Erdungsrechner
Berechnen Sie den Ausbreitungswiderstand der Erdungsanlage: Vertikalelektroden, Rohrerder, Platten- und Bandelektrode, Anzahl der Elektroden für den geforderten Widerstand nach VDE 0100 und DIN 18014.
Was der Rechner berechnet
- Ausbreitungswiderstand einzelner Elektroden (Rohr, Winkel, Band, Platte)
- Widerstand einer Gruppe vertikaler Elektroden mit Ausnutzungsfaktor
- Anzahl der Elektroden für den geforderten Widerstand (z. B. ≤ 4 Ω in TN-C-S)
- Empfehlung für die Art der Erdungsanlage je nach Bodenwiderstand
- Berechnung nach DIN VDE 0100-540 und DIN 18014
Warum die Erdung berechnen?
Die Erdungsanlage ist das Fundament des Fehler- und Überspannungsschutzes. In TN-C-S-Systemen muss der Gesamtwiderstand der Erdung den Fehlerstrom bei Erdschluss gewährleisten, damit die Sicherung zuverlässig auslöst. Der gemessene oder berechnete Wert darf die in den Normen geforderten Grenzen nicht überschreiten (für TN-C-S: Empfehlung ≤ 4 Ω nach den Tabellen der VDE 0100).
Der Bodenwiderstand variiert stark: 10–50 Ω·m für feuchten Lehm, 100–500 Ω·m für Sand, bis zu 3000 Ω·m für felsigen Boden. Ohne Berechnung wählt man oft zu wenige oder zu viele Elektroden — beides ist ein Fehler: unzureichender Schutz oder unnötige Kosten.
Berechnungsformeln
Rohrerder (vertikale Elektrode): R = ρ / (2π·L) × ln(4L/d), wobei ρ der spezifische Bodenwiderstand (Ω·m), L die Länge der Elektrode (m), d der Durchmesser (m) ist.
Plattenerder: R = ρ / (4·r), mit r = √(A/π) als äquivalentem Radius der Platte A (m²).
Band- oder Ringerder: R = ρ / (π·L) × ln(2L²/(b·h)), mit b als Bandbreite und h als Verlegetiefe.
Gruppenfaktor: R_Gesamt = R_einzeln / (n × η), wobei n die Anzahl der Elektroden und η der Ausnutzungsfaktor (0,6–0,85 je nach Abstand) ist.
Erforderliche Anzahl: n = R_einzeln / (R_gefordert × η).
Tabelle: spezifischer Bodenwiderstand
| Bodenart | ρ, Ω·m |
|---|---|
| Moorboden / Torf | 5–40 |
| Lehm, feuchter Ton | 10–60 |
| Gartenboden, Humus | 30–150 |
| Sandiger Lehm | 80–200 |
| Sand (trocken) | 200–1000 |
| Kies, Geröll | 500–3000 |
| Fels, Granit | 2000–10000 |
Normative Grundlagen
In Deutschland regelt die DIN VDE 0100-540 (Erdungsanlagen, Schutzleiter, Potentialausgleich) die Anforderungen; DIN 18014 legt die Grundstückserdungsanlage für Gebäude fest. Kernpunkte:
— Für TN-C-S ist die Wiederholungserdung am Hausanschluss Pflicht; der Widerstand wird nach der Tabelle VDE 0100-540 auf den Netzfehlerstrom abgestimmt (praktisch ≤ 4 Ω);
— Erdungsleiter: Kupfer min. 16 mm², Stahl verzinkt min. 50 mm², im Erdreich korrosionsgeschützt;
— Die Erdungsanlage ist im Fundament (Fundamenterder) oder als Vertikal-/Bandelektrode auszuführen;
— Der tatsächliche Widerstand ist messtechnisch nachzuweisen (Erdungsmessgerät, 3-Pol-Methode).
In Österreich gilt ÖVE/ÖNORM E 8001, in der Schweiz NIN 2020.
So nutzen Sie den Rechner
- Wählen Sie die Art der Elektrode (Rohr, Winkel, Band, Platte).
- Geben Sie den spezifischen Bodenwiderstand ein oder wählen Sie den Bodentyp.
- Geben Sie Abmessungen der Elektrode (Länge, Durchmesser, Verlegetiefe) ein.
- Geben Sie den geforderten Gesamtwiderstand an (z. B. 4 Ω).
- „Berechnen“ drücken — Widerstand der Elektrode und empfohlene Anzahl.
Häufige Fehler
- Eine einzelne kurze Elektrode (1 m) bei hohem Bodenwiderstand — der Widerstand bleibt über 30 Ω.
- Elektroden zu dicht setzen (< 3 m Abstand) — gegenseitige Abschirmung, der Ausnutzungsfaktor sinkt.
- Verzinktes Band mit zu geringem Querschnitt — Korrosion im Erdreich.
- Fundamenterder nicht anschließen — die ganze Erdung hängt nur an einer Stabelektrode.
- Widerstand nie messen — die Berechnung ist eine Planungsbasis, die Messung der Nachweis.
Erdung — häufig gestellte Fragen
Welcher Erdungswiderstand ist gefordert?
Für TN-C-S-Wiederholungserdung in Deutschland: rechnerisch so, dass der Schutz auslöst — praktisch ≤ 4 Ω empfohlen (Tabelle VDE 0100-540). Für Blitzschutz (DIN EN 62305) je nach Blitzschutzklasse ≤ 10 Ω. Für TT-Systeme: R_A ≤ 50 V / I_ΔN.
Welche Elektrode ist besser — Stab oder Platte?
Bei tiefem Boden (Grundwasser) ist der Staberder effizient, bei hohem Bodenwiderstand an der Oberfläche die Flächen- oder Plattenelektrode. In felsigem Gelände hilft nur die Verteilung über große Fläche (Banderder) oder chemische Erdung.
Kann ich die Erdung selbst berechnen und bauen?
Planen und rechnen können Sie mit diesem Rechner. Die Ausführung und Messung gehört in die Hände eines Elektrofachbetriebs — die Erdungsanlage ist eine sicherheitsrelevante Anlage, der Nachweis erfolgt im Prüfprotokoll nach DIN VDE 0100-600.
Warum ist die Wiederholungserdung beim Hausanschluss Pflicht?
Bei Trennung des PEN-Leiters in PE und N (TN-C-S) sichert die Wiederholungserdung die Potentiallage: Fällt der PEN der Netzleitung aus, wird der Körperstrom über die Hauserdung begrenzt. Ohne sie besteht Lebensgefahr bei PEN-Unterbrechung.
Was ist ein Fundamenterder?
Ein verzinkter Band- oder Rundleiter (min. Ø 10 mm Stahl, 50 mm²) in der Fundamentplatte, der alle Potentialausgleichsanschlüsse verbindet. Er ist die preiswerteste Erdung eines Neubaus und wird in der DIN 18014 geregelt.