Die Baumstumpf-Erde – und: Wie misst man Erdwiderstände im Bereich VLF bis HF?

    Hallo zusammen,

    als Antenne für den Funkbetrieb vom VLF- bis in den unteren HF-Bereich werden meist Vertikal-Strahler (Monopole) gegen Erde verwendet. Insbesondere bei Portable-Einsätzen ist die Realisierung einer Erdung mit niedriger Impedanz nicht einfach; daraus entstand folgende Idee, die ich hier zur Diskussion stellen möchte:

    Die Holzbewirtschaftung hinterlässt in Wald und Flur Baumstümpfe, die mit einem ausgedehnten Wurzelwerk verbunden sind und mit der Zeit verrotten. Während bei lebenden Bäumen der Wasser- und Nährstofftransport im Stamm gut erforscht ist, z. B. [1], findet man kaum Details über den natürlichen Zerfallsprozess von Baumstümpfen und ihrem anhängenden Wurzelwerk. Denkbar ist, dass dabei hygroskopische Salze und Mineralien freigesetzt werden, die zu einer gut leitfähigen Verbindung des Wurzelsystems zum umgebenden Erdreich führen – sollte sich das nicht als großvolumiger (Halbkugel-)Erder nutzen lassen? Man könnte z. B. die Schnittfläche des Baumstumpfs mit einigen Lagen kräftiger Alu-Folie abdecken und durch diese vertikal mehrere Nägel oder Schrauben zur Kontaktierung des feuchten Holzes treiben, an die dann die Erdleitung der Station bzw. der Antenne angeschlossen wird. Man muss das einfach mal testen – habe ich noch nicht gemacht; wie ist die Meinung des Forums dazu? Gibt es hier Förster mit intimeren Einblicken?

    Für eine objektive Bewertung wäre es dabei gut, den Erdwiderstand so einer Anordnung zu messen. Hier geht es aber nicht um DC oder Netzfrequenz; die VLF-Freaks mit Erdantennen wissen, dass es bei der Impedanz erhebliche Frequenzeinflüsse, induktive und kapazitive Blindanteile sowie galvanische Spannungen gibt. Was wäre ein sinnvoller Messaufbau? Sicher werden Bezugserden nötig – weitere Baumstümpfe? Erdspieße? Als netzunabhängige AC-Messmittel sind u. a. vorhanden:

    • W&G NF-Messkoffer PMG-2, 15 Hz … 20 kHz, Spannungs- und Pegelmessungen,
      Z-Messungen 50 Ohm … 8 kOhm,
    • W&G Pegelmesser SPM-30 mit Mitlaufgenerator PSE-30, 200 Hz … 1,62 MHz,
      Spannungs- und Pegelmessungen,
    • 2-Kanal-Handheld-Oszilloskop mit Tastköpfen,
    • Shunt 0,2 Ohm/2,5 W mit 50-Ohm-Ausgang,
    • HF-Millivoltmeter R&S URV mit Tastköpfen,
    • Nano-VNA (ab 10 kHz)
    • QRP-Transceiver Yaesu FT 818 ND (TX nur Afu-Bänder, max. 5 W)
    • Transceiver Kenwood TS 50 (TX durchgehend 1,6 MHz … 30 MHz, max. 100 W)
    • Unsymmetrischer Tuner Decca K.W.E-Zee Match
    • Symmetrischer Tuner Annecke 200 W
    • Dämpfungsdekade Daven 651-50, 0 ... 100 dB, 50 Ohm

    Bin auf jede Rückmeldung gespannt – im Voraus schon mal vielen Dank fürs Mitdenken!

    [1] https://www.unterholz.at/aufbau-baumstamm/

    73,
    Tom, DK1IS

    Edited 4 times, last by DK1IS: Tuner ergänzt. URV ergänzt. Schrauben ergänzt. Dämpfungsglied ergänzt. (October 12, 2025 at 12:08 AM).

    Im QRL hatten wir 1999 ein schon betagtes Test-Set aus den 60er Jahren für die Bestimmung der Bodenleitfähigkeit, bestehend aus 3-4 Elektroden, die in ca. 30cm Abstand in einer Linie ca. 30 tief in den Boden hinein gedreht oder geschlagen wurden und ein Messgerät.

    Diese Werte haben wir in HF-Ausbreitungsberechnungen einfließen lassen. Ich habe damals meinen Chef gefragt, ob man die Bodenleitfähigkeit nicht besser als Frequenzverlauf bestimmen sollte. Seine Antwort war damals, die Messung mit Gleichspannung wäre international so Standard.

    Näheres entsinne ich nicht mehr...

