Messung von Ableitfähigen Bodenbelägen

Messelektroden Fußbodensonden

Messung von Ableitfähigen Bodenbelägen
Messelektroden Fußbodensonden

Die Entstehung statischer Elektrizität = elektrische Aufladung

Statische Elektrizität entsteht immer bei Bewegung von festen Isolatoren oder auch flüssigen Substanzen, genau genommen bei deren Trennung.
Die Ladungsspannung ist abhängig von der Luftfeuchtigkeit. Bei trockener Luft kommt es zu weitaus höheren Aufladungen im Vergleich zu einer feuchten Luft.
Dem gegenüber sind elektronische Bauelemente äußerst empfindlich.
Schon durch eine Entladung ab 30 Volt können Bauelemente zerstört und/ oder Fehlschaltungen ausgelöst werden.

ESD Bereiche Electrostatic Discarge Protecion Area

Elektrostatische Auf- und Entladungen sind eine Hauptrisikoquelle bei Halbleiterprodukten. Beim Gehen oder Fahren auf einem isolierenden Fußboden kann kein Spannungsaufbau in irgendeiner Weise erfolgen. Beim Berühren eines aufgeladenen Körpers mit einem anderen Potenzial fließt die so gespeicherte Ladung spontan ab.
Diese vorgenannten Entladungen können unter ganz bestimmten Bedingungen Funkenbildungen, wie bereits beschrieben, verursachen, die in Verbindung mit brennbaren Stoffen sogar zur Explosion führen können. Staubablagerungen gelten im Sinne bestimmter Richtlinien als großes Gefahrenpotenzial. Ab einer gewissen Schicht und der einhergehenden Sauerstoffanbindung reicht schon eine geringe Zündenergie aus, um eine exotherme Reaktion auszulösen.
Von besonderer Wichtigkeit ist die Unterscheidung, wenn gemäß DIN IEC 61340-4-1 (VDE 0300) ein elektrisch leitfähiger Fußboden einen Ableitwiderstand R<106 Ohm aufweisen muss. Hierbei werden elektrische Aufladungen durch den Bodenbelag und dessen Potenzialerdung abgeleitet.
Bei einer Dreifußelektrode besteht dreimal mehr die Möglichkeit Leitpartikel zu kontaktieren, als bei einer normalen Elektrode.

Situation/ Stand der Normung

Bestimmung des elektrischen Widerstandes eines elastischen Bodenbelages gemäß EN 1081
Messung des Widerstands von isolierenden Fußböden und isolierenden Wänden gemäß DIN VDE 0100 Teil 600
Messverfahren zur Messung des Ableitwiderstandes von Fußböden (Systemböden)
AWT-Info: Allgemeine Hinweise zur ESD Messung von Bodenbelägen
Voraussetzungen Messgerät:
Messspannung: 10 V für <106 Ω
100 V für 106 – 1011 Ω
500 V für >1011 Ω
AWT-Info: Allgemeine Hinweise zur ESD Messung von Bodenbelägen
Widerstandsmessung gegen Erde (Ableitwiderstand):

