Erdungssysteme bilden die Basis, um eventuelle Störspannungen in das Erdreich abzuleiten und Spannungsdifferenzen innerhalb der Gebäudeinstallationen zu vermeiden.
Grundlage für ein funktionierendes Erdungssystem ist ein fachgerechter Aufbau, eine ausreichende Dimensionierung, sowie eine ausreichende Ableitfähigkeit in das Erdreich. Versäumnisse im Altbestand des Erdungssystems, können moderne, hochsensible Anlagen, aufgrund der unzureichenden Ableitfähigkeit, gefährden.
Wir unterstützen Sie bei der Planung und Errichtung von umfassenden Erdungssystemen, sowie bei der Bestandsaufnahme und Prüfung bestehender Erdungssysteme. Wir erfassen unzureichend installierte Anlagen und helfen, Gebäudeschäden in der Bausubstanz und vermeidbare Schäden an den elektrischen Anlagen zu verhindern.
Als Erdungssystem wird die Gesamtheit aller Mittel und Maßnahmen bezeichnet, die Ströme in das Erdreich ableiten („erden“). Das Erdungssystem umfasst in der Regel die im Erdreich verlegten Erdungsleitungen inklusive der Auslässe für den Anschluss des Gebäudepotentialausgleichs, sowie des Blitzschutzsystems.
Je nach Einbautiefe wird zwischen einem senkrechten Tiefenerder und einem waagrecht verlegten Oberflächenerder unterschieden. Fundamenterder sind spezielle Oberflächenerder, die im Fundament unterhalb der Feuchtigkeitsisolation verlegt werden.
Die Erdungsanlage wird in Neubauten als erste technische Einrichtung eingebaut. Zu den Aufgaben einer Erdungsanlage zählen der Schutz von Lebewesen, Blitzschutz von Anlagen und Gebäuden, die Sicherung der bestimmungsgemäßen Stromversorgung sowie die Limitierung elektromagnetischer Störungen.
Das Erdungssystem (Erdung) ist damit eine wesentliche Komponente in Nieder- und Hochspannungsnetzen. Das Erdungssystem dient aber auch dazu, weitverzweigte, gebäudeübergreifende Netzte vor Ausgleichsströmen zu schützen, da sie für Störspannungen eine niederohmige Verbindung als „Entlastungsleitung“ darstellen. Die Ausgestaltung des Erdungssystems ist abhängig von der Bodenbeschaffenheit, der Bauart der Fundamente und des Gebäudes, sowie den allgemeinen Erfordernissen aufgrund komplexer Installationsstrukturen zwischen mehreren Gebäudeteilen.
Das jeweilige Erdungssystem wird gemäß dieser Forderungen ausgelegt und muss folgende Anforderungen erfüllen:
Die Erdungsanlage stellt ein definiertes Bezugspotential oder einen Potentialausgleich her, durch den sich eine etwaige auftretende Störspannung kurzschließen und in das Erdreich ableiten lässt. Die Erdungsanlage stellt also die Verbindung zwischen dem Gebäudepotentialausgleich/Blitzschutz und dem Erdreich her. Wie jede elektrisch leitfähige Verbindung weist das Erdungssystem einen Widerstand, den Erdungswiderstand, auf, der eine Aussage über die Funktionsfähigkeit erlaubt.
Bei einem kontinuierlichen Stromfluss bleibt daher eine Spannung bestehen (Ohm´sches Gesetz). Eine defekte Erdungsanlage kann zu hohen Spannungsabfällen an den Gebäudeinstallationen und zu gefährlichen Berührungsspannungen und Körperströmen führen. Ein umfassendes und korrosionsbeständiges Erdungssystem schützt Sachwerte und Menschenleben.
Die grundlegenden Begriffe für Erdungssysteme im Zusammenhang mit Niederspannungsanlagen sind in der DIN VDE 0100-200:2006-06 „Errichten von Niederspannungsanlagen“ im Hauptabschnitt 826-13 „Erdung und Verbindungen“ festgelegt.
Sind Überspannungs-Schutzeinrichtungen, zum Beispiel Schutzfunkenstrecken, in die Erdungsleitung eingebaut, handelt es sich um ein offenes Erdungssystem.
Als Blitzschutzerdung wird das Erdungssystem für eine Blitzschutzanlage bezeichnet, die den von der Fangvorrichtung aufgefangene Blitzstrom sicher in die Erde ableitet.
Damit dies selbst bei der hohen Stromdichte des Blitzstromes gewährleistet ist, muss die Erdungsanlage entsprechend ausgeführt sein und eine niedrige Impedanz aufweisen. Als Erder für die Blitzschutzerdung können Fundamenterder und andere im Erdreich eingebettete Metallteile sowie rings um das zu schützende Gebäude im Erdreich verlegte Ringerder eingesetzt werden.
Aktive Rohrleitungen dürfen für Erdungssysteme nicht mehr verwendet werden. Zum Einsatz kommen auch Einzelerder oder als Tiefenerder ausgeführte Staberder. Bei besonders schwierigen Bodenverhältnissen, lässt sich durch die Parallelschaltung mehrerer Einzelerder der Erdungswiderstand verringern.
Um wechselseitige Beeinträchtigungen der Erder zu vermeiden, soll der Abstand der Einzelerder mindestens so groß sein wie die wirksame Erderlänge, die normativ geregelt ist.
Bei der Planung müssen Form und Abmessung des Erdungssystem berücksichtigt werden.
Damit die Erdungsanlage lange funktionsfähig bleiben kann, sind die Erder so zu schützen, dass sie im Erdreich nicht korrodieren. Die Verbindungen zum Erder sollten über lösbare Trennstellen erfolgen, um spätere Erdungsmessungen zu ermöglichen.
Besteht eine Verbindung zwischen dem Potentialausgleich des Gebäudes und der Blitzschutzerdung, ist kein bestimmter Erdungswiderstand vorgeschrieben. Besteht keine Verbindung, darf der in Ohm gemessene Erdungswiderstand den fünffachen Mindestabstand in Metern zwischen den oberirdischen Teilen der Blitzschutzanlage und anderen leitfähigen Teilen des Gebäudes nicht überschreiten. Als Potentialausgleich muss ein spezieller Blitzschutzpotentialausgleich hergestellt werden.
Die Funktion der Erdungsanlage hängt nicht nur von der Höhe des Ausbreitungswiderstandes der Erdungsanlage, sondern vom auch von der erreichten Leitfähigkeit des Potentialausgleichs ab. Dadurch kann der Blitzstrom gefahrlos im Erdreich verteilt werden. Der Erder muss weitgehend Kontakt zum Erdreich haben (min. 80% Erdfühligkeit). Je nach Ausführung des Fundaments wird dieser Wert von manchen Eerdungsanlagen nicht erreicht. In diesem Fall sind spezielle Ausführungen notwendig.
Erdungsanlagen und insbesondere Blitzschutz-Erdungssysteme erfüllen wichtige Sicherheitsfunktionen. Die Errichtung eines Erdungssystems sollte daher dem Fachmann überlassen werden
Wir sind Ihr Partner für den EMV-orientierten Gebäudeschutz.