    Ich würde diese Frage mal bei vlf.it posten. Da sind auch viele Profis unterwegs.

    73 Andy

    Zum Thema Messen der Bodenleitfähigkeit mit amateurmäßigen Mitteln gibt es einige hilfreiche Veröffentlichungen. Vielelicht kann man die Erkenntnisse daraus auf deinen Anwendungszweck übertragen.

    Bestimmung der Bodeneigenschaften am Antennenstandort - SlideServe
    Bestimmung der Bodeneigenschaften am Antennenstandort. Karte von TELEFUNKEN mit der Bodenleitfähigkeit in Deutschland, Angaben in mS/m. Aus:…
    www.slideserve.com

    https://www.oe1cgs.at/wp-content/uploads/2021/02/Bodenparameter.pdf

    Messung der Erdbodeneigenschaften mit einer offenen Zweidrahtleitung

    73, de Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Hallo Andy und Günter,

    danke für Eure Rückmeldungen. Der Artikel von OE1CGS bezieht sich, wie auch viele andere Quellen, auf die Ermittlung der Bodenleitfähigkeit und nutzt dabei sehr eng stehende Sondenstäbe. Das ist für deren Aufgabenstellung auch sicher richtig. Bei mir ist dagegen das Problem, zum Vergleich verschiedener Baumstumpf-Erder den eigentlichen Widerstand eines als Halbkugel angenommen leitfähigen Volumens mit unbekannter Leitfähigkeit gegenüber dem umgebenden Erdreich zu ermitteln. Es scheint so, dass hierfür eine 3-Elektroden-Messung mit Stromeinprägung durch einen TX und Messung der Teilspannungen besser geeignet ist. Dies wäre ähnlich der von Andy beschriebenen Anordnung, aber mit wesentlich größeren Elektrodenabständen. Im HF-Bereich wird dabei aber angesichts dieser großen Abstände die zweipolige Spannungsmessung fragwürdig. Vielleicht muss ich mich deshalb beim Messen auf VLF beschränken; die Ergebnisse sollten für einen qualitativen Vergleich auch bei höheren Frequenzen gelten. DC geht aber gar nicht; die Ergebnisse werden wegen der Polarisationseffekte von der Stromrichtung abhängig.

    Es bleibt die Frage, was das verrottende System Baumstumpf + Wurzeln elektrisch überhaupt zu bieten hat - Versuch muss da wohl klug machen ;) Weitere Meinungen sind aber weiterhin gerne gefragt; vielleicht gibt es ja noch ganz andere Ansätze!

    Dk es 73,
    Tom, DK1IS

    Zwischen zwei Baumstümpfen messen?

    Das hat den Vorteil, daß nicht irgendein Erdspieß als Bezug gesetzt werden muss.
    Ist ein Wald abgeerntet, sind meist recht viele Baumstümpfe vorhanden.
    Man kann so beliebig Paare bilden von dicht zusammen bis weit auseinander.
    Letztere Variante ist interessant, wenn das Wurzelwerk nicht direkt ineinandergreifen soll.

    Zur Kontaktierung an den Stümpfen würde ich halbwegs dünnes Kupferblech nehmen.
    Das deswegen, weil es sich biegt, nachgibt, sich anschmiegt.
    Nägel würde ich nicht nehmen, sondern lange dünne Schrauben wie z.B. Spax.
    Die hat man mit einem Akkuschrauber schnell hineingedreht und auch wieder heraus.

    Beim Messen würde ich DC nehmen und auch verschiedene Frequenzen im Bereich VLF bis HF.
    Möglicherweise zeigt sich dann eine Frequenzabhängigkeit, die man auswerten kann.
    Ist dem so, untersucht man die später gezielt genauer.

    73 es 55, Andreas

    ON4UN war ja ein bekannter Low-Band-DXer. Vielleicht findest Du in seinem Buch https://archive.org/details/lowbanddxing0000devo/mode/2up etwas passendes.

    Als unser Tiefenerder der Post (15m oder so, eigerammt mit Zweitakthammer auf Dreibeinstativ) Mitte der 70iger Jahre ausgemessen wurde, gab es ein Meßgerät mit mechanischem Zerhacker. Der Staberder galt dabei als Referenz - also ideale Erde - und die beiden rund 20m entfernten Sonden von rund einem Meter als Ergebnis. War damals weit unter ein Ohm.

    Eine Referenz wird sicher auch bei Deinem Vorhaben benötigt, denn gegen "was" möchte man messen?

    73, Michael, DF2OK.
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    Edited once, last by DF2OK (October 12, 2025 at 7:33 PM).

