Die Erdungsmessung nach EN 50522 ist ein zentraler Sicherheitsnachweis z.B. in Hoch- und Höchstspannungsanlagen. Sie dient dazu, im Fehlerfall – etwa bei einem Erdschluss – gefährliche Schritt- und Berührungsspannungen zu bewerten. Ziel ist es, sicherzustellen, dass sich Fehlerströme kontrolliert im Erdungssystem verteilen und keine unzulässigen Spannungen für Personen oder Betriebsmittel entstehen.

Technisch ist das Verfahren klar definiert: Ein Prüfstrom wird über eine geeignete Leitung in das Erdungssystem eingespeist, Spannungsabfälle werden gemessen, daraus werden Erdungsimpedanzen sowie potenzielle Gefährdungen abgeleitet. In der Theorie ist der Ablauf strukturiert. In der Praxis ist die Vorbereitung jedoch häufig der anspruchsvollste Teil, da mehrere Gewerke zusammenkommen und sich koordinieren müssen.

 

1. Messung erst bei vollständigem Erdungssystem möglich

Eine normgerechte Erdungsmessung setzt voraus, dass das gesamte Erdungssystem fertiggestellt ist. Das betrifft deutlich mehr Komponenten, als Außenstehende vermuten.

In einem Umspannwerk gehören unter anderem dazu:

• Erdungsbänder und Ringerder
• Erdseile von Freileitungen
• Kabelschirme
• Erdung von Stahlkonstruktionen und Portalen
• Zäune und Tore
• Erdung von Betriebsgebäuden

Die Erdungsmessung ist damit kein isolierter Prüftermin, sondern eng an den Baufortschritt gekoppelt.

2. Einspeisung des Prüfstroms – Abhängigkeit vom Netzbetreiber

Ein weiterer kritischer Punkt ist die Bereitstellung der Einspeisestrecke für den Prüfstrom. Wir verwenden für die Messung die frequenzselektive Strom-Spannungs-Methode mit dem OMICRON CPC100 und CU1. Der Prüfstrom, der den Fehlerfall simuliert, wird dabei nicht bei Nennfrequenz von 50 Hz, sondern bei 30 Hz und 70 Hz eingespeist Dadurch sind die Störeinflüsse gering und die benötigte Leistung der Stromquelle ist niedriger. Für Messungen nach EN 50522 muss der Strom jedoch, je nach Größe der Schaltanlage (Umspannwerk) kilometerweit zum Gegenerder (Umspannwerk) eingespeist werden. Dies wird über vorhandene Freileitungen oder Kabel der örtlichen Netzbetreiber realisiert. Die Einspeisung erfolgt über einen direkten Anschluss auf die Freileitung, um die Sicherheit im Falle eines fernen Blitzeinschlags oder Fehlers auf der Leitung während der Messung zu gewährleisten wird der Messanschluss über die sogenannte GroundingBox( Kurzschlussfestigkeit bis 35 kA) vorgenommen. Es sind zusätzliche Abstimmungen notwendig und die Messung ist damit auch von der Abschaltplanung der vorgesehenen Einspeisestrecke abhängig. Es laufen parallel folgende organisatorischen Prozesse ab:

• Planung der Freischaltung (Netzbetreiber und Kunde)
• Anpassung der Netzführung (Netzbetreiber)
• Personal für Schaltung am Tag der Messung (Netzbetreiber)
• Festlegung eines geeigneten Zeitfensters (Messdienstleister, Kunde und Netzbetreiber)

Jede Verzögerung im Bauablauf wirkt sich direkt auf diese Planung aus. Der Netzbetreiber arbeitet unter betrieblichen Zwängen – spontane Terminverschiebungen sind selten möglich. Eine frühzeitige und realistische Terminplanung ist entscheidend.

 

3. Erforderliche Netzdaten als Grundlage der Bewertung

Neben den baulichen und organisatorischen Voraussetzungen sind belastbare Netzdaten zwingend erforderlich. Eine Erdungsmessung ist die Grundlage zur Bewertung von Schritt- und Berührungsspannungen im Fehlerfall. Dafür benötigen wir vorab detaillierte Angaben vom Kunden.

