Erdungswiderstand messen: welches Verfahren und welche Zielwerte?

Welche Verfahren zur Messung des Erdungswiderstands gibt es?

Es gibt zwei Grundverfahren: die Fall-of-Potential-Methode mit Hilfssonden (als 3-Leiter- oder 4-Leiter-Schaltung) und die Zangen- bzw. Schleifenmethode ohne Sonden. Die Sondenmethode ist das Referenzverfahren für einzelne Erder, die Zangenmethode eignet sich für vermaschte, im Betrieb befindliche Erdungsanlagen.

Beim Fall-of-Potential-Verfahren speist das Messgerät einen Strom zwischen dem Prüfling und einer entfernten Stromsonde (Hilfserder) ein. Eine zweite Potentialsonde misst den Spannungsabfall im Erdreich. Aus Strom und Spannung errechnet sich der Widerstand. Die Sonden werden auf einer Linie gesetzt, die Potentialsonde typisch bei etwa 62 Prozent der Distanz zur Stromsonde, wo das Potential ein Plateau bildet.

Die 4-Leiter-Schaltung trennt Strom- und Spannungspfad vollständig und schaltet damit den Widerstand der Messleitungen und Klemmen aus dem Ergebnis heraus. Sie ist bei sehr niedrigen Erdungswiderständen und bei der Messung des spezifischen Bodenwiderstands (Wenner-Anordnung mit vier Spießen) die genauere Wahl. Die 3-Leiter-Schaltung ist einfacher, bezieht aber den Leitungswiderstand mit ein.

Die Zangen- oder Schleifenmethode kommt ohne Hilfssonden aus. Eine Messzange erzeugt in der Erderschleife eine Spannung und misst den fließenden Strom; daraus ergibt sich der Schleifenwiderstand. Voraussetzung ist ein vermaschtes System mit mehreren parallelen Erdern, das den Rückstrompfad bildet. Der Erder muss dazu nicht abgeklemmt werden - die Anlage bleibt in Betrieb.

Welche Zielwerte gelten für den Erdungswiderstand?

Feste Grenzwerte gibt es nur anwendungsbezogen. Für Blitzschutzanlagen wird üblicherweise ein Erdungswiderstand unter 10 Ω angestrebt, für Funktions- und Schutzerder gelten je nach Netzform und Schutzkonzept eigene Werte. Maßgeblich ist stets, dass die geforderte Abschaltbedingung im Fehlerfall eingehalten wird.

In TT-Netzen ergibt sich der zulässige Erdungswiderstand aus der Bedingung, dass die Berührungsspannung im Fehlerfall unter dem Grenzwert bleibt und die vorgeschaltete Schutzeinrichtung auslöst. Bei Absicherung durch einen Fehlerstrom-Schutzschalter mit 30 mA Bemessungsfehlerstrom ergibt sich rechnerisch ein hoher zulässiger Widerstand, in der Praxis werden jedoch deutlich niedrigere Werte angestrebt, um Reserven und stabile Auslösung sicherzustellen.

Weil die Vorgaben je nach Netzform, Schutzeinrichtung und lokalen Bestimmungen variieren, sollten die konkreten Zielwerte immer aus der einschlägigen Errichtungsnorm und dem Anlagenkonzept abgeleitet werden. Die hier genannten Richtwerte dienen der Orientierung und ersetzen die normative Festlegung nicht.

Wie beeinflusst der Boden das Messergebnis?

Der spezifische Bodenwiderstand ist der wichtigste Einflussfaktor: Er schwankt von wenigen Ohmmetern in feuchtem Lehm bis zu mehreren Tausend Ohmmetern in Fels oder trockenem Sand. Feuchtigkeit, Temperatur, Salzgehalt und Jahreszeit verändern ihn erheblich - ein im Sommer gemessener Wert kann bei Frost deutlich höher liegen.

Deshalb wird der Erdungswiderstand möglichst unter ungünstigen Bedingungen bewertet, etwa bei trockenem oder gefrorenem Boden, und die Erderausführung entsprechend dimensioniert. Tiefer gesetzte Staberder erreichen stabilere, wenig jahreszeitabhängige Schichten und liefern gleichmäßigere Werte als flach verlegte Bandleiter.

Gemessen wird bei Neuinstallation, nach Änderungen an der Erdungsanlage und im Rahmen wiederkehrender Prüfungen. Ergänzend zur Erderprüfung gehört der Isolationswiderstand zur elektrischen Sicherheitsprüfung: mehr dazu im Ratgeber unter /de/ratgeber/isolationswiderstand-messen.

Häufige Fragen