TT-Netz
Das TT-Netz unterscheidet sich grundlegend von den TN-Netzen: Die Betriebsmittel haben ihren eigenen, unabhängigen Erder – getrennt vom Erdungssystem des Versorgungsnetzes. Das führt zu einem völlig anderen Schutzprinzip, bei dem der Fehlerstrom über die Erde fließt und ein RCD zwingend erforderlich ist.
Wie unterscheidet sich das TT-Netz grundlegend von den TN-Netzen?
In allen TN-Netzen (TN-C, TN-S, TN-C-S) sind die Gehäuse der Betriebsmittel über den PEN- bzw. PE-Leiter direkt mit dem geerdeten Sternpunkt des Versorgungstransformators verbunden. Das ergibt eine niederohmige Fehlerschleife mit hohem Fehlerstrom – und erlaubt die Abschaltung durch Überstromschutzeinrichtungen.
Im TT-Netz ist das komplett anders. Das zweite „T“ steht für „Terra“ auf der Verbraucherseite: Die Gehäuse werden nicht über das Versorgungsnetz geerdet, sondern über einen eigenen, unabhängigen Erder direkt vor Ort. Zwischen diesem Erder und dem Erdungssystem des Versorgungsnetzes besteht keine direkte elektrische Verbindung – nur die Erde selbst verbindet beide.
1. T = Sternpunkt der Spannungsquelle direkt geerdet (wie bei allen TN-Netzen)
2. T = Gehäuse der Betriebsmittel direkt und unabhängig geerdet – eigener Erder vor Ort, keine Verbindung zum Netzsternpunkt über einen Leiter
Im Gegensatz dazu steht das „N“ (Neutral) im TN-Netz: Gehäuse über den N-Leiter des Versorgungsnetzes geerdet.
Diese Unabhängigkeit der Erdung hat weitreichende Konsequenzen für das Schutzprinzip: Fließt im Fehlerfall Strom über ein Gehäuse, muss dieser Strom einen Weg durch die Erde nehmen. Die Erde ist aber kein guter Leiter – der Fehlerstrom ist daher sehr viel kleiner als in einem TN-Netz. Eine Überstromschutzeinrichtung (Sicherung, LSS) würde bei diesem kleinen Strom in den meisten Fällen nicht auslösen. Deshalb ist ein RCD zwingend erforderlich.
Was unterscheidet die Erdung im TT-Netz von jener im TN-Netz?
Wie ist das TT-Netz aufgebaut – und welchen Weg nimmt der Fehlerstrom?
Das TT-Netz besteht aus den drei Außenleitern L1, L2, L3 und dem Neutralleiter N – der vom geerdeten Sternpunkt des Transformators kommt. Zusätzlich gibt es einen Schutzleiter PE, der alle Gehäuse miteinander verbindet und zu einem lokalen Erder führt. Dieser Erder – z. B. ein Erdungsstab oder ein Fundamenterder – ist elektrisch unabhängig vom Versorgungsnetz.
Im Fehlerfall (Körperschluss) fließt der Fehlerstrom I_F einen langen Weg: vom Außenleiter über die Fehlerstelle ins Gehäuse, über den PE-Leiter in den lokalen Erder (Erdungswiderstand R_A), dann durch die Erde zurück zum Netzerder (Erdungswiderstand R_N) und von dort über den Sternpunkt zur Quelle. Dieser Strompfad beinhaltet zwei Erdungswiderstände in Reihe – und die können zusammen mehrere hundert Ohm betragen.
Im TN-Netz besteht die Fehlerschleife aus metallischen Leitern (Außenleiter + PEN/PE) mit typisch Z_s < 1–3 Ω → Fehlerstrom: Hunderte Ampere → Sicherung löst aus.
Im TT-Netz besteht die Fehlerschleife aus metallischen Leitern plus zwei Erdungswiderständen (R_A + R_N), die zusammen leicht 50–500 Ω erreichen → Fehlerstrom: nur wenige Ampere → Sicherung löst nicht aus → RCD zwingend notwendig!
