Wie sollte ein Erdungsprojekt aussehen? Leitfaden für die berechnungsbasierte Auslegung

In der Türkei „Erdungsprojekt“ Ein erheblicher Teil der in der Türkei unter der Bezeichnung „Erdungsprojekt“ abgegebenen Unterlagen ist in Wirklichkeit kein Projekt, sondern eine Materialliste: auf einem Plan aufgereihte Elektrodensymbole, ein Standard-Detailblatt und der Satz „der Erdungswiderstand wird unter 10 Ω liegen“. Dabei ist die Erdung die letzte Verteidigungslinie in der Sicherheitskette einer Anlage, und ihre Auslegung muss auf Messung, Berechnung und nachweisbaren Abnahmekriterien beruhen.

Dieser Artikel behandelt Schritt für Schritt die Auslegungskette, die von Niederspannungsanlagen über Hochspannungs-Schaltanlagen bis zu Blitzschutzsystemen gilt: die Erfassung der Eingangsdaten, der Aufbau des Erdbodenmodells, die Widerstands- und Spannungsberechnungen, die Leiterdimensionierung, die Material- und Korrosionsentscheidungen, die Messung/Inbetriebnahme sowie der Inhalt der Projektunterlagen.

1. Normativer Rahmen: Nach welchem Dokument wird ausgelegt?

Auf der ersten Seite eines Erdungsprojekts muss klar angegeben sein, nach welchem Dokument die Berechnung erfolgt ist. Der in der Türkei anwendbare Rahmen besteht aus folgenden Ebenen:

Nach dem Wortlaut der ETTY werden für Punkte, die in der Verordnung nicht geregelt sind, nacheinander die Normen EN, HD, IEC und VDE herangezogen. In der Praxis bedeutet dies, dass auf der Hochspannungsseite TS EN 50522 und IEEE 80 und auf der Blitzschutzseite TS EN 62305-3 als Berechnungsmethode verwendet werden.

Kritischer Punkt: Einige der Normen, auf die sich die ETTY bei ihrer Veröffentlichung im Jahr 2001 stützte (z. B. HD 637 S1), sind inzwischen zurückgezogen und wurden durch EN 50522 und EN 61936-1 ersetzt. Im Projekt reicht die Aussage „entspricht der Verordnung“ nicht aus; es muss angegeben werden, nach welchem Abschnitt welcher aktuellen Norm die Berechnung erfolgt ist.

2. Auslegungsgrundlagen: was vor der Berechnung erfasst werden muss

Eine Erdungsauslegung kann ohne die folgenden sechs Eingangsgrößen nicht begonnen werden. Fehlen diese Daten, wird aus dem Projekt nur noch ein Haufen von Annahmen.

1) Profil des spezifischen Erdbodenwiderstands (ρ). Eine einzelne Oberflächenmessung reicht nicht aus; durch Messungen mit unterschiedlichen Elektrodenabständen muss ein tiefenabhängiges Schichtmodell ermittelt werden.

2) In den Erdboden fließender Fehlerstrom (I_E) und seine Dauer (t). Der vom Verteilnetzbetreiber bezogene Kurzschlussstrom, die Art der Sternpunkterdung (starr, über Widerstand, kompensiert, isoliert) und die Auslösezeit des Schutzrelais. Ohne diese drei Angaben lässt sich weder der Leiterquerschnitt noch die Berührungsspannung berechnen.

3) Erdungssystem der Anlage. Wahl zwischen TN-S, TN-C-S, TT oder IT; das Verhältnis zwischen der Erdung der Einspeisequelle und der Erdung der Anlage.

4) Blitzschutzpegel (LPL) und LPS-Klasse. Ergebnis der Risikoanalyse nach TS EN 62305-2. Die LPS-Klasse bestimmt unmittelbar den Abstand der Ableitungen, die Mindestlänge der Erder und die Koeffizienten des Trennungsabstands.

