Ratgeber
Die Sicherheit von Personen, Anlagen und Geräten ist für Betriebe enorm wichtig. In allen Bereichen der Elektrotechnik gehören daher Erdungsmesser zu den regelmäßig eingesetzten Werkzeugen.
Erfahren Sie in unserem Ratgeber alles über Erdungsmessgeräte und wie sie Unternehmen dabei unterstützen, elektrische Anlagen zu prüfen und Risiken zu minimieren.
Die Erdung ist ein Prozess des Ableitens von elektrischen Ladungen von einem Objekt oder einer Anlage in die Erde. Genutzt werden elektrisch leitfähige Elemente, auch Erdungselektrode oder kurz Erder genannt. In der Elektrotechnik ist die Erdung Pflicht, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Es gibt zwei Arten von Erdungssystemen: Schutzerdung und Funktionserdung.
Schutzerdung zielt darauf ab, Personen und Tiere vor elektrischen Gefahren zu schützen, indem die Erdung einen sicheren Pfad für den Stromfluss bereitstellt und so die Wahrscheinlichkeit von Stromschlägen reduziert.
Funktionserdung (auch Betriebserdung genannt) garantiert die Erdung elektrischer Geräte, um einen sicheren Betrieb der Anlage zu gewährleisten.
Zwischen einer Erdungsanlage und dem Erdboden besteht immer ein elektrischer Widerstand. Dieser Wert wird in Ohm gemessen und sollte so niedrig wie möglich sein. Ein niedriger Erdungswiderstand bedeutet, dass die Erdung effektiv ist, da ein geringer Widerstand den Stromfluss erleichtert.
Da die Beschaffenheit des Bodens und damit der Widerstand sich ändern können, ist es wichtig, den spezifischen Erdwiderstand regelmäßig über Messungen zu kontrollieren und sicherzustellen, dass akzeptable Grenzwerte vorliegen.
Bodenart |
Flächenwiderstand in Ωm |
|---|---|
Sumpfboden |
30 Ωm |
Lehm- und Tonboden |
100 Ωm |
sandiger Lehmboden |
150 Ωm |
feuchter Sandboden |
300 Ωm |
Beton |
400 Ωm |
feuchter Kies |
500 Ωm |
trockener Sandboden |
1.000 Ωm |
trockener Kies |
1.000 Ωm |
Steinboden |
30.000 Ωm |
Die nächste Frage lautet: Wie wird der Erdungswiderstand gemessen? Hier kommen die Erdungsmessgeräte ins Spiel. Sie messen den elektrischen Widerstand zwischen einer Erdungsvorrichtung und der Erde. Dies geschieht durch das Anlegen eines bekannten Stroms an Punkt A und der Messung der ankommenden Spannung an Punkt B. Basierend auf dem Spannungsabfall wird der Erdungswiderstand berechnet und das Ergebnis auf einem Display ausgegeben. In der Praxis werden verschiedene Messmethoden unterschieden.
Die Messungen können entweder auf Spieße zurückgreifen, die in die Erde gesteckt werden oder ohne Erdungssonden mit der sogenannten Erdschleifenmessung arbeiten.
Messung mit Erdschleifen (nicht-invasive Messung)
Eine spießlose Erdungsmessung kann nötig sein, wenn die örtlichen Gegebenheiten es nicht ermöglichen, dass eine Erdungssonde in den Boden eingeschlagen wird. Zudem ist die Methode die erste Wahl, wenn die bestehende Verbindung zwischen Anlage und Erdungselektrode nicht unterbrochen werden soll, denn das ist bei einer Messung via Erdschleifen nicht nötig. Es genügt, an einer Seite mittels Stromzange einen Stromfluss in den Leiter zu geben und mit einer zweiten Zange kontaktlos den ankommenden Strom zu erfassen.
Messung mit Erdsonden (invasive Messung)
Werden Sonden genutzt, muss zuerst die Verbindung zwischen Anlage und Erdungselektrode unterbrochen werden. Das Messgerät wird mit der Erdungselektrode verbunden und zwei Erdspieße gesetzt. Ein Spieß dient als Sonde, der andere als Hilfserder. Jetzt kann ein Teststrom eingespeist werden.
