erden

Erdung bedeutet, einen direkten elektrischen Weg von einem stromdurchflossenen Stromkreis oder einem leitfähigen Objekt zum Erdpotential herzustellen, normalerweise über einen Leiter mit niedrigem Widerstand. In der Praxis schaffst du einen Rückweg, über den Fehlerstrom sicher von Menschen und Geräten abfließt, oder du bringst das Potenzial isolierter Leiter auf das Referenzpotential der Erde ab.

Die praktische Umsetzung hängt vom Einsatzbereich ab. Bei der Gebäudverkabelung wird der Neutralleiter und alle Metallgehäuse mit einem Erder oder einer Wasserrohranlage verbunden, die bis in feuchten Boden eindringt. Bei tragbaren Werkzeugen und Maschinen läuft ein dritter Leiter (grün oder blank Kupfer in Nordamerika) vom Maschinengehäuse zurück zum Schutzschalter der Stromverteilung. Im Labor oder in der Werkstatt erdet ein Techniker einen isolierten Stromkreis möglicherweise mit einem Überbrückungskabel, das zwischen dem stromdurchflossenen Anschluss und einer geerdeten Sammelschiene oder einem geerdeten Leitungsrohr angeschlossen wird, um gespeicherte Ladung vor der Arbeit am Gerät sicher abzuleiten.

Der Unterschied zwischen Erdung und Potentialausgleich ist in der Praxis bedeutsam. Erdung verbindet etwas mit der Erde, Potentialausgleich verbindet zwei oder mehrere leitfähige Objekte auf gleiches Potenzial. Ein richtig geerdetes System stellt sicher, dass Fehlerstrom bei Fehlersituationen wie einem beschädigten Isolator oder einem Kabel, das ein Metallgehäuse berührt, über den Erdungskreis zur Erde fließt und nicht durch eine Person, die das Gerät berührt. Ohne Erdung kann ein Fehler bestehen bleiben, bis jemand den Stromkreis durch sich selbst zur Erde schließt.

Häufige Fehler entstehen durch korrodierte, lockere oder ganz fehlende Erdungsverbindungen. Ein korrodierter Erderanschluss oder ein grüner Leiter, der an die falsche Klemme angeschlossen ist, kann dazu führen, dass ein Gerät nominell geerdet, aber funktionell isoliert ist. Bei hochfrequenten Stromkreisen reicht allein der Erdungswiderstand nicht aus: der Erdungsweg muss auch niedrige Induktivität haben, um wirksam zu sein. Deshalb sind Masseflächen auf Leiterplatten und kurze, direkt verlegte Potentialausgleichsbänder an Maschinen entscheidend. Ein langes, aufgerolltes Erdungskabel kann bei Stoßströmen genug Induktivität haben, um zu versagen.

Der Begriff geht auf seinen Ursprung zurück: den universal gewählten Bezugspunkt für Sicherheit und Zweckmäßigkeit, nämlich die Erde selbst. Sie ist reichlich vorhanden, groß und ihr Potenzial ist relativ stabil. Jeder Stromkreis muss einen Rückweg haben, und die Erde als einen Leiter zu nutzen vereinfacht Verteilsysteme und bietet einen sicheren Ort für Fehlerstrom. Moderne Vorschriften schreiben die Erdung aller freiliegenden Metallteile in feuchten oder gefährlichen Bereichen und jedes Stromkreises vor, der über einer bestimmten Spannung arbeitet, normalerweise 150 Volt gegen Erde in Nordamerika.