Bestimmt die richtige Erdungsart


Bestimmt die richtige Erdungsart

Je nachdem, welchen Anforderungen die Erdung genügen soll, ist eine entsprechende Variante zu bestimmen. Grundsätzlich stehen dabei folgende Erdungsarten zur Verfügung: 

  • Fundamenterder
  • Ringerder­ oder Strahlenerder
  • Tiefen­ oder Staberder

Die Reihenfolge der oben aufgeführten Erdungsarten entspricht grundsätzlich der Priorität bei der Auswahl des Erders. So oder so soll  das  Erdungssystem jedoch nach den Vorgaben  der heutigen Normen SNR 464022:2015 ausgeführt werden, welche Electrosuisse zur Verfügung stellt.

Fundamenterder: fundamental zuverlässig

In jedem neuen Bauwerk mit elektrotechnischen Installationen ist es obligatorisch, eine Erdung vorschriftsgemäss  anzubringen. Da es sich dabei um die elektro­ und korrosionstechnisch beste Lösung handelt, ist der Fundamenterder allen anderen Erdungen vorzuziehen.

Um dabei die volle Funktionsfähigkeit zu gewährleisten, muss der Erdleiter zum Ring verbunden, entlang der Aussenkanten der Boden platte eingelegt und von Konstruktionsbeton (Zementgehalt mind. 300 kg/m³) umschlossen sein. Ist eine Bewehrung vorhanden, ist diese zwingend mit dem Erdleiter, elektrisch gut leitend, alle 5 m zu verbinden. Das  bedeutet,  dass  eine umsichtige Planung und Installation des Fundamenterders von zentraler Bedeutung ist.

Die Verbindungsleiter zu den Anschlusspunkten für den Potential­ ausgleich und den Blitzschutz ihrerseits müssen bereits bei Baube ginn, zusammen mit dem Erdleiterring, erstellt werden. Dabei gilt es zu beachten, dass die Anschlusspunkte gemäss Blitzschutzklasse bestimmt werden und der Erdübergangswiderstand  ≤ 2 Ω beträgt (vgl. dazu: SNR 464113:2015, NIN).

Der Fundamenterder ist – wenn möglich – allen anderen Erdungsarten vorzuziehen.

Das Wichtigste zur Fundamenterdung kurz erklärt:

  1. Der Querschnitt des Erdleiters muss mindestens 75 mm² betragen. Es eignen sich blanke oder verzinkte Stahlprofile sowie Stahlseil. Der Erdleiter muss zum Ring verbunden und entlang der Aussenkante der Bodenplatte eingelegt werden. Werden Flachbänder verlegt, sind diese hochkant zu verlegen und so zu fixieren, dass sie beim Betonieren ihre Lage nicht verändern. Bewehrungsstähle dürfen nur verwendet werden, wenn diese die Minimalabmessung aufweisen und nicht elektrisch isolierend beschichtet sind. 
  2. Der Erdleiter ist zwingend allseitig mit mindestens 50 mm Konstruktionsbeton zu umschliessen, denn diese Überdeckung schützt den Erdleiter sicher vor Korrosion. 
  3. Zweck der Verbindungen von Erdleitern ist es, Kurzschluss­ und Blitzstossströme durchleiten. Sie müssen darum elektrotechnisch einwandfrei normgerecht ausgeführt sein. Zusätzlich hat der Erdleiter alle 5 m gut leitend mit der Bewehrung verbunden zu sein. 
  4. Bei Erdleiter aus Bewehrungsstahl besteht Verwechslungsgefahr. Deshalb sollten diese vor dem Betonieren unbedingt markiert werden.
  5. Blanker und verzinkter Stahl dürfen nicht aus dem Beton herausgeführt werden, denn so würde der Erdleiter durch Korrosion zerstört.
  6. Die Anschlusspunkte müssen aus korrosionsfestem Material (rostfreier Stahl/Inox A4 oder Kupfer) bestehen. Ein Materialwechsel im Beton hingegen ist unproblematisch, denn nach dem Ausschalen ist lediglich die Kontaktrondelle aus rostfreiem Stahl A4 sichtbar (Durchmesser 50 mm, Gewinde M10).

Ringerder: Rundum bestens geschützt

Eine Ringerdung ist dann besonders empfehlenswert, wenn nach träglich ein Blitzschutz eingebaut oder eine ungenügende Erdung verbessert wird. Dazu müssen alle Verbindungsleiter zum Potential ausgleich und zu jedem Blitzschutzableiter mit dem Erdleiterring direkt und blitzstossstromfest verbunden sein. Darüber hinaus ist ein Erdübergangswiderstand von ≤ 10 Ω anzustreben. Über alle weiteren Normen und Regeln geben SNR 464022:2015, SNG 483755, NIN sowie die Richtlinien der Netzbetreiber Auskunft.