    Ich bin etwas verdutzt über die engen Abstände der Meßstäbe. Das kann man machen, ergibt aber bei 30cm keinen richtigen Sinn, wenn der Boden nicht sehr homogen ist (grenzt an Augenwischerei, etwas vorsichtig ausgedrückt). Ich habe bei mir Erdwiderstände gemessen, unterschiedliche Sonden-Plätze und unterschiedliche Widerstände. Die Böden sind hier auf unserem Grundstück ziemlich unterschiedlich. Wenn man nur 30x30cm Reflexionsfläche erwartet ...... ?? Sobald der Sandanteil steigt, ändert sich der spezifische Widerstnd erheblich. Das konnte ich nach Erdproben (wurden mal von der Gemeinde angeboten) und späteren Messungen in den verschiedenen Bereichen gut feststellen.

    https://db6zh-9.bn-paf.de/tttn0/emrppen.htm Ich habe später an beiden Sonden noch HF-Messungen bis 4Mhz gemacht (Spektrumanalyzer). Lt. Manual nutzt man 5-10m Abstand und muß vorhandene Spannungen (von Erdströmen) berücksichtigen. Wir reden jetzt ja nicht von Radials (vergraben oder above). Im Erdboden tummeln sich nicht nur Würmer, sondern einiges an Elektrizität.

    Vielleicht leihe ich mir das Gerät mal wieder und messe an zwei Baumstümpfen. Aber da geht die nächste Frage los: es gibt Bäume mit Pfahlwurzeln und Oberflächenwurzler. Von letzteren verspreche ich mir relativ wenig. Wenn die Wurzel abgestorben sind, dürfte erst einmal die Leitfähigkeit "mit gestorben" sein. Wenn sie vermodert ist, sollte sie der Erde ähneln. Aber ....... könnte man ja mal messen.

    Gruß Peter

    Hallo zusammen,

    danke für Eure Rückmeldungen!

    @ Andreas, #5:
    Ja, zwischen zwei Baumstümpfen mit eingprägtem TX-Strom zu messen scheint auch nach der Literatur gut geeignet zu sein. Bei annähernd ähnlichen Stumpfverhältnissen (Einheitswald) wäre der Erderwiderstand 0,5 x Utx/Itx. Bei größeren Abständen und HF sollte man die Verbindungsleitung elektrisch n x Lambda/2 machen; bei VLF-MF stört die Länge eher nicht.

    Cu-Blech-Deckel: wäre schön, aber bei wechselnden Erdungsstellen und dickeren Stümpfen auch teuer. Ich werde erstmal mit mehrlagiger Alu-Folie anfangen; Spax-Schrauben klingen aber gut!

    DC-Messungen: ich habe da Vorbehalte. Habe die beiden VLF-Erddipole beim VLF-Grabber von DL0AO (siehe vfl.u01.de) gebaut; je 150 m lang, beidseitig Cu-Rohr-Erder. Wir mussten die NF-Auskoppeltrafos wegen der (unterschiedlichen) Polarisierungsspannungen mit Elkos gegen DC-Ströme sperren.

    @ Michael, #6:
    Low-Band DXing von ON4UN ist ein gutes Buch; steht auch bei mir im Regal. John hebt da aber eher auf "ernsthafte" Erden ab - bis zu 120 Radials 0,4 Lambda oder elevated screens – das ist leider eine andere Liga 😉

    Tiefenerder-Messung mit Referenz: saubere Methode, aber bei HF problematisch wegen der Verbindungsleitungen; Transformationseffekte, und, wie Du schon sagst: gegen was will man messen?

    @ Peter, #7:
    Ja, diese Sondenmessungen bilden nur den absolut lokalen Bodenwiderstand ab; Aussage für das größere Umfeld allenfalls durch vielfache Einzelmessungen.

    Interessant Deine Ergebnisse zum Vergleich TT-/TN-Netz!

    Vagabundierende Erdströme: ja, da ist einiges los; siehe obige VLF-Grabber-Bilder bis etwa 2 kHz …

    Pfahl- vs. Flachwurzler: schwer zu beurteilen; bei HF könnten die Flachwurzler wegen Eindringtiefe vielleicht doch Vorteile haben. Muss man testen.


    Meine neueste Idee: für HF (vielleicht oberhalb 7 MHz) provisorischen resonanten Lambda/4-Strahler (Angelrute?) über dem Baumstumpf errichten und gegen den Stumpf den Eingangswiderstand messen. Abzüglich des Monopol-Eingangswiderstands müsste man den Erdwiderstand bekommen – besser geht’s wohl kaum 😉

    Danke soweit es 73,
    Tom, DK1IS

    Edited once, last by DK1IS: Tippfehler beseitigt. (October 13, 2025 at 12:04 PM).