5) Geometrie von Bauwerk und Gelände. Fundamenttyp (Flachgründung/Bodenplatte, Einzelfundament, Pfahlgründung), Durchgängigkeit der Stahlbetonbewehrung, Grundfläche des Bauwerks, in Verlegetiefe verfügbare Fläche, vorhandene Infrastruktur und Metallrohrleitungen.

6) Korrosionsumgebung. pH-Wert des Bodens, Chlorid- und Sulfatgehalt, Feuchtigkeitsregime sowie die Frage, ob sich in der Nähe eine kathodisch geschützte Rohrleitung oder eine Gleichstrom-Straßenbahn/-Bahnstrecke befindet.

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3. Messung des spezifischen Erdbodenwiderstands und Modellbildung

3.1 Wenner-Vierelektrodenverfahren

Vier Elektroden werden mit gleichem a -Abstand linear angeordnet. Die Einschlagtiefe der Elektroden b, a, wenn sie kleiner als 1/20 von a gehalten wird, ergibt sich der scheinbare spezifische Widerstand:

ρ_a = 2 · π · a · R        [Ω·m]

Hierbei ist R R der vom Messgerät angezeigte Widerstand (Ω), a der Elektrodenabstand (m). Der gemessene Wert repräsentiert näherungsweise a den gewichteten Mittelwert des Erdbodens bis zur Tiefe a. Aus diesem Grund a = 1, 2, 4, 8, 16, 32 m wird mit stufenweise zunehmenden Abständen gemessen und die Kurve ρ_a–a aufgetragen.

3.2 Schlumberger-Verfahren

Da bei großen Abständen das Spannungssignal beim Wenner-Verfahren schwächer wird, wird dieses Verfahren für tiefere Schichten bevorzugt. Der Abstand zwischen den Stromelektroden beträgt 2c, der Abstand zwischen den Spannungselektroden 2d :

ρ_a = π · c · (c + d) / d · R

3.3 Übergang zum Schichtmodell

Die Messkurve wird an ein Zweischichtmodell angepasst (obere Schicht ρ₁ mit Dicke h, untere Schicht ρ₂). Überspringt man diesen Schritt und arbeitet nur mit einem einzigen Mittelwert, entstehen typischerweise zwei Fehler:

• ρ₁ > ρ₂ (oben trocken/Schotter, unten leitfähiger Lehm): Oberflächenbänder bringen hier nichts, es müssen tiefe Erdstäbe eingebracht werden. Eine mit einem einzigen Mittelwert arbeitende Auslegung verlegt unnötig lange horizontale Bänder.
• ρ₁ < ρ₂ (oben feuchte Auffüllung, unten Fels): Tiefe Erdstäbe einzubringen wäre Geldverschwendung; erforderlich ist ein ausgedehntes Oberflächennetz und eine Fundamenterdung. Eine mit einem einzigen Mittelwert arbeitende Auslegung lässt unnötig 12 m tief bohren.

3.4 Saisonale Korrektur

Der spezifische Widerstand hängt stark von Feuchtigkeit und Temperatur ab. Ein am Ende der trockenen Sommerzeit gemessener Wert kann das 2- bis 4-Fache des im Frühjahr gemessenen Werts betragen. Das Projekt muss die ungünstigste Jahreszeit zugrunde legen; wurde die Messung in einer Regenperiode durchgeführt, muss ein klar deklarierter Korrekturfaktor angewendet werden. Außerdem wird der Bereich unterhalb der Frosttiefe (in den meisten Regionen der Türkei 0,6–0,8 m) als wirksamer Bereich der Elektrode betrachtet.