Welchen zusätzlichen Widerstand enthält die Fehlerschleife im TT-Netz, den es im TN-Netz nicht gibt?
Warum ist ein RCD im TT-Netz zwingend erforderlich – und kein LSS allein?
Ein Leitungsschutzschalter (LSS) oder eine Schmelzsicherung lösen aus, wenn der Strom einen definierten Schwellwert überschreitet. Ein B16-LSS löst z. B. bei 80 A aus. Im TT-Netz aber kann der Fehlerstrom wegen der hohen Erdungswiderstände nur wenige Ampere betragen – weit unter dem Auslösestrom jeder Überstromschutzeinrichtung.
Angenommen: R_A = 30 Ω, R_N = 10 Ω, Leitungswiderstände vernachlässigbar. Dann ist I_F = U₀ / (R_A + R_N) = 230 / 40 = 5,75 A. Ein B16-LSS braucht 80 A zum Auslösen – 5,75 A reichen bei weitem nicht. Die Anlage würde dauerhaft unter Spannung stehen, das Gehäuse wäre gefährlich berührbar.
Ein RCD (Fehlerstromschutzschalter) hingegen reagiert nicht auf die Stromstärke, sondern auf die Differenz zwischen dem zufließenden und dem abfließenden Strom. Fließt Strom über einen Fehlerweg (Gehäuse → Erde), fehlt dieser Strom im Summenstrom der aktiven Leiter – der RCD erkennt das bereits ab 30 mA und schaltet ab. 5,75 A Fehlerstrom liegt weit über 30 mA: der RCD löst in Millisekunden aus.
Der RCD misst: Σ (alle Leiter hinein) − Σ (alle Leiter heraus) = Differenzstrom I_Δ
Im Fehlerfall fließt I_F nicht über N zurück, sondern über PE und Erde. Damit ist I_Δ = I_F. Schon ab I_Δ ≥ 30 mA löst der RCD aus – unabhängig davon, wie hoch der Fehlerstrom insgesamt ist.
Im Normalbetrieb: Σ = 0 (alles was hineingeht, kommt über N zurück) → kein Auslösen.
ÖVE/ÖNORM E 8001-4-41: Im TT-Netz ist der Einsatz von RCDs für alle Endstromkreise vorgeschrieben, da die Abschaltbedingung über Überstromschutzeinrichtungen in der Regel nicht erfüllbar ist.
ÖVE/ÖNORM H 6000-7-701: In Bädern und Feuchträumen: RCD ≤ 30 mA zwingend.
Normenstände: Austrian Standards Institute (ASI) – e-norm.at
Die Erdungswiderstände im TT-Netz betragen R_A = 50 Ω und R_N = 10 Ω. Wie groß ist der Fehlerstrom bei einem Körperschluss (U₀ = 230 V, Leitungswiderstände vernachlässigt)?
Wie berechnet man die Abschaltbedingung im TT-Netz?
Im TT-Netz gilt eine andere Abschaltbedingung als im TN-Netz. Da der Schutz über den RCD erfolgt, muss sichergestellt werden, dass die Berührungsspannung U_B – also die Spannung, die eine Person an einem fehlerhaften Gehäuse berühren kann – einen zulässigen Grenzwert nicht überschreitet. Gleichzeitig muss der Fehlerstrom groß genug sein, um den RCD auszulösen.
Abschaltbedingung TT-Netz
- R_A
- Erdungswiderstand des lokalen Erders der Anlage [Ω]
- R_N
- Erdungswiderstand des Netzerders (Sternpunkt) [Ω]
- I_Δn
- Nennauslösestrom des RCD [A] – z. B. 0,03 A (30 mA)
- U_B
- Berührungsspannung [V] – darf 50 V nicht überschreiten
- U₀
- Nennspannung gegen Erde = 230 V
Die Grenze von 50 V ist die nach ÖVE/ÖNORM zulässige Berührungsspannung für trockene Bereiche (in nassen Bereichen: 25 V). Sie basiert auf dem menschlichen Körperwiderstand und der physiologischen Wirkung von Wechselstrom.
