Warum werden Salz und Holzkohle bei der Erdung verwendet?
Die Erdung ist ein wesentlicher Bestandteil elektrischer Installationen, da sie den sicheren Ableitungsweg für Fehlerströme und Blitzschläge bietet. Um den Erdungswiderstand zu minimieren und die Leitfähigkeit des Bodens zu verbessern, werden Materialien wie Salz (Natriumchlorid) und Holzkohle (Kohlenstoff) in der Erdungsgrube verwendet.
Grundprinzip der Erdung
Die Erdungssysteme bestehen in der Regel aus einer Erdungselektrode (wie Kupfer- oder verzinkte Eisenstangen), die im Boden vergraben ist. Der elektrische Kontakt zwischen der Elektrode und der Erde bestimmt den Erdungswiderstand. Ein niedriger Widerstand ist entscheidend, um eine effiziente Ableitung elektrischer Ströme zu ermöglichen.
Rolle von Salz in der Erdung
- Erhöht die Leitfähigkeit: Salz (NaCl) ist ein Elektrolyt und löst sich in Feuchtigkeit auf, wodurch die Ionenkonzentration im Boden steigt.
- Reduziert den Erdungswiderstand: Die höhere Ionenkonzentration verbessert den elektrischen Kontakt zwischen der Elektrode und dem umgebenden Boden.
- Fördert die Wasseraufnahme: Salz zieht Feuchtigkeit aus der Luft und dem Boden an, was die Leitfähigkeit über einen längeren Zeitraum verbessert.
Rolle von Holzkohle in der Erdung
- Verbessert die elektrische Leitfähigkeit: Holzkohle enthält Kohlenstoff, der ein guter elektrischer Leiter ist.
- Reduziert den Kontaktwiderstand: Holzkohle hilft, einen gleichmäßigen Übergang zwischen Elektrode und Erdreich zu gewährleisten.
- Verhindert Korrosion: Kohlenstoff bildet eine Schutzschicht um die Elektrode und reduziert die chemische Reaktion mit Bodenmineralien.
Verfahren zur Verbesserung der Erdung mit Salz und Holzkohle
Die Kombination aus Salz, Holzkohle und einer hochwertigen Erdungselektrode wird oft in Gebieten mit hohem Bodenwiderstand eingesetzt. Der Prozess umfasst folgende Schritte:
- Ein Loch von etwa 1,5 bis 3 Meter Tiefe wird gegraben.
- Eine Schicht Holzkohle wird in das Loch gegeben.
- Darauf wird eine großzügige Menge Salz verteilt.
- Die Erdungselektrode wird zentral platziert.
- Weitere Schichten von Holzkohle und Salz werden hinzugefügt.
- Das Loch wird mit feuchtem Boden gefüllt.
Vergleich der Auswirkungen von Salz und Holzkohle
| Material | Funktion | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|---|
| Salz (NaCl) | Erhöht die Bodenleitfähigkeit | Verbessert den Ionenaustausch, senkt den Erdungswiderstand | Kann Elektrodenkorrosion beschleunigen |
| Holzkohle (C) | Reduziert den Kontaktwiderstand | Schützt die Elektrode, fördert Langzeitstabilität | Kann mit der Zeit abbauen |
Alternative Materialien zur Erdungsverbesserung
- Bentonit: Quellfähiger Ton, der Feuchtigkeit speichert und die Bodenleitfähigkeit erhöht.
- Graphitpulver: Hoher Kohlenstoffanteil für eine verbesserte Leitfähigkeit.
- Chemische Erder: Spezielle Mischungen, die den Widerstand langfristig reduzieren.
Fazit
Salz und Holzkohle sind kostengünstige und effektive Mittel, um die Erdung zu verbessern, insbesondere in trockenen oder sandigen Böden. Während Salz die Ionenkonzentration erhöht und somit den Widerstand reduziert, sorgt Holzkohle für eine bessere Stromverteilung und Schutz der Elektrode. Eine regelmäßige Überprüfung und gegebenenfalls das Nachfüllen dieser Materialien kann die langfristige Wirksamkeit der Erdung sicherstellen.