4. Berechnung des Erdungswiderstands

4.1 Formeln für Einzelelektroden

Vertikaler Erdstab (Länge L, Durchmesser d):

R = ρ / (2πL) · [ ln(8L/d) − 1 ]

Horizontales Band/Leiter (Länge L, Verlegetiefe h, Durchmesser d):

R = ρ / (πL) · [ ln(2L/√(d·h)) − 1 ]

Ringelektrode (Umfangslänge L, Radius r): ergibt als geschlossene Schleife einen höheren Widerstand als ein gerades Band gleicher Länge; daher sollte bei Ringauslegungen nicht nach der Umfangslänge, sondern nach der umschlossenen Fläche gerechnet werden, was ein genaueres Ergebnis liefert.

4.2 Kombiniertes Erdungsnetz: Sverak-/IEEE-80-Ansatz

In realen Anlagen wirken Ring, vertikale Erdstäbe und Fundamenterdung gemeinsam. Die in IEEE Std 80 angegebene Sverak-Formel liefert für ein Netz, das eine Fläche A umschließt, ein praktisches und hinreichend genaues Ergebnis:

R_g = ρ · [ 1/L_T + 1/√(20A) · ( 1 + 1/(1 + h·√(20/A)) ) ]

• L_T : Gesamtlänge aller verlegten Leiter (m)
• A : vom Netz umschlossene Fläche (m²)
• h : Verlegetiefe (m)

Kritisches Verhalten: Der Widerstand sinkt umgekehrt proportional zur Quadratwurzel der Fläche, nicht zur Leiterlänge. Deshalb bringt es keinen nennenswerten Vorteil, 400 m Band auf eine kleine Fläche zu quetschen, gegenüber einem 200 m langen Ring, der dieselbe Fläche umschließt. Der wirksamste Weg, den Widerstand zu senken, ist die Fläche zu vergrößern,an zweiter Stelle tiefer zu gehen..

4.3 Zahlenbeispiel

Eine Industrieanlage: Gebäude 60 m × 40 m, Umfangsring 200 m, 8 vertikale Erdstäbe à 3 m, Verlegetiefe 0,8 m, gemessenes ρ = 200 Ω·m.

A    = 2 400 m² L_T  = 200 + (8 × 3) = 224 m √(20A) = √48 000 = 219,1 h·√(20/A) = 0,8 · 0,0913 = 0,073  R_g = 200 · [ 1/224 + (1/219,1) · (1 + 1/1,073) ]     = 200 · [ 0,004464 + 0,004564 · 1,932 ]     = 200 · 0,013282     ≈ 2,66 Ω

Würde man im selben Netz die Erdstäbe komplett entfernen, stiege der Widerstand nur auf ~2,9 Ω. Das heißt, bei dieser Geometrie ist der Beitrag der vertikalen Erdstäbe gegenüber dem Beitrag der vom Ring umschlossenen Fläche zweitrangig — die Stäbe dienen hier in erster Linie dem Stoßstrom- verhalten und der Stabilität in der Trockenzeit.

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5. Das eigentliche Kriterium ist nicht der Widerstand, sondern die Spannung

In der Türkei ist es gängige Praxis, ein Projekt auf einen einzigen Zielwert wie „≤ 10 Ω“ oder „≤ 4 Ω“ zu reduzieren. Diese Werte sind abgeleitete Kriterien, die der Einfachheit von Messung und Abnahme dienen; das eigentliche Kriterium der Normen ist die Spannung, die auf eine Person einwirkt..

5.1 Erdpotentialanhebung (EPR)

U_E = I_E · Z_E

Beträgt im obigen Beispiel der Erdfehlerstrom des Mittelspannungsnetzes I_E = 500 A und die Auslösezeit des Schutzes t = 0,5 s, gilt:

U_E = 500 × 2,66 ≈ 1 330 V

5.2 Vergleich mit der zulässigen Berührungsspannung

TS EN 50522 gibt die zulässige Berührungsspannung (U_Tp) als Funktion der Fehlerdauer an; je kürzer die Dauer, desto höher der zulässige Wert. Im Bereich von 0,5 s liegt dieser Wert in der Größenordnung von einigen hundert Volt. Die praktische Annahme der Norm lautet: U_E ≤ 2 · U_Tp ist, gilt die Anforderung an die Berührungsspannung ohne weitere Nachweise als erfüllt.

