Das müssen Sie beachten!
Da, wie der Name bereits vermuten lässt, Erder häufig in direktem Kontakt mit dem Erdreich stehen, besteht die Gefahr, dass diese durch Korrosion beschädigt werden. Eine lückenlose Umhüllung der Erdungsanlage ist dabei nicht möglich, da diese den Kontakt der Schutzeinrichtung zum Erdboden versiegeln würde und damit den entsprechenden Erder gänzlich nutzlos werden ließe. Es ist somit elementar, sich praxistauglich mit Lösungsansätzen zu beschäftigen, die die Erdungsanlage vor Korrosion bewahren.
Korrosion: Gefahr für Erdungsanlagen
Bestehen Erder aus einem einheitlichen Werkstoff, liegt abhängig von der Beschaffenheit ebendieser und der Zusammensetzung des Bodens ein erhebliches Korrosionsrisiko vor. Zudem besteht die Möglichkeit, dass die Erdungsanlage durch galvanische Elementbildungen zwischen verschiedenen Metallen mit stark unterschiedlichen Metall-/Elektrolyt-Potentialen aufgrund elektrochemischer Korrosion erheblich beschädigt wird. Veränderte Bauweisen, die sich in größeren Stahlbetonbauwerken und kleineren Metallflächen im Erdboden niederschlagen, sorgen für ein ungünstigeres Verhältnis von Anode zu Kathode und sorgen für ein zwangsläufiges Ansteigen der Korrosionsgefahr für unedlere Metalle. Eine Trennung anodisch wirkender Anlagenteile zur Vermeidung dieser Elementbildung, ist dabei in der Praxis allerdings kaum möglich. Letztlich stellt die Auswahl geeigneter Materialien eine verlässliche Möglichkeit dar, elementare Erdungsanlagen vor der Beschädigung durch Korrosion zu schützen. In diesem Sinne stellen wir Ihnen im Folgenden geeignete Werkstoffe vor und skizzieren dabei geeignete Anwendungsgebiete ebendieser.
Geeignete Erderwerkstoffe zum Schutz vor Korrosion
Für die Einbettung einer Erdungsanlage in Beton ist die Verwendung von feuerverzinktem Stahl prädestiniert. Die Erdungs-/Potentialausgleichleitungen und die Fundamenterder sollten dabei via Bewehrungseisen verbunden werden. Durch die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieses Materials werden derzeit die meisten Erder aus feuerverzinktem Stahl hergestellt. Dabei beträgt die Zinkauflage mindestens 70 Mikrometer.
Stahl mit Kupfermantel ist ebenfalls als Erdermaterial geeignet, solange gewisse Anforderungen erfüllt werden. Der Mindestanteil der Kupferauflage beträgt mindestens 20 % des Stahlgewichtes und es muss durchgehend eine lückenlos geschlossene Kupferschicht vorhanden sein, da sonst erhebliche Korrosions-Risiken für den Stahlkern der Anlage entstehen können.
Aufgrund seiner Stellung in der elektrolytischen Spannungsreihe, ist blankes Kupfer sehr beständig und somit ebenfalls bestens als Erdermaterial geeignet. Zudem führt der Zusammenschluss mit Anlagen aus unedleren Werkstoffen wie beispielsweise Stahl dazu, dass das Kupfer auf Kosten ebendieser unedleren Metalle kathodisch geschützt ist.
Stahl, der gemäß DIN 17440 [5] als „nicht rostend“ eingestuft wurde, ist im Erdboden passiv und durchaus korrosionsbeständig. Das Korrosionspotential dieser Materialien liegt in üblich belüfteten Böden und in den meisten Fällen in der Nähe des Wertes von Kupfer. Der Stahl sollte dabei mindestens 16 % Chrom, 5 % Nickel und 2 % Molybdän beinhalten. Erder aus Edelstahl werden immer häufiger in der Nähe von U-Bahnen und Straßenbahnen, die über einen Gleichstromantrieb verfügen, eingesetzt, da diese durch Erdströme Korrosion verursachen könnten.
Weitere Maßnahmen zum Schutz vor Korrosion
Neben der geeigneten Auswahl adäquater Materialien existieren noch weitere Möglichkeiten, Erdungsanlagen vor Korrosion zu bewahren. So kann eine Trennfunkstrecke zwischen erdverlegten Anlagen mit stark unterschiedlichen Potentialen genutzt werden, um leitende Verbindungen zwischen diesen zu unterbrechen. Im Falle einer Überspannung verbindet diese die Anlagen für die Dauer der Überspannung miteinander. Der Einsatz ebendieser Trennfunkstrecken ist allerdings im Kontext von Schutz- und Betriebserdern nicht zulässig, da diese immer mit den Betriebsanlagen verbunden sein müssen.
Erdeinführungen, die aus verzinktem Stahl gefertigt wurden, müssen von der Erdoberfläche aus sowohl nach unten als auch nach oben jeweils 0,3 Meter gegen Korrosion geschützt werden. Mögliche Maßnahmen sind in diesem Fall Umhüllungen, die keine Feuchtigkeit aufnehmen. Mögliche Varianten sind hier Butyl-Kautschuk-Bänder oder Schrumpfschläuche.
Schlacke- und Kohleteile sowie Bauschutt und andere aggressive Abfälle dürfen keinesfalls unmittelbar mit dem Erderwerkstoff in Berührung kommen. Von dem Befüllen von Gruben und Gräben, in denen Erder verlegt sind, mit den dargestellten Abfällen, ist somit in jedem Fall abzusehen, um keine Korrosionsschäden zu riskieren.
Sie kennen noch weitere Schutzmaßnahmen, durch die sich Erder vor Korrosion schützen lassen? Sagen Sie es uns in den Kommentaren!