    Möglicherweise gibt es gleich etwas Tohuwabohu zu dem Post:

    Man kann gute Antennenstandorte durchaus mit der Wünschelrute finden (und dann gezielt mit Sonden nachmessen). Ich bin vor vielen Jahre über Freunde in einer Gruppe zu solchen Themen "als technischer Berater" gelandet (familiär zu den Themen etwas vorbelastet). Es ist super interessant, ...... und ich stehe immer noch mit beiden Beinen auf dem Boden und will das hier wirklich nicht vertiefen. Wenn Du dazu eine Bekannten hast oder findest, probiere es einfach mal aus.

    73 Peter

    Hallo Peter,

    das ist absolut ernst zu nehmen. Mein Großvater väterlicherseits war grundsolider Brunnenbauer und hat auf diese Weise ergiebigste Standorte für seine Bohrungen gefunden. Anderes Beispiel: Vor einigen Jahren waren wir bei einem Bekannten auf dem Land zum Kaffeetrinken eingeladen. Er gab mir zwei rechtwinklige Sonden aus dickem Draht in die Hand und ich konnte - ohne weiteres Training - im Umfeld seines Grundstücks den Verlauf aller Erdleitungen (Netz und Telefon) nachvollziehen. Fazit: Man sollte das mal wieder üben - vielleicht findet man dabei den ultimativen Baumstumpf ;) !

    Dk es 73,
    Tom, DK1IS

    Ha, ...... :thumbup: da hatten wir ja gleiche Großväter. Aber ich vertiefe das Thema nicht so gerne per Netz ........... Im OV keine Probleme damit, so im großen und ganzen, hi. Einige natürlich .......

    Ja, dann nimm mal zwei sog. Winkelruten mit und mach die Vorarbeit damit. Anschließend Erdspieße und Messen. Ich kenne jemanden, der hat auf die Art Kabelfehler "vorgemessen" und die letzten Meter dann "richtig" plus Buddeln und Reparieren (als QRL).

    Es wird nur so viel Unsinn (und Schindluder) damit gemacht, deshalb .......... einfach mal ..... lassen wir es dabei.

    Viel Erfolg damit, 73 Peter

    PS als Nachtrag noch dazu, man kann einen großen Teil der Rutenergebnisse mit empfindlichen HF-Sonden (E/H im LW bis KW-Bereich) nachvollziehen. Nicht alles, aber einiges ..............

    Edited once, last by DB6ZH (October 14, 2025 at 8:33 PM).

    An sich könnte man sich der Lösung auch andersherum nähern. Man speist in einen Baumstumpf mit einer passenden Sonde HF ein und misst drumherum im Wurzelwerk die Stärke aus. Oder einfach nur die Leitfähigkeit vom Stumpf zum Umfeld rundherum.

    73, Michael, DF2OK.
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    Edited once, last by DF2OK (October 17, 2025 at 10:59 AM).

    Quote from DF2OK

    und misst drumherum im Wurzelwerk die Stärke aus.

    :thumbup::/ ... das wäre mal was für die "Sendung mit der (Wühl-)Maus" .......

    DF2JP Danke, habe ich mal downloaded und erst mal nur Stichproben, auch so um 15-17. Minute. Schaue ich mir gelegentlich komplett an. Maithink ist nicht unbedingt mein Ding, gut, aber mir etwas zu "volkstümlich". Die Hochsaison war (aus meiner Sicht) um 1998 bis 2002/5 etwa, fiel mit der 26. BImSchV 1997 zusammen. Da habe ich einiges gesammelt und auch vorgetragen. Maithink bringt Sachen, die schon in dieser Zeit und früher diskutiert wurden.

    Ist OT: Ich habe es mal nicht lassen können und nach einem Vortragsbesuch deren Angebot einer Hausmesssung für 50DM an zu nehmen. Ich kannte zwar unser Haus und Grundstück aus dem FF (Rute und HF-Sonde, auch von Freunden mit Liz "vermessen"), aber..... hat mich einfach mal gereizt. Ein Senior (Aufsicht) und "Lehrling" - der dann gemessen hat - kamen. Nachdem unser Haus lt. deren Messung von einen vermutlich ~5m breiten Zweig der Donau unterflossen wurde, ging es sehr schnell in's Schlafzimmer. Dort waren ebenfalls viele "Störungen, Gitterkreuze,....", gegen die nach einigen Zaubereien (Bio-Resonanz & Co) nur abschirmende Matrazen für ~2.500DM zum Sonderpreis helfen würden ("heute nur für 1.700DM bei Sofortkauf"). Da habe ich dann einfach lachen müssen und den älteren Herrn freundlich gebeten: "Jetzt hören wir auf. Es war interessant für mich, die ausgemachten 50 DM zahle ich, aber damit ist dann Schluß". Es gab einige Proteste vom Jüngeren, aber ...... bezahlt und fertig, ruhiger Abschied. Ich habe später einen Fachmann zu solchen "abschirmenden" Matratzen gefragt. Nach dessen Schätzung inkl. Abschirmung plus sattem Gewinn damals max. 700 DM.