In unserem Beispiel liegt U_E = 1 330 V deutlich über diesem Schwellenwert. Das heißt, auch wenn 2,66 Ω ein „guter Widerstand“ ist, ist die Anlage nicht zulässig, und eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen müssen ergriffen werden:

• Eine Oberflächenschicht mit hohem spezifischem Widerstand (Schotter/Kies, 10–15 cm) — fügt dem Körperstromkreis einen Vorwiderstand hinzu
• Potentialsteuerung (zusätzliche Ringe außerhalb des Hauptrings, mit zunehmender Tiefe)
• Verkleinerung der Maschenweite des Netzes
• Isolierende Plattformen oder Barrieren an Zugangspunkten
• Einbindung in ein globales Erdungssystem (im städtischen Gefüge miteinander verbundene Erdungsanlagen)

5.3 Schrittspannung

Die Anforderung an die Schrittspannung lässt sich im Allgemeinen leichter einhalten als die an die Berührungsspannung, da der Körperweg zwischen den beiden Füßen eine höhere Impedanz aufweist als der Weg Hand–Fuß. Trotzdem muss sie überprüft werden, da sich der Potentialgradient an den Randmaschen und Ecken des Netzes konzentriert.

6. Dimensionierung von Leitern und Elektroden

6.1 Adiabatische Querschnittsberechnung

Liegt die Fehlerdauer unter 5 s, wird die Wärmeleitung vernachlässigt und die adiabatische Formel verwendet (ETTY Anhang B und TS HD 60364-5-54):

S = I · √t / k        [mm²]

kist ein Koeffizient, der vom Leitermaterial und den angenommenen Anfangs-/Endtemperaturen abhängt:

Beispiel: I = 12 kA, t = 0,3 s, blankes Kupfer (k = 159):

S = 12 000 × √0,3 / 159 = 12 000 × 0,5477 / 159 ≈ 41,3 mm²  →  gewählt wird 50 mm²

Hätte man für denselben Strom feuerverzinkten Stahl gewählt (k = 58), wäre ein Querschnitt von ≈ 113 mm² erforderlich gewesen. Das zeigt sehr deutlich, warum die Materialentscheidung auf einer Berechnung beruhen muss.

6.2 Korrosionszuschlag und mechanische Festigkeit

Die adiabatische Berechnung liefert den Mindest- querschnitt. Bei erdverlegten Elektroden kommen zwei weitere Aspekte hinzu:

• Korrosionszuschlag: Für eine Anlagenlebensdauer von 25–30 Jahren ist bei feuerverzinktem Stahl mit einem nennenswerten Querschnittsverlust zu rechnen; bei Kupfer und verkupfertem Stahl ist dieser Verlust deutlich geringer.
• Mechanische Mindestabmessungen: TS EN 62305-3 definiert für blitzstromführende Bauteile werkstoffabhängige Mindestabmessungen — z. B. 50 mm² Kupfer (8 mm Durchmesser) für Ableitungen, bei Erdern aus feuerverzinktem Stahl 10 mm Durchmesser bzw. 90 mm² Bandquerschnitt, bei Stäben in der Größenordnung von 14–16 mm Durchmesser. Selbst wenn die Berechnung einen kleineren Wert ergibt, dürfen diese Mindestwerte nicht unterschritten werden.

7. Besondere Anforderungen an die Blitzschutzerdung

Der Blitzstrom unterscheidet sich vom Netzfehlerstrom in zwei grundlegenden Punkten: sehr hohe Amplitude (10–200 kA) und sehr hohe Steilheit (di/dt) (Anstiegszeit in der Größenordnung von Mikrosekunden). Dies verändert die Auslegung grundlegend.

