Die Haupterdungsschiene und andere Erdungselemente sind entscheidende Sicherheitsmaßnahmen in elektrischen Anlagen. Dabei werden die Gehäuse elektrischer Geräte mit einem Erdungssystem verbunden, dessen Leiter im Erdreich verlegt ist, um vor Stromschlaggefahren zu schützen. Tritt also ein Stromschlag im Gerät auf, fließt der Strom über den niederohmigen Erdungsleiter und nicht durch die Person, wodurch die Gefahr eines Stromschlags ausgeschlossen wird.

Was ist ein Erdungsstreifen? Wo wird er verwendet?

Erdungsstreifen sind flache, flexible Leiterelemente, die in elektrischen Anlagen eine elektrische Verbindung zur Erde herstellen. Sie bestehen in der Regel aus verzinktem Stahl, Kupfer oder Edelstahl und sind in verschiedenen Größen erhältlich. Dank ihrer großen Oberfläche weisen diese Streifen eine hohe Leitfähigkeit auf und gewährleisten einen besseren Erdkontakt.

Grundlegende Erdungsbänder finden in verschiedenen Bereichen Anwendung. Sie werden häufig in Gebäuden, Fabriken, Tankstellen, Blitzschutzanlagen und Umspannwerken eingesetzt. Insbesondere werden sie in den Stahlbetonfundamenten von Gebäuden verlegt, um eine allgemeine Erdung zu gewährleisten. Auch in Schaltschränken, Generatorräumen und Rechenzentren werden sie häufig zum Potenzialausgleich verwendet.

Erdungsbänder werden in verschiedenen Größen hergestellt. Die gängigsten Größen sind 25 x 3 mm, 30 x 3 mm, 30 x 3,5 mm und 40 x 4 mm. Die Materialwahl hängt vom Anwendungsbereich ab. Verzinkte Bänder werden aufgrund ihrer Wirtschaftlichkeit und Korrosionsbeständigkeit bevorzugt. Kupferbänder hingegen kommen in Bereichen mit empfindlichen elektronischen Systemen zum Einsatz, da sie eine höhere Leitfähigkeit bieten.

Einer der wichtigsten Aspekte bei der Installation eines Erdungsstreifens ist dessen Durchgängigkeit. An den Verbindungsstellen des Streifens muss durch spezielle Verbindungselemente geeigneter Dicke ein niederohmiger Kontakt gewährleistet werden. Darüber hinaus ist die korrekte Verlegung des Streifens in ausreichender Tiefe entscheidend für das Erreichen des gewünschten Erdungswiderstands.

Der größte Vorteil von Streifenerdung in einem Erdungssystem liegt in ihrer großen Oberfläche, die einen besseren Kontakt zur Erde ermöglicht und somit den Erdungswiderstand reduziert. Dadurch wird sichergestellt, dass im Falle eines Stromschlags überschüssiger Strom schnell in die Erde abgeleitet wird und somit Leben und Eigentum geschützt werden.

Fundament-Erdungsstreifen: Ein Schritt, der während der Bauphase durchgeführt werden sollte

Die Installation eines Erdungsbandes im Fundament während der Bauphase ist einer der wichtigsten Schritte zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit eines Gebäudes. Diese Installation muss in der Fundamentphase erfolgen. Eine nachträgliche Änderung dieses Vorgangs ist praktisch unmöglich.

Zunächst sollte die Installation des Erdungsstreifens vor dem Betonieren des Fundaments erfolgen. Der Streifen wird ganz unten im Fundament und um dessen äußeren Umfang herum verlegt und bildet so einen geschlossenen Ring. Dadurch entsteht ein gemeinsamer Erdungspunkt für alle elektrischen Anlagen des Gebäudes. Der Streifen muss so positioniert werden, dass er im Beton eingebettet ist und gleichzeitig Kontakt zum Erdreich hat.

Dieser Schritt in der Gründungsphase bietet viele Vorteile. Erstens wird durch die große Oberfläche des Streifens der Kontakt zum Erdreich maximiert. Dadurch werden niedrige Widerstandswerte erzielt. Darüber hinaus erhöht die Feuchtigkeitsspeicherfähigkeit des Betons die Erdungseffizienz und verbessert somit die Effektivität des Systems. Bei fachgerechter Installation ist er zudem widerstandsfähiger gegen Korrosion und andere Umwelteinflüsse, die im Laufe der Zeit auftreten können.

Folgende Punkte sollten während der Bauphase berücksichtigt werden:

• Im Allgemeinen sollte verzinkter Stahl der Abmessungen 30x3,5 mm oder 40x4 mm als Bandmaterial bevorzugt werden.
• Die Streifenverbindungen müssen mit speziellen Klemmteilen verstärkt werden.
• Im Gebäudeinneren sollten Ausgänge für den Anschluss an die Hauptverteilung vorgesehen werden.
• Für Erdungssysteme sollten mindestens zwei Austrittspunkte eingeplant werden. Diese Anzahl kann je nach Projektdetails erhöht werden.

