.

    die elektrischen Komponenten der Elektrotechnik,

     
  1. 2.

    die Bedeutung der Elektrizität,

     
  1. 3.

    die Anwendungsgebiete der Elektrizität und

     
  1. 4.

    die Grundformeln.

     
Ismail Kasikci
3. Physikalische Größen und Einheiten
In diesem Kapitel werden folgende Themen behandelt [3], [4]:
  1. 1.

    die physikalischen Größen,

     
  1. 2.

    die Maß- und Einheitensysteme und

     
  1. 3.

    die SI-Einheiten.

     
Ismail Kasikci
4. Physikalische Grundbegriffe
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden folgende Themen behandelt [3], [5]:
1.
der Aufbau der Materie,
 
2.
die Stromdichte, der Widerstand und die Spannung,
 
3.
die Zählpfeile und
 
4.
der Wirkungsgrad.
 
Ismail Kasikci
5. Grundgesetze der Elektrotechnik
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden folgende Themen behandelt [1], [4]:
1.
das Ohmsche Gesetz,
 
2.
die Kirchhoffschen Gesetze und
 
3.
die Berechnung von Schaltkreisen.
 
Ismail Kasikci
6. Berechnung von Gleichstromkreisen
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden folgende Themen behandelt:
1.
die Schaltkreise,
 
2.
die Stern- und Dreieckschaltungen und
 
3.
die Ersatzquellen.
 
Ismail Kasikci
7. Elektrische Quellen
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden folgende Themen behandelt:
1.
die ideale- und reale Quelle und
 
2.
die Zweipoltheorie.
 
Ismail Kasikci
8. Messungen der elektrotechnischen Größen
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden folgende Themen kurz erläutert [3]:
1.
Strommessungen,
 
2.
Spannungsmessungen,
 
3.
Aufbau von Schaltungen.
 
Ismail Kasikci
9. Elektrische Felder

In diesem Kapitel werden folgende Themen behandelt [5], [7]:

1.

das Strömungsfeld,

2.

das elektrische Feld und

3.

das magnetische Feld.

Ismail Kasikci
10. Elektromagnetische Felder
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden folgende Themen behandelt [3], [5], [7]:
1.
die Induktionsspannung,
 
2.
die Spannungs- und Stromverläufe,
 
3.
einfache Ersatzschaltbilder,
 
4.
die Magnetfelder und Kräfte,
 
5.
die Feldgrößen wie Feldstärke, Fluss und Flussdichte,
 
6.
die Materialeigenschaften und
 
7.
die magnetische Kreise.
 
Ismail Kasikci
11. Veränderliche magnetische Felder
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden folgende Themen behandelt [3]:
1.
das Induktionsgesetz,
 
2.
die Induktivität und Selbstinduktion,
 
3.
einfache Schaltungen von Induktivitäten und
 
4.
die Auf- und Entladevorgänge.
 
Ismail Kasikci
12. Grundbegriffe der Wechselstromtechnik
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden folgende Themen behandelt[3], [5]:
1.
die Vorteile von Drehstromsystemen,
 
2.
die Kenngrößen des Wechselstroms,
 
3.
das komplexe Rechnen,
 
4.
die Zeigerdiagramme von Wechselspannungen und - strömen,
 
5.
die Berechnung von Stern- und Dreieckschaltungen,
 
6.
elektrische Leistungen und
 
7.
Wechselstromverbraucher.
 
Ismail Kasikci
13. Drehstromtechnik
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden folgende Themen behandelt [3], [5], [7], [8]:
1.
die Schaltungen von Drehstromsystemen,
 
2.
die Schaltungen von Quellen und Verbrauchern,
 
3.
die symmetrischen und unsymmetrischen Schaltungen und
 
4.
der Verkettungsfaktor.
 