Gegeben: RCD mit I_Δn = 30 mA = 0,03 A, Trockenbereich (U_B,max = 50 V)
Maximaler Erdungswiderstand:
R_A,max = 50 V / I_Δn = 50 / 0,03 = 1.667 Ω
Bedeutung: Solange der Erdungswiderstand des lokalen Erders unter 1.667 Ω bleibt, ist die Abschaltbedingung erfüllt. In der Praxis werden Werte von deutlich unter 100 Ω angestrebt.
Gegeben: R_A = 80 Ω, R_N = 8 Ω, U₀ = 230 V, RCD 30 mA
Schritt 1 – Fehlerstrom:
I_F = 230 / (80 + 8) = 230 / 88 = 2,614 A
Schritt 2 – Berührungsspannung:
U_B = I_F · R_A = 2,614 × 80 = 209 V → zu hoch! (≫ 50 V)
Schritt 3 – Abschaltbedingung RCD:
R_A · I_Δn = 80 × 0,03 = 2,4 V ≤ 50 V → ✔ RCD-Bedingung erfüllt
Fazit: Die Berührungsspannung wäre ohne RCD lebensgefährlich (209 V). Der RCD löst aber bei 30 mA sofort aus – bevor eine gefährliche Spannung am Körper wirken kann. Die Abschaltbedingung R_A · I_Δn ≤ 50 V stellt sicher, dass die Spannung am Körper beim Auslösen ungefährlich ist.
Welche Bedingung muss der Erdungswiderstand R_A der Anlage erfüllen, damit der RCD (I_Δn = 300 mA) die Abschaltbedingung im TT-Netz erfüllt?
Wo wird das TT-Netz eingesetzt – und was ist beim Erdungswiderstand zu beachten?
Das TT-Netz ist überall dort die geeignete Lösung, wo kein direkter Anschluss an das Versorgungsnetz (PEN/PE) möglich oder sinnvoll ist – oder wo eine galvanische Trennung vom Versorgungsnetz erwünscht ist.
| Einsatzbereich | Begründung |
|---|---|
| Campingplätze & Marinas | Lange Zuleitungen, wechselnde Verbraucher, erhöhte Berührungsgefahr (feuchte Umgebung) |
| Landwirtschaft | Gebäude und Maschinen weit entfernt vom Netzanschluss, Erdungswiderstände noch akzeptabel |
| Baustellen (provisorisch) | Kein fixer Netzanschluss, mobiler Verteiler mit eigenem Erder und RCD |
| Länder ohne TN-Netz | In vielen Ländern (Frankreich, UK, Teile Italiens) ist TT der nationale Standard |
| Alte Anlagen ohne PE-Rückleiter | Wenn kein PE vom Netz vorhanden, aber ein eigener Erder gesetzt wird |
Der Erdungswiderstand R_A ist die entscheidende Kenngröße im TT-Netz. Er hängt von der Bodenbeschaffenheit, der Art des Erders und der Einbautiefe ab. In der Praxis werden folgende Erdertypen eingesetzt:
| Erdertyp | Typischer R_A | Hinweis |
|---|---|---|
| Fundamenterder | 1–10 Ω | Stahlkorb im Betonfundament – bester Wert, Pflicht bei Neubauten (ÖVE/ÖNORM EN 50310) |
| Ringerder | 5–30 Ω | Rund ums Gebäude im Erdreich, gut für große Flächen |
| Tiefenerder (Erdstab) | 10–100 Ω | Eingeschlagener Kupfer-/Stahlstab, variabel je nach Bodenfeuchtigkeit |
| Plattenerder | 5–50 Ω | Kupfer- oder Edelstahlplatte im Boden |
Der Erdungswiderstand R_A muss nach der Errichtung und regelmäßig im Betrieb gemessen werden – mit einem Erdungsmessgerät (3- oder 4-Pol-Methode). Die Messung erfolgt unabhängig vom Versorgungsnetz. Bei Fundamenterdern ist eine Messung nach der Errichtung zwingend vorgeschrieben (ÖVE/ÖNORM E 8001). In der österreichischen Praxis werden Werte R_A ≤ 10 Ω als sehr gut bewertet.
