Hilfserder auf Beton: Es geht auch ohne Hammer

Bei Erdungsmessungen kommen meist Erdspieße als Hilfserder zum Einsatz. Damit wird entweder der Erdungswiderstand eines bestehenden Erders gemessen oder der spezifische Bodenwiderstand bestimmt, um die Auslegung einer Erdungsanlage vorzubereiten.

Wenn der Untergrund allerdings aus Beton besteht, wird das Einschlagen eines Erdspießes schwierig. HIOKI hat genau für diesen Fall eine Lösung im Angebot. Kleiner Spoiler: Gemeint ist kein Hammer. Stattdessen wird ein Erdungsnetz auf den Beton gelegt und mit Wasser benetzt. Der Hilfserdspieß wird anschließend einfach daraufgelegt, und die Messung wird durchgeführt.

„Ja … und?!“ mag der Fachmann an dieser Stelle sagen. Ich war ehrlich gesagt skeptisch. Dazu kam, dass ich lange nicht wusste, wie ich die Beschaffenheit dieses Netzes eigentlich beschreiben sollte. Dann fiel mir mein alter Schulwebrahmen aus den frühen 1980ern ein, der irgendwie bis heute in der Originalverpackung überlebt hat. Die Erdungsnetze 9050 haben eine Struktur wie die kleine Webmatte aus meinem Webrahmenkasten – nur bestehen sie aus verwebtem Kupferdraht.

Trivia am Rande: Verwebter Kupferdraht ist kein Standardprodukt, das man einfach bei irgendeinem Zulieferer bestellt. HIOKI hat deshalb zunächst versucht, diese Idee selbst umzusetzen, allerdings ohne Erfolg. Aufgeben ist allerdings keine japanische Eigenschaft. Weil HIOKI in Ueda in der Präfektur Nagano zuhause ist, einer Region mit langer Tradition in Seidenraupenzucht und Weberei, lernte ein HIOKI Ingenieur bei einer örtlichen Seidenweberei genau die Technik, die nötig war, um diese Kupfernetze herstellen zu können.

Für all diejenigen, denen das Fach Textiles Werken in der Schule erspart geblieben ist, hier noch eine Nahaufnahme des Kupfernetzes. Man erkennt gut die Struktur aus verwebtem Kupferdraht. Das gezeigte Netz ist übrigens nicht fabrikneu, sondern stammt aus dem Demo Pool von HIOKI Europe.

Dass die rote Leitung die längste ist, hat einen einfachen Grund: Über sie wird üblicherweise der Messstrom in den Boden eingespeist, und dieser Anschluss liegt am weitesten vom Messgerät entfernt.

Das folgende Foto zeigt bewusst den direkt gemessenen ohmschen Widerstand und nicht den daraus berechneten spezifischen Bodenwiderstand. Für meinen Vergleich war genau dieser Wert interessanter, weil sich damit die Veränderung beim Wechsel von Erdspießen auf Erdungsnetze unmittelbarer beobachten ließ. Der FT6041 ist übrigens Bluetooth fähig, ich hätte den Messwert also auch bequem an die GENNECT Cross App schicken können. Aber ein Foto vom Display gehört bei so einem Feldversuch irgendwie dazu. Okay, seien wir ehrlich: Mein Handy mit der installierten GENNECT Cross App hatte ich zuhause liegen lassen.

Wie man auf dem Display erkennen kann, habe ich die Messungen im Continuous Mode durchgeführt. Dazu wird der Auslösetaster hochgeklappt. Die Messwerte bewegten sich dabei durchgängig in einem Bereich zwischen 420 mΩ und 580 mΩ. Der Mittelwert lag sehr nahe am angezeigten Wert, also bei rund 500 mΩ.

Im nächsten Schritt wollte ich die beiden mittleren Spieße, also die Potentialsonden, durch HIOKI Erdungsnetze 9050 ersetzen und die Werte vergleichen. Die Erdungsnetze lagen dabei natürlich nicht im Lehmboden, sondern auf dem unmittelbar daneben liegenden Beton des Feldwegs.

Offen gesagt war ich vom Messergebnis mit den Erdungsnetzen ziemlich überrascht. Die Messwerte lagen im Mittel ebenfalls bei etwa 500 mΩ. Der Unterschied zum Referenzaufbau mit Erdspießen bestand vor allem darin, dass die Streuung etwas größer war: Die Werte bewegten sich jetzt in einem Bereich zwischen 400 mΩ und 600 mΩ. Ehrlich gesagt hätte ich nicht damit gerechnet, dass die Messungen mit Erdungsnetzen so nah an den Ergebnissen mit Erdspießen liegen würden.

Nachdem die Ergebnisse mit den Erdungsnetzen so nah an denen mit Erdspießen lagen, wollte ich natürlich auch die Erdungsnetzmodule L9846 ausprobieren. Sie kamen zusammen mit dem FT6041 auf den Markt und lassen sich am besten als konsequente Weiterentwicklung der Erdungsnetze beschreiben.

Am vorherigen Bild konnte man es sich wahrscheinlich schon vorstellen: Das Erdungsnetzmodul kann an die Kabelrolle angeklickt werden und bildet mit ihr eine Einheit. Beim FT6041 sind zwei Erdungsnetzmodule im Lieferumfang enthalten. Für meinen Versuch habe ich sie an den beiden Kabelrollen für die Potentialmessung befestigt.

Die Messwerte mit den Erdungsnetzmodulen lagen noch einen Tick näher an den Ergebnissen mit Erdspießen. Aber ganz ehrlich: Die Unterschiede im gemessenen Widerstand zwischen Erdspieß, Erdungsnetzen 9050 und L9846 Erdungsnetzmodulen waren so klein, dass sie am Ende eher akademisch wirkten.

Seit diesen Messungen bin ich von dieser Alternative zum klassischen Erdspieß jedenfalls überzeugt. Und auch wenn die Entstehung der Erdungsnetze die eindeutig schönere Geschichte liefert, sind die Vorteile der L9846 Erdungsnetzmodule beim Handling so klar, dass ich sie den Erdungsnetzen 9050 jederzeit vorziehen würde.