Das Wichtigste zur Ringerdung:

Der Querschnitt der Erdleiter muss mindestens 50 mm² betragen (Kupfer blank) – es eignen sich Bänder, Seile oder Rundleiter. Optimaler Werkstoff:

  1. Kupferseil 50 mm² (der Einzeldraht muss mind. Ø 1,7 mm betragen)
  2. Kupferdraht Ø 8 mm
  3. Kupferband 50 mm², Mindestdicke 2 mm (z.B. 20 × 2,5 mm) 

Wichtig ist es, den Erdleiter in feuchtem Erdreich zu verlegen, wobei die Mindesttiefe 70 cm beträgt. 

Der Erdleiter ist mindestens 1 m vom Gebäude entfernt zu verlegen und zu einem Ring zu schliessen. Zudem müssen Verbindungen von Erdleitern Kurzschluss­ und Blitzstossströme durchleiten können, weshalb nur Klasse­H-­geprüfte Verbinder verwendet werden dürfen.


Wichtig

  • Für Leiter und Verbinder muss dasselbe korrosionsfeste Material ver­wendet werden – in der Regel Kupfer blank. 
  • Ringerder müssen über wenigstens 80 % der Länge im Erdreich verlegt werden. Ist dies nicht möglich, sind fehlende Längen, welche 20 % und 20 m übersteigen, zu kompensieren. Es dürfen jedoch auf keinen Fall mehr als 20 % oder mehr als 20 m fehlen. Die Kompensation kann z.B. mit einem Strahlen­/Tiefenerder vorgenommen werden.

Tiefenerder: Profunde Sicherheit

Der Tiefenerder eignet sich hervorragend als Einzelerder oder zur Ergänzung von Anlagen mit ungenügendem Erdungswiderstand. Zu diesem Zweck werden die Tiefenerder senkrecht in den Boden eingebaut und dann mit dem Potentialausgleich beziehungsweise dem Fundamenterder verbunden. Der Vorteil von Tiefenerdern besteht darin, dass die Kupferelektroden korrosions­ und elektro­technisch optimal sind. Ihre Wirksamkeit ist jedoch bekanntlich von der Beschaffenheit des Erdreichs sowie der Länge des Erdleiters abhängig. So eignen sie sich beispielsweise nicht bei felsigem oder steinigem Untergrund. Wird ein Tiefenerder verlegt, ist ein Erdungswiderstand von ≤ 10 Ω anzustreben. Über alle weiteren Normen und Regeln geben SNR 464022:2015, SNG 483755, NIN sowie die Richtlinien der Netzbetreiber Auskunft.

Das Wichtigste zum Tiefenerder:

  1. Als Erdelektrode wird ein Kupferseil blank 50 mm² verwendet, dessen Einzeldurchmesser 3 mm beträgt.
  2. Verbindungen von Erdleitern müssen Kurzschluss­ und Blitzstossströme durchleiten und können deshalb nur mit Klasse-­H­-geprüften Verbindern ausgeführt werden. Für Leiter und Verbinder ist zudem dasselbe korrosionsfeste Material zu verwenden – in der Regel Kupfer blank.
  3. Tiefenerder müssen eine wirksame Elektrodenlänge von mindestens 2,5 m erreichen. Zudem ist eine Distanz  von der 1,5­fachen Elektrodenlänge zu benachbarten Erdern einzuhalten.
  4. Als Einzelerder bei Bauten wie Masten, Antennen, Kaminen, Türmen, Trafostationen, Elektrocontainern etc., welche eine leistungsfähige Erdung entsprechend den elektro- und blitzschutztechnischen Anforderungen erfordern, sind Tiefenerder ideal. Aber auch für nachträglich zu erstellende Blitzschutzerdungen an bestehenden EFH ist ein Tiefen­ erder gemäss SNR 464022:2015 besonders geeignet.
  5. Objekte mit ungenügenden Erdern wie Wasserrohre, welche ersetzt werden, sowie iso­lierte Fundamente, korrodierte Erdungen oder zu kleine Fundamente können mit dem Tiefenerder leicht ergänzt oder durch ihn ersetzt werden.
  6. Als Kompensationserder eignet sich der Tiefenerder optimal für den Ausgleich fehlender Ringerder gemäss den Blitzschutzleitsätzen SNR 464022:2015, denn die Tiefenerder­ längen zählen für die Kompensation doppelt.

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Blitzschutz