Welcher Erdertyp liefert typischerweise den niedrigsten Erdungswiderstand und ist bei Neubauten vorgeschrieben?
Rechenaufgaben
Trage dein Ergebnis ein und prüfe es. Wenn du nicht weiterkommst, kannst du den vollständigen Lösungsweg aufdecken.
Im TT-Netz beträgt R_A = 45 Ω und R_N = 5 Ω. Berechne den Fehlerstrom I_F bei einem Körperschluss. (U₀ = 230 V, Leitungswiderstände vernachlässigt)
Formel: I_F = U₀ / (R_A + R_N)
R_ges = R_A + R_N = 45 + 5 = 50 Ω
I_F = U₀ / R_ges = 230 / 50 = 4,6 A
Ein B16-LSS löst erst bei 80 A aus → 4,6 A reicht nicht → RCD zwingend nötig!
Berechne die Berührungsspannung U_B für die Werte aus Aufgabe 1 (I_F = 4,6 A, R_A = 45 Ω). Ist sie zulässig (U_B,max = 50 V)?
Formel: U_B = I_F · R_A
U_B = I_F · R_A = 4,6 × 45 = 207 V
207 V ≫ 50 V → ohne RCD lebensgefährlich! Der RCD (30 mA) löst bei 0,03 A aus – er schaltet ab, bevor eine gefährliche Situation entsteht.
Überprüfe die RCD-Abschaltbedingung für R_A = 45 Ω und einen RCD mit I_Δn = 30 mA. Welcher Wert ergibt sich für R_A · I_Δn?
Formel: R_A · I_Δn ≤ 50 V | I_Δn = 0,03 A
R_A · I_Δn = 45 Ω × 0,03 A = 1,35 V
1,35 V ≤ 50 V → ✔ Abschaltbedingung erfüllt
Im Auslösemoment des RCDs (bei I_Δn = 30 mA) beträgt die Spannung am Gehäuse nur 1,35 V – völlig ungefährlich.
Ein Brandschutz-RCD mit I_Δn = 300 mA soll im TT-Netz eingesetzt werden. Wie groß darf der maximale Erdungswiderstand R_A der Anlage höchstens sein?
Formel: R_A,max = 50 V / I_Δn | I_Δn = 0,3 A
R_A · I_Δn ≤ 50 V → R_A ≤ 50 / I_Δn
R_A,max = 50 / 0,3 = 166,67 Ω ≈ 167 Ω
Mit einem 30-mA-RCD wären 1.667 Ω erlaubt. Ein 300-mA-RCD stellt 10× höhere Anforderungen an den Erder – der Erdungswiderstand muss kleiner sein.
Abschlusstest
10 Fragen zum TT-Netz: Aufbau, Schutzprinzip und Berechnungen.
Fragen bei mündlicher Prüfung
Typische Prüfungsfragen mit vollständigen Musterantworten – aufklappen zum Lesen.
01Erklären Sie den grundlegenden Unterschied zwischen TT-Netz und TN-Netz.›
Im TN-Netz sind die Gehäuse der Betriebsmittel über den PE- oder PEN-Leiter direkt mit dem geerdeten Sternpunkt des Versorgungstransformators verbunden. Die Fehlerschleife besteht aus metallischen Leitern und hat eine niedrige Impedanz – der Fehlerstrom ist groß genug, um Überstromschutzeinrichtungen (Sicherungen, LSS) auszulösen.
Im TT-Netz dagegen werden die Gehäuse über einen eigenen, vom Versorgungsnetz unabhängigen lokalen Erder geerdet. Die Fehlerschleife enthält zwei Erdungswiderstände (R_A und R_N), die zusammen 50–500 Ω betragen können. Der Fehlerstrom ist damit viel zu klein für Überstromschutzeinrichtungen. Daher ist ein RCD zwingend erforderlich, der bereits ab 30 mA Fehlerstrom abschaltet.