Wichtig: Je nach gewählter Messung und Tiefe der Sonde beziehungsweise Länge des Erdungsbandes fallen die Ergebnisse anders aus und müssen interpretiert werden.
Boden |
Sonde (Tiefe 3 m) |
Sonde (Tiefe 6 m) |
Sonde (Tiefe 10 m) |
Erdungsband (Länge 5 m) |
Erdungsband (Länge 10 m) |
Erdungsband (Länge 20 m) |
|---|---|---|---|---|---|---|
Sumpfboden |
10 Ω |
5 Ω |
3 Ω |
12 Ω |
6 Ω |
3 Ω |
Lehm- und Tonboden |
33 Ω |
17 Ω |
10 Ω |
40 Ω |
20 Ω |
10 Ω |
sandiger Lehmboden |
50 Ω |
25 Ω |
15 Ω |
60 Ω |
30 Ω |
15 Ω |
feuchter Sandboden |
66 Ω |
33 Ω |
20 Ω |
80 Ω |
40 Ω |
20 Ω |
Beton |
nicht durchführbar |
nicht durchführbar |
nicht durchführbar |
160 Ω |
80 Ω |
40 Ω |
feuchter Kies |
160 Ω |
80 Ω |
48 Ω |
200 Ω |
100 Ω |
50 Ω |
trockener Sandboden |
330 Ω |
165 Ω |
100 Ω |
400 Ω |
200 Ω |
100 Ω |
trockener Kies |
330 Ω |
165 Ω |
100 Ω |
400 Ω |
200 Ω |
100 Ω |
Steinboden |
1.000 Ω |
500 Ω |
300 Ω |
1.200 Ω |
600 Ω |
300 Ω |
Die Prüfgeräte können unterschiedliche Qualitätsmerkmale besitzen. Die wichtigsten Punkte sind:
Messgenauigkeit
Der Aussagewert einer Erdungsmessung kann nur so gut sein, wie es die Kalibrierung des Messgerätes zulässt. Im Business-Einsatz werden daher meist VDE-Prüfgeräte eingesetzt, die den DIN VDE Normen entsprechen und eine DAkkS-Kalibrierung besitzen.
Messbereich
Je größer der mögliche Messbereich ausfällt, desto eher kann eine Erdungsmessung in unterschiedlichen Böden erfolgen. Ein Erdungsprüfgerät mit 0,010 Ω bis 1.500 Ω deckt einen sehr guten Bereich ab.
Display
Eine gut ablesbare LCD-Anzeige gehört zur Standardausstattung. Oft besitzt das Display zusätzlich eine Hintergrundbeleuchtung, damit die Anzeige auch bei Sonneneinstrahlung gut lesbar bleibt.
Datenaufzeichnung
Oft soll das Ergebnis einer Erdungsmessung nicht nur abgelesen, sondern zur späteren Analyse gespeichert werden. Viele Erdungsmessgeräte besitzen dafür einen internen Messwertspeicher.
Energieversorgung
Ob Messgerät in Kombination mit Erdspießen oder Stromzange, in beiden Fällen werden die Geräte zumeist mit Batterien betrieben. Wer sich für den Akkubetrieb entscheidet, findet Modelle, bei denen NiMH-Akkus im Prüfgerät verbleiben können und via Netzteil oder Kfz-Ladekabel geladen werden.
Tipp: Stehen viele Messungen an, sollten Ersatzbatterien beziehungsweise vorgeladene Ersatzakkus griffbereit sein.
Schnittstellen
Moderne Messgeräte können mit einem USB-Anschluss und Bluetooth ausgestattet sein, um die Messergebnisse vom Erdungsmessgerät auf einen Computer zu übertragen.
Zubehör
Da Messtechnik empfindlich ist, sollten die Tester am besten in einem Hartschalenkoffer transportiert werden. Weiteres Zubehör sind Batterien, Messleitungen unterschiedlicher Länge, Erdspieße und E-Clips.