Ismail Kasikci
14. Normen und Vorschriften
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden
1.
die Wichtigkeit der Begriffe, Definitionen und Normen und
 
2.
die Normungsarbeit der DKE (DIN VDE)
 
Ismail Kasikci
15. Planung von Elektroanlagen
Zusammenfassung
Verbraucher können auf verschiedene Art und Weise mit Energie versorgt werden. In der Praxis findet man drei mögliche Netzstrukturen (Bild 15.1). Normale Verbraucher werden über die allgemeine Stromversorgung versorgt. Anlagen, die im Gefahrenfall Personen schützen, werden über die Sicherheitsstromversorgung eingespeist. Sehr empfindliche Anlagen werden ununterbrochen automatisch über USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) versorgt.
Ismail Kasikci
16. Installationstechnik
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden folgende Themen behandelt [11, 28, 29, 30]:
1.
gesetzliche, behördliche und privatrechtliche Regelungen und Normen,
 
2.
Starkstromanlagen im Gebäude,
 
3.
Vorgehensweise bei Planungsaufgaben.
 
Ismail Kasikci
17. Schutzkonzepte
Zusammenfassung
Die Anerkannten Regeln der Technik sind per Gesetz zwingend zu beachten. Die VDE-Bestimmungen gestatten es, von bestimmten Anforderungen abzuweichen, wenn mindestens die gleiche Sicherheit gewahrt bleibt. Andererseits stellt DIN VDE 0022 an gleicher Stelle folgende Forderung: In Ausnahmefällen können weitergehende Maßnahmen geboten sein.
Ismail Kasikci
18. Niederspannungs-Schutzeinrichtungen
Zusammenfassung
Schutzeinrichtungen in elektrischen Anlagen werden eingesetzt, um Lebewesen, Kabel und Leitungen, Verbraucher vor gefährlichen Überströmen zu schützen. Überströme werden eingeteilt in Überlast- und und Kurzschlussstrom (Bild 18.1). Der Überlaststrom ist größer als der Bemessungsstrom und entsteht im fehlerfreien Betriebszustand. Hohe Belastung eines Motors oder gleichzeitige Benutzung mehrerer Betriebsmittel kann zu einer Überlastung des Kabels oder der Leitung führen.
Ismail Kasikci
19. Übertragungsmittel
Zusammenfassung
Freileitungen übertragen die elektrischer Energie von der Erzeugung bis zur Verteilung. Eine Freileitung besteht aus Masten, oberirdisch verlegten Leitungen, Isolatoren und Erdungen. Bei den Masten unterscheidet man zwischen Tragmasten, die Leiterseile und Isolatoren bei gerader Leitungsführung tragen, und Abspannmasten, die Festpunkte im Leitungsverlauf bilden und neben den Aufgaben der Tragmaste auch horizontale Seilkräfte aufnehmen können.
Ismail Kasikci
20. Kenngrößen elektrischer Leitungen
Zusammenfassung
Die elektrische Energie muss vom Ort der Bereitstellung bis zum Verbrauch möglichst ohne Verluste übertragen werden. Das erfordert die richtige Auswahl und Planung aller elektrotechnischen Komponenten. Dabei sollen auch die gültigen Normen und Vorschriften beachtet werden. In diesem Kapitel werden die wichtigsten Charakteristiken der Energieverteilung besprochen (Bild 20.1).
Ismail Kasikci
21. Grundregeln der Kabeldimensionierung
Zusammenfassung
Die wichtigste Aufgabe beim Planen ist die richtige Bemessung der Kabel- und Leitungsanlagen. Dabei muss man [1], [11], [38]:
1.
die Bemessungsregeln von Kabeln und Leitungen verstehen,
 
2.
die Einflussfaktoren wie Verlegeart, Umgebungstemperatur und Häufung beachten und dafür
 
3.
die Querschnitte auswählen und
 
4.
die Schutzeinrichtungen einsetzen.
 
