Staberder Rechner
Dieser Staberder Rechner schätzt den Ausbreitungswiderstand eines eingeschlagenen Staberders aus spezifischem Bodenwiderstand, Staberderlänge und Durchmesser mit der Formel nach Dwight. Geben Sie den Abstand zu einem zweiten Staberder ein, schätzt der Rechner auch den Widerstand zweier paralleler Erder und prüft das Ergebnis gegen die 25-Ohm-Regel des US-amerikanischen NEC.
Ergebnisse
Der Staberder Rechner gehört zu unserer Sammlung Kabel & Absicherung Rechner. Entdecken Sie weitere Kabel & Absicherung Rechner, um passend zu diesem Werkzeug zu dimensionieren, umzurechnen und Ihre Ergebnisse zu prüfen.
Was der Staberder Rechner macht
Ein Staberder verbindet eine elektrische Anlage mit dem Erdreich. Wie gut das gelingt, hängt vor allem vom Boden ab: Je kleiner sein spezifischer Widerstand, desto kleiner der Erdungswiderstand. Der Staberder Rechner wendet die Formel nach Dwight für einen senkrechten Staberder an und schätzt zwei parallele Erder aus ihrem Abstand. So sehen Sie, ob ein zweiter Erder die Anlage unter 25 Ohm bringt.
Formel für den Ausbreitungswiderstand
Die Formel nach Dwight für einen senkrechten Staberder und eine einfache Schätzung für zwei Erder:
ρ ist der spezifische Bodenwiderstand in Ω·m, L die Länge in m, a der Radius in m und s der Abstand zwischen den Erdern. Der zweite Term berücksichtigt, dass beide Erder denselben Boden nutzen.
Beispiel: Erdungswiderstand eines Staberders
Ein Staberder mit 5/8 in (15,875 mm) wird 2,4 m tief in Boden mit 100 Ω·m eingeschlagen:
Ein Erder liegt über 25 Ω, daher verlangt der NEC einen zusätzlichen Erder; zwei Erder mit 6 ft Abstand bringen die Schätzung unter 25 Ω.
So können Sie den Erdungswiderstand berechnen
Geben Sie den spezifischen Bodenwiderstand in Ohmmeter ein, aus einer Bodenmessung oder als typischen Wert für Ihren Boden. Geben Sie die eingeschlagene Länge des Erders in Metern ein, 2,4 m für einen 8-ft-Erder, und den Durchmesser in Millimetern, 15,875 mm für 5/8 in. Für einen zweiten Erder geben Sie den Abstand zwischen beiden in Metern ein und klicken auf Berechnen.
Den Erdungswiderstand richtig deuten
Das Ergebnis ist eine Schätzung; Bodenfeuchte, Temperatur und Schichtung verändern den echten Wert, deshalb messen Sie installierte Erder mit einem Erdungsmessgerät. Nach dem NEC muss ein einzelner Erder, der nicht 25 Ohm oder weniger erreicht, durch einen weiteren ergänzt werden. In Deutschland gilt im TT-System nach DIN VDE 0100-410 die Bedingung RA × IΔn ≤ 50 V, und Fundamenterder werden nach DIN 18014 ausgeführt. Ein Abstand von mindestens einer Erderlänge lässt jeden Erder in eigenem Boden wirken.
Wann Sie einen Staberder berechnen
- Eine Erdungsanlage für einen Hausanschluss planen
- Prüfen, ob ein einzelner Staberder 25 Ohm erreichen kann
- Länge und Abstand der Erder bei schlechtem Boden wählen
- Den Erdungswiderstand für Telekommunikation oder Blitzschutz abschätzen
- Zeigen, wie der spezifische Bodenwiderstand den Erdungswiderstand bestimmt
Häufige Fehler beim Staberder
- Länge in Fuß eingeben. Geben Sie Meter ein; 8 ft sind 2,44 m.
- Radius statt Durchmesser. Geben Sie den vollen Durchmesser in mm ein.
- Zu kleiner Abstand. Halten Sie mindestens 1,83 m Abstand, besser eine Erderlänge.