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7.1 Nicht der Widerstand, sondern die Stoßimpedanz

Im Blitzregime überwiegt die Induktivität des Leiters gegenüber seinem ohmschen Widerstand. Ein langer horizontaler Leiter leitet nicht den gesamten Strom ab; die effektive Länge senkt jeder nach Überschreiten dieser Länge zusätzlich verlegte Meter die Stoßimpedanz nicht mehr. Deshalb:

• Statt eines einzigen 40 m langen Radialbands sind 4 Radialbänder à 10 m wirksamer.
• Es wird eine kurze, gerade und symmetrische Geometrie bevorzugt; scharfe Richtungswechsel und das Bilden von Schleifen werden vermieden.

Außerdem tritt bei hohen Strömen im Erdboden rund um die Elektrode eine Ionisierung auf; der effektive Durchmesser der Elektrode wächst, und der bei niedriger Frequenz gemessene Widerstand weicht vom Stoßwiderstand ab.

7.2 Anordnungen Typ A und Typ B

TS EN 62305-3 definiert zwei grundlegende Anordnungen:

• Typ A: Voneinander unabhängige horizontale oder vertikale Erder, die jeweils am Fuß einer Ableitung angeschlossen sind. Es sind mindestens zwei Erder erforderlich. Diese Anordnung wird bei kleinen Bauwerken und Bestandsgebäuden verwendet.
• Typ B: Ringerder um das Bauwerk oder Fundamenterder. Das Potentialausgleichsverhalten ist deutlich besser, und dies ist die Lösung, die bei Neubauten bevorzugt werden sollte. Mindestens 80 % des Rings müssen Erdkontakt haben; typischerweise wird er in ≥ 0,5 m Tiefe und in ~1 m Abstand von der Wand verlegt.

Bei Typ B ist das Kriterium, dass der mittlere Radius des Rings (r_e = √(A/π)) größer ist als die für die jeweilige LPS-Klasse definierte Mindestlänge l₁. Bei den Klassen III und IV ist l₁ unabhängig vom spezifischen Erdbodenwiderstand; bei den Klassen I und II dagegen wächst l₁ bei ρ > 500 Ω·m gemäß der Kurve schnell an, sodass zusätzliche Radialerder erforderlich werden können.

In unserer Beispielanlage beträgt r_e = √(2400/π) = 27,6 m, sodass dieses Kriterium mit großem Spielraum erfüllt ist.

7.3 Abstand der Ableitungen

Am Fuß jeder Ableitung muss eine Mess-/Trennklemme vorhanden sein; diese Klemme muss zugänglich und gekennzeichnet sein.

7.4 Trennungsabstand (s)

Besteht zwischen der Fangeinrichtung und inneren Metallteilen kein ausreichender Abstand, kommt es zu gefährlichen Funkenüberschlägen. Der erforderliche Trennungsabstand:

s = k_i · (k_c / k_m) · l

• k_i : Koeffizient der LPS-Klasse (I: 0,08 — II: 0,06 — III und IV: 0,04)
• k_c : Stromaufteilungskoeffizient (abhängig von Anzahl und Geometrie der Ableitungen)
• k_m : Werkstoffkoeffizient der Isolierung (Luft: 1 — Beton/Ziegel: 0,5)
• l : Leiterlänge vom betrachteten Punkt bis zum nächsten Potentialausgleichspunkt (m)

s Lässt sich dieser Abstand nicht einhalten, besteht die einzige Lösung in einem Potentialausgleich — das betreffende Metallteil wird direkt oder über ein Überspannungsschutzgerät an das System angeschlossen. Dies ist die auf der Baustelle am häufigsten übersprungene Berechnung.

8. Integration von Potentialausgleich und Überspannungsschutz

In der modernen Praxis ist es nicht mehr akzeptabel, getrennte Erdungssysteme aufzubauen (eines für den Blitzschutz, eines für die Elektroanlage, eines für die Elektronik). Alle Erdungen werden in einer einzigen Haupterdungsschiene (MET) zusammengeführt. Getrennte Systeme bauen zwischen sich Potentialdifferenzen von mehreren Tausend Volt auf und zerstören dadurch genau die Geräte, die sie schützen sollen.