ESD Maßnahme Anforderung Produktprüfung
Personen-Schuhwerk-Fußboden-System DIN EN 61340-4-5 - Rg < 3,5 x 107 Ω oder
Rg < 1 x 109 Ω und
Körperspannung < 100 V
Fußboden DIN EN 61340-4-1 – Rgp < 1 x 109 Ω
  • DIN EN 1081 - beschreibt Prüfverfahren zur Bestimmung des Durchgangswiderstandes von Bodenbelägen und des Oberflächen- und Erdableitwiderstandes
  • DIN EN 61340-4-1 (VDE 0300, Teil 4-1);
  • Elektrostatik - Teil 4-1: Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen - Elektrischer Widerstand von Bodenbelägen und verlegten Fußböden (IEC 61340-4-1); Deutsche Fassung EN 61340
  • Norm DIN EN 1815: Titel (deutsch): Elastische und textile Bodenbeläge - Beurteilung des elektrostatischen Verhaltens; Deutsche Fassung EN 1815
  • BGR 132 (ZH 1/200)
  • DIN VDE 0100 Teil 410 bzw. Teil 610
  • DIN EN 61340¬4¬1 VDE 0300 Teil 4¬1 - Das Prüfverfahren zur Bestimmung des elektrischen Widerstandes von Bodenbelägen und verlegten Fußböden
  • DIN EN 61340¬4¬5 VDE 0300 Teil 4¬5
  • Vorgaben und Merkblätter vom Bundesverband Estrich und Belag
  • Merkblätter der technischen Kommission Bauklebstoffe TKB
    • im Industrieverband Klebstoffe e.V., Düsseldorf
    • ESD-Schutz nach DIN EN 61340-5-1 Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene-
    • Allgemeine Anforderungen (2008-07)
    • Widerstands-/ Isolationsmessungen
    • Elektromagnetfeld-Feuchte- u. Klimatamessungen
    • kalibriertes Isolationsmessgerät mit angelegter Spannung von 100/250/500V mittels (Flächen)Elektrode (2,5cm/7cm).

Die Normen, DIN 51 953 und DIN EN 1081 beschreiben Prüfverfahren für den elektrischen Widerstand von „elastischen Bodenbelägen“.

Die DIN EN 1081 beschreibt Prüfverfahren zur Bestimmung des Durchgangswiderstandes von Bodenbelägen und des Oberflächen- und Erdableitwiderstandes eines verlegten Bodenbelages.

Unabhängig von den vorgenannten Normen erschien 1997 die IEC-Vorschrift und Deutsche Fassung DIN IEC 61 340-4-1 (VDE 0300, Teil 4-1).
Diese vorgenannte Norm wurde inzwischen ersetzt durch die Deutsche Fassung, DIN EN 61340-4-1 (VDE 0300, Teil 4-1) u. w. Stand 2021.

Begriffe und Anforderungsprofile

Elektrischer Widerstand/ Widerstand, Antistatik, Ableitfähigkeit, Isolierung

Ableitfähige Bodensysteme haben die Aufgabe, mögliche Aufladungen von Personen, Maschinen, Geräten, Beförderungseinrichtungen und Gütern schnell und sicher über den Boden zum Erdpotential abzuleiten. Sie sind die Basis einer funktionsgerechten ESD-Schutzzone (EPA - Electrostatic Protected Area) und eine der wichtigsten und kostenintensivsten Komponenten innerhalb von Schutzmaßnahmen zur Vermeidung von unkontrollierten elektrostatischen Entladungen.

Alle Gegenstände und Personen enthalten positive und negative elektrische Ladungen, die sich normalerweise im Gleichgewicht befinden. Sie sind dann „elektrisch neutral“. Zwischen positiv und negativ geladenen Gegenständen oder Personen besteht ein elektrisches Feld.

Wie die Praxis zeigt, hängen die Ergebnisse stark von den Umgebungsbedingungen ab. Art und Widerstand der ESD-Schuhe, Kleidung der Testpersonen, Luftfeuchtigkeit und Umgebungstemperatur, Konstitution der Testperson, Staub oder Reinigungsmittel auf der Testfläche - dies alles kann die Kontaktierung zur Bodenfläche erschweren und den Widerstand um ein Vielfaches erhöhen. Auf der anderen Seite haben Oberflächen, die auf normale raumklimatische Bedingungen eingestellt sind, bei trockener Umgebung, sprich geringer Luftfeuchte, höhere Widerstandswerte. Hier gilt es bei der Definition der Anforderungen einen optimalen Kompromiss zu finden, der auch in einem gewissen Rahmen liegt.

In Erkenntnis dessen ist in Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von Messungen mit dem Mensch-Schuh-Boden-System immer die Ausgangslage zu dokumentieren, da besagte Messungen zu ganz anderen Ergebnissen führen können.

Die hierfür notwendig durchzuführenden Bestätigungsüberprüfungen/ Bestätigungsmessungen werden nach genormten Messmethoden (Flächenelektrode, Dreifußelektrode usw.) durchgeführt und protokolliert.

Team Gutachterinstitut