- Nur der Schätzung vertrauen. Messen Sie installierte Erder, wo es darauf ankommt.
Tipps für einen kleinen Erdungswiderstand
- Schlagen Sie Erder auf volle Tiefe ein; teilweise eingeschlagene Erder haben mehr Widerstand.
- Setzen Sie zwei Erder mit ausreichendem Abstand als Standard.
- Verbinden Sie alle Erder vor Ort zu einem System.
Spezifischer Bodenwiderstand und Erdungswiderstand
Der spezifische Bodenwiderstand schwankt um den Faktor hundert und mehr. Nasser Ton und Lehm liegen oft unter 30 Ω·m, trockener Sand, Kies und Fels über 1.000 Ω·m. Feuchtigkeit und gelöste Salze leiten den Strom, deshalb kann derselbe Standort im trockenen Sommer oder bei Frost viel höhere Werte zeigen. Eine Messung nach Wenner mit vier Sonden bestimmt den Widerstand in der Tiefe, bevor Sie Erder setzen; ohne Messung geben Tabellenwerte eine grobe Orientierung. Bei hohem Bodenwiderstand sind längere oder tiefere Erder, mehrere Erder, Ringerder oder Fundamenterder deutlich besser als ein einzelner Staberder. Der Ohmsches Gesetz Rechner zeigt, warum ein kleiner Widerstand zählt: Er bestimmt, auf welche Spannung der Erder im Fehlerfall ansteigt.
Abstand und mehrere Staberder
Jeder Erder ist von einer Bodenzone umgeben, die seinen Strom ableitet. Dicht nebeneinander gesetzte Erder teilen sich diese Zone, zwei Erder direkt nebeneinander sind kaum besser als einer. Bei etwa einer Erderlänge Abstand arbeiten sie weitgehend unabhängig, und die Schätzung für zwei Erder sinkt auf fast die Hälfte. Ab zwei oder drei Erdern nimmt der Nutzen ab, dann sind Ringerder oder Platten sinnvoller. Beachten Sie, dass nicht der Erder die Sicherung auslöst, sondern der Schutzleiter, der mit Blick auf den Kurzschlussstrom bemessen ist.
Tabelle zum Erdungswiderstand eines Staberders
Widerstand eines einzelnen Staberders mit 5/8 in nach spezifischem Bodenwiderstand:
| Spezifischer Bodenwiderstand | Erder 8 ft (2,44 m) | Erder 10 ft (3,05 m) |
|---|---|---|
| 10 Ω·m (nasser Ton) | 4,0 Ω | 3,3 Ω |
| 30 Ω·m | 12,0 Ω | 9,9 Ω |
| 50 Ω·m | 20,0 Ω | 16,5 Ω |
| 100 Ω·m | 39,9 Ω | 33,1 Ω |
| 200 Ω·m | 79,8 Ω | 66,2 Ω |
| 500 Ω·m (trockener Sand, Kies) | 199,5 Ω | 165,4 Ω |
Häufige Fragen zum Staberder Rechner
Wie berechnet man den Erdungswiderstand eines Staberders?
Mit der Formel nach Dwight: R = ρ ÷ (2πL) × [ln(4L ÷ a) − 1]. Ein Erder mit 8 ft und 5/8 in in Boden mit 100 Ω·m ergibt etwa 40 Ω.
Was besagt die 25-Ohm-Regel?
Nach dem US-amerikanischen NEC muss ein einzelner Stab-, Rohr- oder Plattenerder, der nicht 25 Ohm oder weniger erreicht, durch einen weiteren Erder ergänzt werden. In Deutschland gelten die Anforderungen der DIN VDE 0100-410 und -540.
Wie weit sollten zwei Staberder auseinander liegen?
Der NEC verlangt mindestens 6 ft (1,83 m). Ein Abstand von mindestens einer Erderlänge oder mehr bringt ein besseres Ergebnis.
Hilft ein längerer Erder mehr als ein dickerer?
Ja. Der Widerstand sinkt etwa mit der Länge, während der Durchmesser nur im Logarithmus steht. Ein doppelter Durchmesser ändert das Ergebnis kaum.