Das Projekt muss Folgendes ausweisen:

• Haupterdungsschiene (MET): Position, Querschnitt, Liste aller angeschlossenen Leitungen, lösbare Messverbindungen.
• In den Potentialausgleich einbezogene Systeme: Wasser-/Gas-/Feuerlöschleitungen (bei Isolierflanschen über ein SPD), Lüftungskanäle, Aufzugsschienen, Kabeltrassen, Baustahlkonstruktionen, Bewehrung.
• SPD-Koordination: Staffelung Typ 1 / Typ 2 / Typ 3 je nach Blitzschutzzone, mit dem jeweiligen Koordinationsabstand oder der entkoppelnden Impedanz zwischen den Stufen.
• SPD-Anschlussgeometrie: Die gesamte Leiterlänge des SPD auf der Phasen- und der Erdungsseite darf 0,5 m nicht überschreiten. Jeder darüber hinausgehende Zentimeter schlägt sich als zusätzlicher induktiver Spannungsabfall an den Klemmen des zu schützenden Geräts nieder. Wo möglich, wird eine V-Verschaltung (Kelvin-Anschluss) ausgeführt.

In Umgebungen mit empfindlicher Elektronik/in Rechenzentren wird zusätzlich ein vermaschtes Potentialausgleichsnetz (Mesh Bonding Network) bevorzugt; eine Einpunkterdung ist nur bei niederfrequenten Systemen mit begrenztem Umfang sinnvoll.

9. Materialauswahl und Korrosion

Die meisten Ausfälle in Erdungssystemen treten nicht im Leiter selbst auf, sondern an Verbindungsstellen und Materialübergängen entstehen dort.

9.1 Galvanische Inkompatibilität

Wenn Kupfer und feuerverzinkter Stahl im Erdboden direkt in Kontakt gebracht werden, wirkt Zink/Stahl als Anode und wird schnell aufgezehrt. Das Projekt muss diese Übergänge ausdrücklich regeln:

• In einem Kupfersystem dürfen keine Teile aus feuerverzinktem Stahl verwendet werden; ist dies unvermeidbar, muss ein Zwischenstück aus Edelstahl (vorzugsweise 1.4571 / V4A) eingesetzt werden.
• Bei Mischsystemen muss die Verbindung oberhalb der Erde, zugänglich und geschützt ausgeführt werden.

9.2 Beton-Erde-Übergang

Die Stelle, an der ein mit der Stahlbetonbewehrung verbundener Erder aus dem Beton in den Erdboden übergeht, ist elektrochemisch der aggressivste Bereich (Beton alkalisch, Erdboden neutral/sauer → Potentialdifferenz). An dieser Stelle:

• Muss ein Übergangselement aus Edelstahl (V4A) verwendet werden,
• muss der Übergangsbereich auf ±30 cm mit einem Korrosionsschutzband umwickelt oder beschichtet werden.

9.3 Widerstandssenkende Zusätze

Salz oder Kohlestaub rund um die Elektrode zu schütten, ist eine auf Baustellen immer noch anzutreffende Praxis, die im Projekt keinen Platz hat. Ihre Wirkung ist vorübergehend (wird durch Regen ausgewaschen), sie beschleunigt die Korrosion und verursacht Bodenverschmutzung. Falls erforderlich, sollten leitfähige, zementähnliche Verfüllmaterialien auf Bentonitbasis mit geringer Korrosivität verwendet werden; das technische Datenblatt und der pH-Wert sind dem Projekt beizufügen.

