Erdungsanlage

Die Erdungsanlage ist der Teil des Äußeren Blitzschutzes, der den Blitzstrom in die Erde leiten und dort verteilen soll.

Aufgabe von Erdungsanlagen ist es, Ströme sicher gegen Erde abzuleiten, die bei Erdkurzschlüssen, Doppelerdschlüssen oder im Falle eines Blitzeinschlages auftreten.

Dabei sollen Spannungsdifferenzen zwischen beliebigen Punkten der Anlage so gering wie möglich sein, um den Schutz von Personen und Anlagen zu gewährleisten.

Daher ist es der Grundsatz der Erdung, den elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln ein einheitliches Referenzpotential jederzeit und sicher zur Verfügung zu stellen, d.h. alle mit der Erde verbundenen Teile müssen auf dem Nullpotential liegen.

Die Ausführung der Erdungsanlage und die Verbindung zu den betreffenden elektrischen Anlagen sind dabei von ausschlaggebender Bedeutung.

 

Die Ausführung und Auslegung der Erdungsanlage und der dazugehörigen Maßnahmen muss langfristig sichergestellt sein. Dies erfordert neben der gewissenhaften Planung auch eine genaue und intensive Bauüberwachung während der Ausführungsphase.

Wir sind spezialisiert, alle Arten von Erdungsanlagen zu berechnen, zu planen und zu errichten.
  • Fach- und normgerechte Installation nach DIN 18014, DIN EN 62305-3 und VDE 0101
  • Berechnung des Erdleitungsquerschnitts
  • Auswahl von zulässigen Materialen
  • Korrosionsschutz
  • Sanierung und Erweiterung bestehender Erdungsanlagen

Ein fehlerhaftes Erdungssystem stellt ein höheres Gefahrpotential dar, da die Blitzströme nicht mehr direkt in die Erde geleitet werden und unkontrollierte Überschläge im Inneren von Gebäuden Schaden einrichten können.

Eine Erdungsanlage besteht aus den Erdungsleitungen und einem oder mehreren Erdern: Tiefenerder, Steuererder, Ringerder (Oberflächenerder), Fundamenterder oder Natürlicher Erder. Es besteht auch die Möglichkeit, unterschiedliche Erder-Anordnungen miteinander zu  verbinden, wobei allerdings auf eventuelle Korrosionsgefahren zu achten ist.

Oberflächenerder

ist ein Erder, der im Allgemeinen in geringer Tiefe bis etwa 1m eingebracht wird, wo es bereits an der Oberfläche gut leitende Bodenschichten gibt. Er kann aus Rund- oder Bandmaterial bestehen und als Strahlen-, Ring- oder Maschenerder oder als Kombination aus diesen ausgeführt werden.

Steuererder

ist ein Erder, der nach Form und Anordnung mehr zur Potentialsteuerung als zur Einhaltung eines bestimmten Ausbreitungswiderstandes dient.

Tiefenerder (Erder Typ A)

ist ein Erder, der im Allgemeinen lotrecht in größere Tiefen eingebracht wird. Er kann z. B. aus Rund- oder anderem Profilmaterial bestehen.

Ringerder (Erder Typ B)

ist ein Erder, der unterhalb oder auf der Erdoberfläche einen geschlossenen Ring um die bauliche Anlage bildet.

Fundamenterder (Erder Typ B)

besteht aus einem oder mehreren Leitern, die in Beton eingebettet sind und mit der Erde großflächig in Berührung stehen.

Natürlicher Erder

ist ein mit der Erde oder mit Wasser unmittelbar oder über Beton in Verbindung stehendes Metallteil, dessen ursprünglicher Zweck nicht die Erdung ist, das aber als Erder wirkt (Bewehrungen von Betonfundamenten, Rohrleitungen, usw.).

Die Einteilung erfolgt nach Form und Profil. Man unterscheidet: Banderder, Kreuzprofilerder und Staberder.

Erdungsarten 

Je nach Aufgabe und Aufbau unterscheidet man in der Elektrotechnik vier verschiedene Arten der Erdung:

  • Schutzerdung
  • Blitzschutzerdung
  • Funktionserdung
  • Betriebserdung

Mit der Schutzerdung wird eine sichere Verbindung zum Erdreich erstellt, um bei elektrischen Anlagen und Geräten bei Auftreten eines Fehlers, Personen und Tiere vor gefährlich hohen Berührungsspannungen zu schützen. Schutzerdung kann auch der Funktionserdung dienen, nicht jedoch umgekehrt.

Die Blitzschutzerdung soll den Blitzstrom sicher ins Erdreich abführen, um Gebäude zu schützen.

Die Funktionserdung dient dazu, elektrische Einrichtungen sicher zu betreiben. Mit der Funktionserdung sollen Störströme sicher abgeleitet und elektrische Störeinkopplungen vermieden werden. 

Die Betriebserdung wird überwiegend in Kraftwerken und Schaltanlagen eingesetzt und soll einen störungsfreien Betrieb der Anlage oder der Geräte sicherstellen. 

Vielfach werden Erdungen auch kombiniert und miteinander vermascht.

Aufgaben der jeweiligen Erdungsanlage sind:
  • Schutz von Lebewesen durch Begrenzung der Berührungsspannung und der Schrittspannung
  • Blitzschutz von Anlagen und Gebäuden
  • bestimmungsgemäße Funktion der Stromversorgung
  • Begrenzung elektromagnetischer Störungen

Entsprechend dieser Anforderungen werden die jeweiligen Erdungssysteme ausgelegt und installiert. Dabei müssen bei der Auslegung der Erdungsanlage bestimmte Anforderungen erfüllt werden:

  • Personensicherheit
  • Korrosionsbeständigkeit
  • mechanische Festigkeit
  • Beherrschung des höchsten Fehlerstroms und seiner thermischen Wirkungen
Beispiele

Bei der Installation der Erdungsanlage muss der Konstrukteur sowohl die Beschaffenheit des Erdreichs als auch die Höhe der zu erwartenden Fehlerströme berücksichtigen.

Personenschutz

Menschen und andere Lebewesen sind gefährdet, wenn sie zwei elektrisch leitfähige Objekte berühren, zwischen denen eine gefährlich hohe elektrische Spannung besteht. In Hoch- und Niederspannungsnetzen werden deshalb alle nicht betriebsmäßig unter Spannung stehenden leitfähigen Teile elektrischer Verbraucher (z.B. Gehäuseteile) über den so genannten Schutzleiter mit dem Erdpotential verbunden. Bei dieser Erdungsmethode handelt es sich um die Schutzerdung.

Die Verbindung eines Außenleiters mit diesen Objekten führt dann zum Erdschluss, der zur Auslösung der Überstromschutzeinrichtung und damit zur Abschaltung der Spannung führen kann.

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