Diese Austrittspunkte sind unerlässlich, falls im Laufe der späteren Nutzungsjahre des Gebäudes Eingriffe an der Erdungsschiene erforderlich werden. Daher ist diese grundlegende, während der Bauphase durchgeführte Maßnahme einer der wichtigsten Faktoren für die Sicherheit des Gebäudes während seiner gesamten elektrischen Lebensdauer.

Installationsphasen für Erdungsstreifen

Einer der entscheidenden Schritte für eine sichere Elektroinstallation in einem Gebäude ist die Verlegung des Erdungsbandes im Fundament . Dieser Vorgang umfasst mehrere Arbeitsschritte, die fachgerecht ausgeführt werden müssen, angefangen bei der Auswahl der richtigen Materialien.

Vor Beginn der Installation müssen die benötigten Materialien bereitgestellt werden. Spezielle Klemmen für Streifenverbindungen, Erdungsklemmen und geeignete Messgeräte sollten ebenfalls verfügbar sein. Alle diese Materialien müssen den Normen TS EN 62561-1 und TS EN 62561-2 entsprechen.

Die Verlegung beginnt auf der untersten Ebene des Fundaments. Zuerst wird der Streifen zu einem geschlossenen Ring verlegt, der das gesamte Gebäudefundament umschließt. Beim Biegen des Streifens an Gebäudeecken sind scharfe Winkel zu vermeiden. Für die Streifenverbindungen sind spezielle Klemmen mit einer Überlappung von mindestens 5 cm zu verwenden. Diese werden mit Schraubverbindungen gesichert.

Es ist entscheidend, dass der Erdungsstreifen so positioniert wird, dass er maximalen Kontakt zum Erdreich hat. Der Streifen sollte in Beton eingebettet, aber dennoch mit dem Erdreich in Kontakt bleiben. Die Verbindung zwischen dem in Beton eingebetteten Streifen und dem Erdreich muss über einen Kupferleiter erfolgen. Andernfalls korrodiert der verzinkte Streifen, was den Erdungswiderstand erhöht. Die für das Erdungssystem an verschiedenen Punkten im Gebäude zu verwendenden Abgangsklemmen sollten ebenfalls in dieser Phase berücksichtigt werden.

Nach Abschluss der Installation müssen Messungen durchgeführt werden. Der Erdungswiderstand ist gemäß den Normen zu berechnen, und die Messergebnisse müssen unter dem vorgegebenen Wert liegen. Falls dieser Wert nicht erreicht werden kann, können Erdungsstäbe oder chemische Erdungsmaterialien zur Unterstützung eingesetzt werden.

Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Installation ist die Verbindung zwischen dem Erdungsband und den metallischen Bauteilen. Die Stahlkonstruktion des Gebäudes, Wasserleitungen und andere Metallkomponenten müssen über eine Potenzialausgleichsschiene mit dem Erdungssystem verbunden werden.

Nach Abschluss der Installation sollte abschließend die Dichtheit aller Verbindungen überprüft werden. Es ist wichtig, einen Schaltplan des Erdungssystems anzufertigen und aufzubewahren. Dies erleichtert zukünftige Wartungs- und Inspektionsarbeiten erheblich.

Häufige Fehler und korrekte Vorgehensweisen

Bei der Installation von Erdungsleisten können zahlreiche schwerwiegende Fehler auftreten. Diese Fehler können die Wirksamkeit des Systems erheblich beeinträchtigen. Die Kenntnis dieser häufig auftretenden Probleme ist für eine sichere Installation unerlässlich.

Einer der häufigsten Fehler ist die falsche Auswahl des Bandmaterials. Die Verwendung nicht korrosionsbeständiger oder minderwertiger Materialien führt mit der Zeit zur Verschlechterung des Erdungssystems. Stattdessen sollten langlebige und hochleitfähige Materialien wie feuerverzinkter Stahl oder Kupfer bevorzugt werden. Auch eine unzureichende Banddicke ist ein häufiges Problem.

Fehler an den Anschlusspunkten verringern die Effizienz von Erdungssystemen. Werden bei Streifenverbindungen keine Schraubverbindungen anstelle von Schweißverbindungen verwendet oder die Verbindungen nicht ausreichend festgezogen, erhöht sich der Widerstand. Um die Montage von Klemmschrauben an den Anschlusspunkten zu vereinfachen, hat Esco eine praktische Klemmschraube mit Verriegelung und Gebrauchsmusterzertifikat entwickelt. Für die korrekte Anwendung müssen sich die Streifen um mindestens 5 cm überlappen und mit speziellen Klemmen befestigt werden.