9.4 Verbindungstechnik

• Exothermische Schweißung: Wird an erdverlegten, nicht zugänglichen Stellen bevorzugt. Sie bildet eine molekulare Verbindung, löst sich nicht und ist genauso korrosionsbeständig wie der Leiter selbst.
• Mechanische Klemme: Darf nur an zugänglichen, inspizierbaren Stellen verwendet werden; sie muss nach TS EN 62561-1 der passenden Klasse entsprechen und für den Einsatz im Erdboden zertifiziert sein.
• Prüfschacht: Für jeden Messpunkt muss im Projekt ein Beton- oder Kunststoffschacht detailliert dargestellt werden. Eine Messklemme ohne Schacht geht bei den ersten Landschaftsbauarbeiten verloren.

10. Messung, Inbetriebnahme und Abnahme

10.1 Fallpotentialverfahren (61,8-%-Regel)

Bei der dreipoligen Messung wird die Stromelektrode vom zu prüfenden System in einem Abstand von D eingeschlagen; die Spannungselektrode wird für ein korrektes Ergebnis in einem Abstand von 0,618 × D platziert.

Kritische Bedingung: D: Der Abstand der Stromelektrode muss mindestens das 5-Fache der größten Diagonale des Erdungsnetzes betragen. Da die Diagonale unserer Beispielanlage √(60² + 40²) ≈ 72 m beträgt, muss die Stromelektrode ~360 m entfernt eingeschlagen werden. Kann diese Entfernung auf der Baustelle nicht eingehalten werden, fällt die Messung deutlich niedriger aus als der tatsächliche Wert — dieser Fehler steckt in der Türkei hinter einem großen Teil der Berichte mit „wir haben 3 Ω gemessen“.

Zur Verifizierung wird die Spannungselektrode einzeln an den Punkten 0,52·D, 0,618·D und 0,72·D abgelesen; liegen die drei Messwerte nahe beieinander (±5 %), hat sich die Messung auf dem Plateau eingestellt.

10.2 Weitere Verfahren

• Zangenmessung (Clamp-on): Liefert ohne Abschalten der Energie den Widerstand eines einzelnen Zweigs in Systemen mit parallelen Erdungspfaden. Bei isolierten Systemen mit nur einer Elektrode ist sie nicht anwendbar.
• Selektive Messung: Dreipolige Anordnung + Strommesszange; misst den Beitrag einer einzelnen Elektrode, ohne das Netz aufzutrennen.
• Zweipolige (Schleifen-)Messung: Ist nur sinnvoll, wenn eine bekannte, niederohmige Referenz vorhanden ist.
• Durchgangsmessung: Niederohmige Messung für Schutzleiter und Potentialausgleichsverbindungen; geregelt in TS EN 61557-4.

10.3 Abnahmekriterien

Das Abnahmeprotokoll darf sich nicht auf einen einzigen Widerstandswert stützen, sondern muss auf folgenden drei Punkten beruhen:

1. Gemessene Erdungsimpedanz ≤ Auslegungswert
2. Gemessene/berechnete Berührungs- und Schrittspannungen ≤ zulässige Werte
3. Durchgängigkeit an allen Potentialausgleichsverbindungen nachgewiesen und dokumentiert

10.4 Regelmäßige Prüfung

Die in ETTY Anhang P definierten Prüfintervalle:

11. Was müssen die Projektunterlagen enthalten?

Ein abgabefertiges Erdungsprojekt besteht aus folgenden Bestandteilen. Diese Liste kann zugleich als Abnahme-Checkliste verwendet werden:

•  Bericht über die Auslegungsgrundlagen: Angewandte Normen, gewähltes Erdungssystem, Abnahmekriterien, Auslegungslebensdauer
• Messbericht zum spezifischen Erdbodenwiderstand: Rohmessdaten, Messdatum/Witterungsbedingungen, Kurve ρ_a–a, Schichtmodell
• Berechnungsbericht: Erdungsimpedanz, EPR, Nachweis der Berührungs-/Schrittspannung, Leiterquerschnitt (adiabatisch), Trennungsabstand
• Lageplan (1:100 / 1:200): Elektrodentrassen, Verlegetiefen, Verbindungspunkte, Prüfschächte, Position der MET
• Detailpläne: Anschluss Elektrode–Bewehrung, Beton-Erde-Übergang, Messklemme, Schachtquerschnitt, Detail des Ableitungsfußes
• Potentialausgleichsschema: Alle an die MET angeschlossenen Systeme, in Form eines Einlinienschemas
• SPD-Koordinationsschema: Staffelstufen, Typen, Anschlusslängen
• Materialliste und technische Spezifikation: Materialklasse, Beschichtung, Zertifikat (Konformität nach TS EN 62561)
• Prüf- und Inbetriebnahmeverfahren: Verfahren, Elektrodenabstände, Geräteklasse, Abnahmeschwellenwerte
• Betriebs- und Wartungsanweisung: Prüfintervallplan, Dokumentationsformat
• As-Built-Revision (Ausführungsdokumentation): Tatsächlich ausgeführte Trassen und Tiefen, Fotodokumentation vor dem Verfüllen

12. Die zehn häufigsten Fehler auf der Baustelle

1. Anwendung eines Typenprojekts, ohne den spezifischen Erdbodenwiderstand zu messen. Verwendung desselben Detailblatts sowohl für die Ebene von Konya als auch für die Hanglage am Schwarzen Meer.
2. Die Annahme, der Widerstand sei das einzige Kriterium. Ein Projekt, bei dem 10 Ω erreicht, die Berührungsspannung aber nie berechnet wurde.
3. Der Trennungsabstand wird gar nicht berechnet. Funkenüberschlagsrisiko zwischen Metallteilen auf dem Dach und der Fangeinrichtung.
4. Blitzschutz- und Betriebserdung werden getrennt gehalten. Im Fehlerfall entsteht zwischen den beiden Systemen eine Potentialdifferenz von mehreren Tausend Volt.
5. Kupfer und feuerverzinkter Stahl werden im Erdboden direkt in Kontakt gebracht.
6. Am Beton-Erde-Übergang werden keine Korrosionsschutzmaßnahmen getroffen.
7. Mechanische Klemmen werden an erdverlegten, nicht zugänglichen Stellen eingesetzt.
8. Der Erdungsleiter des SPD wird lang und verschlungen verlegt. Das Gerät ist richtig, die Installation ist falsch.
9. Fallpotentialmessung mit unzureichendem Elektrodenabstand. Ein System mit tatsächlich 12 Ω wird mit 3 Ω protokolliert.
10. Es werden weder Fotos vor dem Verfüllen noch As-Built-Zeichnungen noch Messprotokolle geführt. Nach fünf Jahren kann niemand mehr überprüfen, ob das System noch funktioniert.

13. Fazit

Ein gutes Erdungsprojekt ist ein Projekt, das drei Fragen zahlenmäßig beantworten kann:

1. Wie verhält sich der Erdboden? — gemessenes Widerstandsprofil und Schichtmodell.
2. Wie viel Spannung fällt im Fehlerfall wo ab? — EPR-, Berührungs- und Schrittspannungsberechnungen.
3. Wird dieses System auch nach 25 Jahren noch dieselbe Aufgabe erfüllen? — Material, Korrosion, Verbindungstechnik und ein nachweisbarer Wartungsplan.

Ein Dokument, das diese drei Fragen nicht beantworten kann, ist kein Ingenieurprojekt — ganz egal, wie viele Symbole darauf abgebildet sind.

Yılkomer, bietet im Bereich Blitzschutz- und Erdungssysteme eine integrierte Ingenieurleistung — von der Risikoanalyse über die Projektauslegung und die Materialbeschaffung bis zur Feldmessung und Berichterstattung. Für Ihre Anlage TS EN 62305 können Sie sich im Rahmen einer Risikoanalyse und eines berechnungsbasierten Erdungsprojekts gerne mit uns in Verbindung setzen.