Zwingend erforderlich sind:

• Spannungsebenen der angebundenen Netze
• Maximale zu erwartende Erdfehler- bzw. Erdkurzschlussströme sowie die Fehlerdauer bzw. Ausschaltzeit
• Angaben zur Sternpunktbehandlung (isoliert, kompensiert, niederohmig oder direkt geerdet)

Wichtige Unterlagen sind insbesondere:

• Netzberechnungen
• Kurzschlussstromberechnungen
• Schutzkonzepte inklusive Einstellwerte
• Erdungsplan
• Single-Line-Diagramm der zu prüfenden Anlage

Nur wenn diese Daten vollständig und aktuell vorliegen, können wir die Messergebnisse korrekt interpretieren und eine normgerechte Bewertung nach EN 50522 durchführen.

 

4.  Witterungseinflüsse als Unsicherheitsfaktor

Auch äußere Rahmenbedingungen beeinflussen die Durchführbarkeit einer Erdungsmessung erheblich. In der Praxis sind wir häufig auf landwirtschaftlich genutzte Flächen angewiesen, um Messelektroden in ausreichendem Abstand setzen zu können. Während der Vegetationsperiode oder bei intensivem landwirtschaftlichem Betrieb sind Felder jedoch oft nicht begehbar. Hoher Bewuchs oder bestellte Flächen können die Messanordnung erschweren. Auch könnten ausgebrachte Leitungen beschädigt werden, wenn es von Treckern oder schweren Fahrzeugen überfahren wird.

Die günstigste Jahreszeit liegt daher meist außerhalb intensiver landwirtschaftlicher Nutzung vor der Aussaat oder nach der Ernte. Außerhalb der intensiven Landwirtschaftszeit – also typischerweise spätherbstlich (Oktober/November) sowie früh im Jahr (Februar/März) – zeigt sich das Wetter in Deutschland meist wechselhaft und technisch nicht immer ideal für Erdungsmessungen. Bodenfrost und Dauerregen sind da eine Herausforderung für Mensch und Equipment. Die günstigsten Zeitfenster liegen meist nach der Ernte im Herbst oder vor Beginn der Aussaat im zeitigen Frühjahr. Die Wetterlage ist nicht vorhersehbar oder planbar, daher ist es ratsam, genügend Zeit und entsprechenden Schutz für Gerät und Mitarbeiter einzuplanen. 

Bei Regen bzw. Unwetter mit möglicher Gefahr eines Blitzeinschlages sollte die Messung nicht durchgeführt werden bzw. Abgebrochen werden.

5. Fazit aus messtechnischer Sicht

Die Erdungsmessung nach EN 50522 ist technisch klar definiert – in der praktischen Umsetzung jedoch stark von Rahmenbedingungen abhängig. Sie erfordert ein fertiggestelltes Erdungssystem, eine abgestimmte Einspeisemöglichkeit über das Netz des Betreibers sowie belastbare Netzdaten zur Bewertung.

Hinzu kommen äußere Einflüsse wie Zugänglichkeit der Trassen, landwirtschaftliche Nutzung, Bewuchs, Bodenfrost oder anhaltende Niederschläge. Die günstigsten Zeiträume liegen meist außerhalb intensiver landwirtschaftlicher Nutzung – dennoch bleiben Wetter und Bodenverhältnisse ein nicht zu unterschätzender Faktor. Aus meiner täglichen Praxis lässt sich sagen: Die eigentliche Messung ist selten die größte Herausforderung. Entscheidend sind Vorbereitung, Datenqualität und Koordination aller Beteiligten. 

 

Bei kleineren Anlagen bieten wir eine Alternative: Es ist teilweise möglich eine eigene Hilfserde auszubringen. Dies ermöglicht eine Messung des Erdungssystems, die unabhängig von dem Stromnetz vor Ort durchgeführt werden kann, was mehr Flexibilität und einen geringeren Koordinationsaufwand bedeutet. Die technische Machbarkeit muss aber immer vorher geprüft werden. Sprechen Sie uns gern darauf an.