Erdungsfläche

Eine Erdungsfläche, oft auch als Ground Plane bezeichnet, ist eine leitende Fläche, die elektrisch mit dem Erdpotenzial verbunden ist. Sie dient als Referenzniveau für Spannungen, bietet einen niederohmigen Rückflussweg für elektrische Ströme und schützt vor Störspannungen durch Abschirmung und Stabilisierung des Systems.

In elektrischen Installationen bezeichnet sie typischerweise eine Verbindung zum Erdungssystem, dem Erdleiter, Erder und Schutzleiter, um gefährliche Berührungsspannungen zu vermeiden und Geräteschutz zu gewährleisten. Bauliche Erdungsflächen bestehen aus leitfähigen Verbindungen zu Erdungsanlagen, wie Erdstäben oder -schleifen.

In der Elektronik und im Schaltschrank- und Schaltungsdesign ist die Erdungsfläche oft eine großzügige leitende Fläche auf Leiterplatten oder in einem Metallgehäuse, die als gemeinsamer Ausgangspunkt für Signale dient, Rauschsignale reduziert und die Impedanz von Verbindungen kontrolliert. In Hochfrequenzanwendungen dient eine ausreichend große Erdungsfläche als Referenzseite für Mikrostreifenleitungen und als Abschirmung gegen Störungen.

Wichtige Designaspekte sind Leiterbahnquerschnitt, Widerstand der Erdverbindung, Kopplung zur Umwelt und Kontinuitätsprüfungen. Für Sicherheit gelten Normen wie DIN VDE und IEC 60364, die Anforderungen an Erdungselemente, Erdwiderstände und Schutzmaßnahmen festlegen. Für Wartung gilt regelmäßige Überprüfung der Erdverbindungen und Korrosionsschutz.

Beispiele: In Gebäuden dient die Erdungsfläche dem Schutzleit-System; in Leiterplatten bildet der Kupfer-Plane die Referenz- und Rückflussfläche; in Antennen- und RF-Systemen beeinflusst sie Impedanz und Streuung.