Erdung und Blitzschutz

Was versteht man unter Erdung?

ErdungszeichenDie Erdung ist eine elektrisch leitfähige Verbindung mit dem elektrischen Potential des Erdbodens.

Mit Erde bezeichnet man zum einen das Erdreich und zum anderen das elektrische Potential des leitfähigen Erdreichs.[1] Sie besteht zum Personenschutz aus Erdern, Schutzleitern, Schutzleiter-Klemmen oder auch Blitzableitern. Der Bereich der außerhalb des Wirkungsbereichs eines Erders liegt wird als Bezugserde oder auch neutrale Erde bezeichnet. Treten zwischen der Erdung und einem willkürlich ausgewählten Erdungspunkt keine merklichen vom Erdungsstrom herbeigeführten Spannungen auf, befindet sich dieser ausgewählte Erdungspunkt im Bereich der neutralen Erde.

Die Erdung hat zum Ziel, ein definiertes Bezugspotential oder einen Potentialausgleich herzustellen, durch den eine möglicherweise auftretende Spannung kurzgeschlossen werden soll. Da die Erdung jedoch wie jede andere elektrisch leitfähige Verbindung einen Widerstand aufweist, den sogenannten Erdungswiderstand, bleibt im Fall eines permanenten Stromflusses gemäß dem Ohmschen Gesetz eine Spannung bestehen. Nur in statischen Anwendungsfällen darf daher davon ausgegangen werden, dass mit der Erdung jegliche Potentialdifferenz ausgeschlossen ist.

Fundamenterder

Welche Aufgaben umfassen die verschiedenen Erdungssysteme?

Das Erdungssystem (Erdung) umfasst alle Maßnahmen die zur Verbindung eines elektrischen Teils mit der Erde erforderlich sind und ist ein wesentlicher Bestandteil sowohl in Niederspannungs- als auch in Hochspannungsnetzen. Bei Neubauten ist die Erdungsanlage die erste technische Einrichtung, die eingebaut werden muss. Die Erdungsanlage besteht aus den Erdungsleitungen und einem oder mehreren Erdern. Die jeweiligen Erder werden, je nach Einbautiefe, eingeteilt in Tiefenerder, die senkrecht in den Boden getrieben werden und Oberflächenerder, die waagerecht verlegt werden. Dabei sind Fundamenterder (s. Abbildung) eine Sonderform des Oberflächenerders. Sie werden im Fundament unterhalb der Feuchtigkeitsisolation verlegt.

Aufgabe der jeweiligen Erdungsanlage ist:

  • Schutz von Lebewesen durch Begrenzung der Berührungsspannung und der Schrittspannung
  • Blitzschutz von Anlagen und Gebäuden
  • bestimmungsgemäße Funktion der Stromversorgung
  • Begrenzung elektromagnetischer Störungen

Wie schützt die Erdung Personen?

Menschen und andere Lebewesen sind gefährdet, wenn sie zwei elektrisch leitfähige Objekte berühren, zwischen denen eine gefährlich hohe elektrische Spannung besteht. Solange nur eines der leitfähigen Objekte berührt wird, besteht keine Gefahr. Im Niederspannungsnetz zur Stromversorgung bei Verbrauchern wird deshalb einer der Leiter, der sogenannte Schutzleiter, geerdet und mit elektrisch leitfähigen Objekten verbunden. Die Verbindung eines Außenleiters mit diesen Objekten führt dann zum Erdschluss, der zur Auslösung der Überstromschutzeinrichtung und damit zur Abschaltung der Spannung führen kann.

Wie und wofür dient der Blitzschutz?

Der Blitzschutz dient dem Schutz von Personen und Sachwerten. Blitzschutzsysteme reduzieren das Risiko von Schäden durch Blitzeinschläge in Gebäude. Sie bestehen aus Fangeinrichtungen, Ableitungen, Erdung und Blitzschutz-Potentialausgleich. Fangeinrichtungen werden an allen Stellen angeordnet, die von einem Blitz getroffen werden können. Von ihnen leiten die Ableitungen den Blitzstrom zur Erdungsanlage. Überspannungsschutzgeräte stellen bei einem Blitzeinschlag für leitungsgebundene Überspannungen (Surge) einen Potentialausgleich aller elektrischen Leiter mit dem geerdeten Schutzleiter her.

Wie oft sollte man die Erdung überprüfen lassen?

Oft wird die Erdung nur überprüft, wenn die Wasserrohre erneuert werden oder eine Heizung saniert wird (Potentialausgleich - Erdung aller Wasser, Gas und Heizungsrohre aus Metall). Tatsächlich kann die Erdung durch Umwelteinflüssen im Laufe der Jahre stark in Mitleidenschaft gezogen werden. Daher sollte sie etwa alle drei Jahre überprüft werden - z.B. im Zuge eines E-Checks.

Kann die Erdung wirklich Rohrleitungen schädigen?

Über die Erdung ins Erdreich eingeleitete Wechselströme führen über längere Zeit zu Korrosionen an Rohrleitungen. Dies wirkt sich dann besonders aus wenn Rohrleitungen als Erder genutzt werden.

Quelle, Fotos: Wikipedia