02Welchen Weg nimmt der Fehlerstrom im TT-Netz?›
Bei einem Körperschluss (Außenleiter berührt Gehäuse) fließt der Fehlerstrom folgenden Weg: Spannungsquelle → Außenleiter → Fehlerstelle (Gehäuse) → PE-Leiter → lokaler Erder der Anlage (Widerstand R_A) → Erde (als Leiter) → Netzerder am Sternpunkt des Transformators (Widerstand R_N) → Sternpunkt → Quelle. Die Erde selbst ist der Rückleiter. Beide Erdungswiderstände R_A und R_N liegen in Reihe in der Fehlerschleife. Die Größe des Fehlerstroms: I_F = U₀ / (R_A + R_N).
03Erklären Sie die Abschaltbedingung im TT-Netz und rechnen Sie ein Beispiel.›
Die Abschaltbedingung im TT-Netz lautet: R_A · I_Δn ≤ 50 V. Dabei ist R_A der Erdungswiderstand der Anlage und I_Δn der Nennauslösestrom des RCDs. Die 50 V entspricht der zulässigen Berührungsspannung in trockenen Bereichen. Umgestellt: R_A,max = 50 / I_Δn.
Beispiel: RCD 30 mA (= 0,03 A): R_A,max = 50 / 0,03 = 1.667 Ω. Solange der Erdungswiderstand unter 1.667 Ω bleibt, ist die Bedingung erfüllt. In der Praxis sind Fundamenterder mit R_A = 1–10 Ω weit unter diesem Grenzwert.
04Was ist der Unterschied zwischen Berührungsspannung U_B und der Abschaltbedingung R_A · I_Δn ≤ 50 V?›
Die Berührungsspannung U_B = I_F · R_A ist die Spannung, die tatsächlich am Gehäuse anliegt, wenn der Fehlerstrom fließt. Sie kann – wie in den Rechenbeispielen gezeigt – durchaus 100–200 V betragen und ist ohne RCD lebensgefährlich.
Die Abschaltbedingung R_A · I_Δn ≤ 50 V beschreibt eine andere Situation: Sie gibt an, welche Spannung am Gehäuse anliegt, wenn der RCD gerade seinen Auslösestrom I_Δn erreicht und abschaltet. Da der RCD bei 30 mA auslöst (noch bevor eine gefährliche Spannung für längere Zeit wirken kann), ist diese „Rest-Spannung“ im Auslösemoment sehr klein – und damit ungefährlich.
05Nennen Sie typische Einsatzbereiche des TT-Netzes in Österreich.›
- Campingplätze und Marinas: Lange Zuleitungen, wechselnde Verbraucher, erhöhte Gefährdung durch Feuchtigkeit
- Landwirtschaft: Gebäude und Maschinen weit vom Netzanschluss, eigener Erder möglich
- Baustellen (provisorisch): Mobiler Verteiler mit eigenem Erder und RCD
- Alte Anlagen: Wenn kein PE-Rückleiter vom Netz vorhanden ist, aber ein eigener Erder gesetzt wurde
- International: In Frankreich, UK und Teilen Italiens ist TT der landesweite Standard
06Welche Erdertypen gibt es und welche Widerstände sind typisch?›
- Fundamenterder: 1–10 Ω – Stahlkorb im Betonfundament, Pflicht bei Neubauten (ÖVE/ÖNORM EN 50310)
- Ringerder: 5–30 Ω – Rundleiter rund ums Gebäude im Erdreich
- Tiefenerder (Erdstab): 10–100 Ω – eingeschlagener Kupfer- oder Stahlstab, stark abhängig von Bodenfeuchtigkeit
- Plattenerder: 5–50 Ω – Kupfer- oder Edelstahlplatte im Boden
Der Erdungswiderstand muss nach der Errichtung gemessen werden (3- oder 4-Pol-Methode) und ist in regelmäßigen Abständen zu prüfen.