Fehler bei der Verlegung von Erdungsstreifen stellen eine weitere Fehlerquelle dar. Wird der Erdungsstreifen zu nah an der Oberfläche verlegt, ist er anfälliger für mechanische Beschädigungen und reagiert empfindlicher auf saisonale Schwankungen der Luftfeuchtigkeit. Die ideale Verlegetiefe sollte unterhalb des Gefrierpunkts und in einem ausreichend feuchten Bereich liegen.

Fehler bei der Ringbildung sind ebenfalls ein Problem, das Beachtung erfordert. Das Erdungsband muss die gesamte Struktur umschließen und einen geschlossenen Stromkreis bilden. Ein offener oder unvollständiger Ring reduziert die Effizienz des Systems erheblich.

Korrekte Vorgehensweisen

Die Fundamenterdungselektrode muss vollständig mit Beton bedeckt sein. Nach dem Betonieren des Fundaments ist sie mindestens 5 cm tief in den Beton einzubetten. Die Endpunkte der Elektrode müssen außerhalb des Fundaments liegen. Die herausragenden Drähte dürfen keinen Erdkontakt haben; im Erdreich ist ein Kupferleiter zu verwenden.

Verzinkte Streifen sollten mit Kupferringleitern oder Kupfererdungselektroden mittels korrosionsbeständiger Neutralleiterklemmen verbunden werden. Der Kontakt zwischen unterschiedlichen Metallen beschleunigt die Korrosion.

Bei Gebäuden mit großer Grundfläche sollte der vom Fundamenterdungselektrodenfeld umschlossene Bereich mittels Querverbindungen in 20 m x 20 m große Abschnitte unterteilt werden.

In Bereichen, in denen eine Fundamenterdung durchgeführt wird, muss eine „Potenzialausgleichsschiene“ installiert werden.

Die für das Trennen der Erdungsleiter während der Erdungswiderstandsmessung erforderlichen Geräte sollten an leicht zugänglichen Stellen angebracht sein.

Die Fundamenterdung dient gleichzeitig als Erdung für Blitzschutzsysteme. Zu diesem Zweck sind rund um das Gebäude Erdungsanschlüsse vorgesehen. Diese Anschlüsse können aus Stahlbändern oder -kabeln bestehen. Der Kabelquerschnitt muss mindestens 50 mm² (NYY) betragen.

Mangelnde Wartung und vernachlässigte regelmäßige Überprüfungen führen langfristig zu einem Anstieg des Erdungswiderstands. Das Erdungssystem sollte mindestens einmal jährlich durch Messungen und Dokumentation der Werte überprüft werden.

Um Installationsfehler zu vermeiden, ist es unerlässlich, mit erfahrenen Elektrofachkräften oder qualifizierten Installateuren zusammenzuarbeiten und die geltenden Normen einzuhalten. Ein fachgerecht installierter Erdungsstreifen am Fundament gewährleistet die Sicherheit von Leben und Eigentum.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist ein Erdungsstreifen und wie funktioniert er?

Ein Erdungsstreifen ist ein flaches und flexibles leitfähiges Element, das zur Gewährleistung der Sicherheit in elektrischen Anlagen dient. Im Falle eines möglichen Stromlecks schützt er Personen und Geräte, indem er den gefährlichen Strom zur Erde ableitet.

Welche Abmessungen sind ideal für eine einfache Erdungsleiste?

Die gängigsten Größen für Fundamenterdungsstreifen sind 30 x 3,5 mm oder 40 x 4 mm. Diese Abmessungen gewährleisten ausreichende Leitfähigkeit und Haltbarkeit.

Wo und wie sollte die Erdungsleiste installiert werden?

Der Erdungsstreifen sollte während der Fundamentphase des Gebäudes auf der untersten Ebene verlegt werden und einen geschlossenen Ring um den äußeren Umfang bilden. Der Streifen sollte im Beton eingebettet bleiben und gleichzeitig ordnungsgemäß mit dem Erdreich verbunden sein.

Wie sollten Erdungsstreifen gewartet werden?

Erdungssysteme sollten mindestens einmal jährlich überprüft und vermessen werden. Regelmäßige Wartung und Überprüfungen erhalten die Wirksamkeit des Systems aufrecht.

Was sind die häufigsten Fehler bei der Installation von Erdungsstreifen?

Zu den häufigsten Fehlern zählen die Auswahl ungeeigneter Materialien, unzureichende Anschlusspunkte, falsche Verlegetiefe und das Fehlen eines geschlossenen Stromkreises. Um diese Fehler zu vermeiden, ist es wichtig, mit qualifizierten Elektrikern zusammenzuarbeiten und die geltenden Normen einzuhalten.