Ismail Kasikci
22. Spannungsfall in elektrischen Anlagen
Zusammenfassung
Der Spannungsfall ist der Unterschied zwischen der Quellenspannung am Leitungsanfang und am Leitungsende, wo die Verbraucher angeschlossen werden. Der elektrischer Widerstand jeder Leitung verursacht beim Stromdurchgang einen Spannungsfall. Kabel und Leitungen sind daher so zu bemessen, dass der für Betriebsmittel zulässige Spannungsfall nicht überschritten wird. In Bild 22.1 sind die Grenzen der Spannungsfälle nach DIN VDE 0100-520 und IEC 60364-5-52 schematisch dargestellt [57].
Ismail Kasikci
23. Erdungsanlagen

Erdungsanlagen in elektrischen Installationen haben die Aufgabe, den Fehlerstrom in die Erde abzuleiten. Die Fehler (Kurzschluss oder Erdschluss) werden abgeschaltet und durch Überwachungsgeräte angezeigt. In diesem Kapitel wird beschrieben

1.

die Wichtigkeit der Erdung,

2.

der Unterschied zwischen Erdung und Potentialausgleich,

3.

die Vor- und Nachteile der Erdungarten und

4.

die Erdung der Quelle und der Verbraucher.

Ismail Kasikci
24. Blitzschutzanlagen
Zusammenfassung
Für das Planen, Errichten, Erweitern, Überprüfen, Ändern und die Wartung von Blitzschutzsystemen für bauliche Anlagen gilt DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305). Diese Norm ist für die Auswahl von Schutzmaßnahmen für den Blitzschutz baulicher Anlagen ohne Begrenzung hinsichtlich deren Höhe und von Versorgungsnetzen anwendbar. In den Bauordnungen der Länder sind Angaben über die Blitzschutzbedürftigkeit baulicher Anlagen enthalten.
Ismail Kasikci
25. Tages- und Kunstlicht
Zusammenfassung
Normen zur Lichttechnik und Gebäudebeleuchtung: DIN EN 12464-1, DIN 5035-7, DIN 5034-1, Arbeitsstättenrichtlinie (ASR 7/3)
Die europäische Norm EN 12464-1 ist im März 2003 erschienen. Diese Norm ersetzt die wesentlichen Teile der DIN 5035. Außerdem beschreibt DIN 5035-7 den Anwendungsbereich der Bildschirmarbeitsplätze und DIN 5034-1 Tageslicht in Innenräumen.
Ismail Kasikci
26. Schaltanlagen
Zusammenfassung
Verteilungstransformatoren mit Öl als Kühl- und Isolierflüssigkeit sind entweder hermetisch geschlossen oder besitzen ein Ausdehnungsgefäß. Ölstandsveränderungen aufgrund von thermischer Wechselbeanspruchung beeinflussen das Ölausdehnungsgef äß. Das hermetisch abgeschlossene System der Verteilungstransformatoren verhindert das Eindringen von Sauerstoff, Stickstoff oder Feuchtigkeit in die Kühlflüssigkeit.
Ismail Kasikci
27. Planung eines Wohngebäudes

Im Rahmen dieses beispielgebenden Projektes zur Gebäudeplanung soll ein Überblick über die technische Planung und Projektierung eines Wohngebäudes vermittelt werden. Ziel dieser Elektroinstallation ist das Aneignen von umfangreichem Fachwissen, wie z. B. die Anwendung von Normen und Vorschriften, der Aufbau und Berechnung von Niederspannungsnetzen und die Dimensionierung von Schaltanlagen und Verteilern. Des Weiteren kommt bei der Bearbeitung verschiedene Software zum Einsatz, deren Anwendung es zu erlernen gilt.

Ismail Kasikci
Backmatter
Metadata
Title
Elektrotechnik für Architekten, Bauingenieure und Gebäudetechniker
Author
Ismail Kasikci
Copyright Year
2013
Publisher
Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN
978-3-8348-2057-0
Print ISBN
978-3-8348-0853-0
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-8348-2057-0

Premium Partners