    Hat absolut nichts mit der "normalen" Wünschelrute zu tun. Aber .... die Story reicht zur Unterhaltung :) . 73 Peter

    Besonders interessant finde ich, wenn die Wünschelrutengänger im siebten Stock eines Hochhauses auf einen Meter genau die Wasserader unter dem Bett feststellen können....

    Ein Amerikaner hat vor vielen Jahren 10000 Dollar ausgelobt, wenn Wünschelrutengänger sein Übungsfeld besser als die statistische Zufallstreffer feststellen können. Diesen Test hat er viele Male gemacht und nie zahlen müssen. Und trotz dem Scheitern halten die Rutengänger an ihrem "Können"fest.

    Ich habe schon einen Baum als Antenne benutzt. Zum Empfang hat es außerordentlich gut funktioniert, beim Senden hat das nicht so geklappt. Aber Versuch macht kluch! Und Spaß!

    Gruß Stefan

    Man darf nicht alles glauben, was man denkt! ;)

    Wie wärs, wenn Ihr einen eigenen Thread für die Erfahrungen mit Wünschelruten eröffnet? Ich finde es nicht fair gegenüber dem Threadopener DK1IS und den Usern hier, die sich für sein Thema interessieren, wenn Ihr den Thread mit esoterischen OT Abschweifungen kapert.

    Danke.

    73, de Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Edited once, last by DL4ZAO (October 17, 2025 at 8:26 AM).

    Ja, Kollegen,

    so geht es aus, wenn marginale Teilaspekte eines Themas untergründige Emotionen ansprechen ;) !

    Aus meiner Sicht können wir den Thread hier beenden; wesentliche Punkte des ursprünglichen Themas wurden abgehandelt und weitere Erkenntnisse können wohl nur durch Feldversuche gewonnen werden. Ich werde gelegentlich berichten; momentan liegen hier aber andere herbsttypische Arbeiten an.

    Vielen Dank an alle Diskutanten und bis zum nächsten Mal!

    Gl es 73,
    Tom, DK1IS

    Hallo Michael,

    nochmal abschließend kurz zu #12:

    Quote from DF2OK

    An sich könnte man sich der Lösung auch andersherum nähern. Man speist in einen Baumstumpf mit einer passenden Sonde HF ein und misst drumherum im Wurzelwerk die Stärke aus. Oder einfach nur die Leitfähigkeit vom Stumpf zum Umfeld rundherum.

    Ich glaube, hier sind wir wieder bei der Frage "messen/einspeisen gegen was?" Beim Einspeisen in den Baumstumpf braucht man wieder eine zweite Elektrode, die bei kleinem Abstand die Verhältnisse verfälscht, bei großem Abstand unbekannte Blindwiderstände zuliefert. Bei Messung im Wurzelbereich wird wohl eher die Schrittspannung ermittelt, und die hängt sicher von Tiefwurzler vs. Flachwurzler ab.

    Inzwischen denke ich, dass meine Idee aus #8 am ehesten trägt; hier erfasst man tatsächlich den "globalen" Erdwiderstand:

    Quote from DK1IS

    Meine neueste Idee: für HF (vielleicht oberhalb 7 MHz) provisorischen resonanten Lambda/4-Strahler (Angelrute?) über dem Baumstumpf errichten und gegen den Stumpf den Eingangswiderstand messen. Abzüglich des Monopol-Eingangswiderstands müsste man den Erdwiderstand bekommen – besser geht’s wohl kaum 😉

    Bei niedrigen Frequenzen ist ein temporärer Lambda/4-Strahler ohne Verlängerung nicht machbar; hier wird das Verfahren wegen unsicherer Auswirkung elektrischer Verlängerungsmaßnahmen zumindest unsicher. Aber ab 7 MHz aufwärts ist ja auch schon etwas ... ;)

    Danke nochmal fürs Mitdenken
    es vy 73, Tom, DK1IS