07Welche Normen regeln das TT-Netz und den Erdungswiderstand in Österreich?›
- ÖVE/ÖNORM E 8001 (Reihe): Errichtung von Niederspannungsanlagen, inkl. Anforderungen an Erdung und Schutzmaßnahmen im TT-Netz
- ÖVE/ÖNORM E 8001-4-41: Schutz gegen elektrischen Schlag – Abschaltbedingungen
- ÖVE/ÖNORM EN 50310: Fundamenterder bei Neubauten – Pflicht und Ausführung
- ÖVE/ÖNORM H 6000-7-701: Bäder und Duschanlagen – RCD 30 mA Pflicht
- ÖVE/ÖNORM EN 61008 / 61009: Anforderungen an RCDs
- ESV 2012: Elektroschutzverordnung
Formelsammlung
Abschaltbedingung TT-Netz
- R_A
- Erdungswiderstand Anlage [Ω]
- I_Δn
- RCD-Auslösestrom [A]
Fehlerstrom TT-Netz
- U₀
- 230 V (Phase–Erde)
- R_N
- Netzerder-Widerstand [Ω]
Berührungsspannung
- U_B,max
- 50 V (trocken) / 25 V (nass)
Abschaltbedingung TN-Netz (Recap)
- I_a (B)
- 5 × I_N
- I_a (C)
- 10 × I_N
Glossar
- Berührungsspannung U_B – Spannung, die zwischen einem fehlerhaften Gehäuse und Erde messbar ist, wenn ein Körperschluss vorliegt: U_B = I_F · R_A. Darf 50 V (trocken) bzw. 25 V (nass) nicht überschreiten.
- Erdungswiderstand R_A – Widerstand zwischen dem lokalen Erder der Anlage und der „fernen Erde“. Bestimmt maßgeblich den Fehlerstrom und die Berührungsspannung im TT-Netz. Muss messtechnisch geprüft werden.
- Erdungswiderstand R_N – Widerstand des Netzerders am Sternpunkt des Versorgungstransformators. Liegt in Reihe mit R_A in der Fehlerschleife des TT-Netzes.
- Fehlerstrom I_F – Strom, der im Fehlerfall über den unbeabsichtigten Strompfad (Gehäuse, Erde) fließt. Im TT-Netz: I_F = U₀ / (R_A + R_N). Meist nur wenige Ampere – zu klein für LSS, aber groß genug für RCD.
- Fundamenterder – Erdungsanlage, die in das Betonfundament eines Gebäudes integriert ist. Liefert typisch R_A = 1–10 Ω. Nach ÖVE/ÖNORM EN 50310 bei Neubauten vorgeschrieben.
- RCD (Fehlerstromschutzschalter) – Schutzeinrichtung, die die vektorielle Summe aller aktiven Leiter misst. Bei Differenz ≥ I_Δn (Fehlerstrom über Erde) sofortige Abschaltung. Im TT-Netz zwingend erforderlich.
- TT-Netz – Netzsystem mit direkt geerdetem Sternpunkt (1. T) und unabhängig geerdeten Betriebsmittelgehäusen (2. T). Fehlerschleife über die Erde. RCD zwingend. Typisch: Campingplätze, Landwirtschaft, Frankreich/UK.
- Zulässige Berührungsspannung – Physiologisch begründete Spannungsgrenze: 50 V AC in trockenen Bereichen, 25 V AC in nassen/feuchten Bereichen. Basis für die Abschaltbedingung R_A · I_Δn ≤ 50 V.
Stand & Quellen
- ÖVE/ÖNORM E 8001 (Reihe): Errichtung von Niederspannungsanlagen
- ÖVE/ÖNORM E 8001-4-41: Schutz gegen elektrischen Schlag
- ÖVE/ÖNORM EN 50310: Anwendung von Maßnahmen für Erdung und Potentialausgleich in Gebäuden
- ÖVE/ÖNORM H 6000-7-701: Bäder und Duschanlagen
- ÖVE/ÖNORM EN 61008 / 61009: Fehlerstromschutzschalter
- IEC 60364: Low-voltage electrical installations
- ESV 2012, BGBl. II Nr. 33/2012: Elektroschutzverordnung
- Austrian Standards Institute (ASI), Wien – e-norm.at