Erdungssysteme einfach erklärt

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Worum geht es?

Im Trafo des Netzbetreibers ist ein Punkt mit der Erde verbunden, der Sternpunkt. Wie Neutralleiter und Schutzleiter von dort bis zu deinem Gerät laufen, nennt man Erdungssystem oder Netzsystem.

Warum ist das wichtig? Weil davon abhängt, wohin bei einem Fehler der Strom fließt und welche Schutzgeräte dann richtig abschalten.

Die Buchstaben kommen aus dem Französischen: T steht für „terre“ (Erde), I für isoliert, N für neutre (Neutralleiter), C für combiné (gemeinsam) und S für séparé (getrennt).

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Die Netzsysteme

Drei Netze im Vergleich: Links steht jeweils der Transformator des Netzbetreibers. Sein Sternpunkt ist geerdet (Erdungszeichen). Braun ist der Außenleiter L, blau der Neutralleiter N, grün-gelb der Schutzleiter PE. Im TN-C-S-Netz, dem häufigsten in Deutschland, kommen N und PE zuerst gemeinsam als PEN-Leiter ins Haus und werden dort aufgeteilt. Im TT-Netz hat die Anlage einen eigenen Erder.

TN-C-S: In Deutschland am häufigsten. Bis zum Hausanschluss läuft ein gemeinsamer PEN-Leiter, im Haus wird er in N und PE aufgeteilt. Danach dürfen N und PE nie wieder verbunden werden.
TN-S: N und PE sind von Anfang an getrennt. Sehr sauber, zum Beispiel bei eigenem Trafo in großen Gebäuden.
TT: Die Anlage hat einen eigenen Erder. Der Fehlerstrom fließt über die Erde zurück. Das gibt es zum Beispiel in ländlichen Gebieten.
IT: Der Sternpunkt ist nicht geerdet. Ein erster Fehler schaltet nicht ab, er wird nur gemeldet. Gebraucht wird das, wo Strom nicht ausfallen darf, etwa im Operationssaal.

Baugrube eines Einfamilienhauses mit verlegtem Fundamenterder — **Fundamenterder in der Baugrube:** Bevor das Fundament eines Hauses gegossen wird, legt man einen Stahlband- oder Rundstahl-Erder als Ring hinein. Später verbindet er den Schutzleiter und den Potentialausgleich des Hauses gut leitend mit der Erde. Im TT-Netz ist er der eigene Erder der Anlage.

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Besonderheit im TT-Netz

Im TT-Netz läuft der Fehlerstrom durch das Erdreich zurück. Erde leitet aber viel schlechter als Kupfer. Deshalb wird der Fehlerstrom oft zu klein, um einen Leitungsschutzschalter sofort auszulösen. Darum braucht man im TT-Netz in der Regel FI-Schalter.

Für die Praxis

Welches Netzsystem du hast, sagt dir der Netzbetreiber. Das steht in seinen Technischen Anschlussbedingungen. Vor jeder Erweiterung der Anlage solltest du das wissen.

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Rechenbeispiele

01 Reicht der Leitungsschutzschalter im TT-Netz?

Der Anlagenerder hat 50 Ω, der Erder am Trafo 2 Ω. Die Spannung ist 230 V.

I = 230 V50 Ω + 2 Ω ≈ 4,4 A
Ein B16 braucht bis zu 80 A, um sofort auszulösen.
Ergebnis: 4,4 A reichen nicht, ein FI-Schalter ist nötig

02 Wie groß darf der Erder mit FI sein?

Mit einem 30-mA-FI darf die Berührungsspannung höchstens 50 V werden.

R_A ≤ 50 V0,03 A ≈ 1.667 Ω
Ergebnis: bis etwa 1.667 Ω, das schafft fast jeder Erder

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Typische Fehler

N und PE nach der Aufteilung wieder verbunden: Dann fließt Betriebsstrom über den Schutzleiter, und FI-Schalter lösen aus oder funktionieren nicht richtig.
Im TT-Netz ohne FI: Bei einem Körperschluss schaltet oft nichts ab, das Gehäuse bleibt unter Spannung.
PEN-Leiter unterbrochen: Sehr gefährlich, denn dann können Gehäuse unter Spannung stehen. Darum gelten für den PEN strenge Regeln.

Merke

Der erste Buchstabe sagt, ob der Trafo-Sternpunkt geerdet ist (T) oder nicht (I). Der zweite, ob das Gerät über einen Leiter am Sternpunkt hängt (N) oder einen eigenen Erder hat (T). In Deutschland ist TN-C-S am häufigsten. Im TT-Netz braucht man FI-Schalter.

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Quiz: Teste dich

Zehn Fragen zum Thema Erdungssysteme. Nach jeder Antwort bekommst du eine Erklärung. Dein Fortschritt wird auf diesem Gerät gespeichert.

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