Blitzschutz
Die 5 Säulen des Äußeren Blitzschutzsystems (LPS) Quelle: Dehn
Blitzschutz behandelt den Schutz gegen physikalische Schäden und vor Verletzungen von Lebewesen durch Berührungs- und Schrittspannungen in und in unmittelbarer Nähe einer baulichen Anlage. Als hauptsächliches und wirkungsvollstes Mittel zum Schutz von baulichen Anlagen gegen physikalische Schäden wird das Blitzschutzsystem (LPS) betrachtet. Es besteht gewöhnlich sowohl aus einem äußeren als auch einem inneren Blitzschutzsystem.
Ein äußeres Blitzschutzsystem wird vorgesehen, um:
a) einen Blitzeinschlag in die bauliche Anlage abzufangen (mit einer Fangeinrichtung);
b) den Blitzstrom sicher in Richtung Erde abzuleiten (unter Verwendung einer Ableitungseinrichtung);
c) den Blitzstrom in der Erde zu verteilen (unter Verwendung einer Erdungsanlage).
Ein inneres Blitzschutzsystem verhindert eine gefährliche Funkenbildung innerhalb der baulichen Anlage entweder durch Anwendung des Potentialausgleichs oder eines
Trennungsabstands (und damit einer elektrischen Trennung) zwischen den Bauteilen eines äußeren Blitzschutzsystems und anderen elektrisch leitenden Elementen
innerhalb der baulichen Anlage.
Hauptsächlich werden Schutzmaßnahmen gegen Verletzungen von Lebewesen durch Berührungs- und Schrittspannungen vorgesehen,
um:
1) den gefährlichen Stromfluss durch Körper durch Isolierung freiliegender leitender Teile und/oder durch Erhöhung des
spezifischen Widerstands der oberen Bodenschicht zu verringern;
2) das Auftreten gefährlicher Berührungs- und Schrillspannungen durch physikalische Absperrungen und/oder Warnhinweise zu
verringern.
Bereits in der Entwurfsphase einer neuen baulichen Anlage sollten Art und Anordnung eines Blitzschutzsystems sorgfältig berücksichtigt werden, dabei sollte der
größte Nutzen aus elektrisch leitenden Teilen der baulichen Anlage gezogen werden. Das erleichtert die Konstruktion und die Ausführung einer integrierten Installation, der ästhetische
Gesamteindruck wird verbessert und die Wirksamkeit des Blitzschutzsystems kann mit geringsten Kosten und geringstem Aufwand erhöht werden.
Wenn die Bauausführung auf dem Baugelände begonnen hat, kann der Zugang zum Erdboden und eine geeignete Nutzung der Stahlbewehrung des Fundamentes zur Schaffung
einer wirksamen Erdung bereits nicht mehr möglich sein. Deshalb sollten der spezifische Bodenwiderstand und die Bodenbeschaffenheit auf einer möglichst frühen Projektierungsstufe berücksichtigt
werden. Diese Informationen sind für die Konstruktion einer Erdungsanlage grundlegend und können die Projektierung des Fundaments der baulichen Anlage beeinflussen.
Damit das beste Ergebnis bei geringsten Kosten erreicht wird, sind regelmäßige Beratungen zwischen den Planern und Errichtern
des Blitzschutzsystems, den Architekten und Bauunternehmern wichtig.
Wenn Blitzschutz an einer bestehenden baulichen Anlage nachzurüsten ist, sollten alle Anstrengungen unternommen werden, um
sicherzustellen, dass der Blitzschutz den Grundsätzen dieser Norm entspricht. Bei der Planung der Art und Anordnung des Blitzschutzsystems sollten die Gegebenheiten der bestehenden
baulichen Anlage berücksichtigt werden.
Blitzschutz einer PV-Dachanlage Quelle: etz
Planungsmethode
Das Blitzkugel-Verfahren ist das für die meisten Anwendungsfälle blitzphysikalisch korrekte, seit Jahrzehnten
erprobte weltweit anerkannte und z.B. in der DIN EN 62305-3 normativ verankerte Verfahren zur Planung der Fangeinrichtungen von Blitzschutzsysteme für bauliche Anlagen; es basiert auf dem
elektro-geometrischen Modell (EGM). Für unterschiedliche Anforderungen an ein Blitzschutzsytem werden vier Blitzschutzklassen definiert, die sich im anzusetzenden Radius der Blitzkugel
unterscheiden. Dieser beträgt zwischen 20 m und 60 m und ist ein fester Wert, der nur von der vorgegebenen Blitzschutzklasse abhängig ist.
Danneben gibt es noch zwei weiter Planungs-Verfahren:
das Schutzwinkelverfahren für einfache Gebäudestrukturen jedoch begrenzt auf Höhen und das
Maschenverfahren zum Schutz von ebenen Flächen.
Verfahren von Fangeinrichtungen Quelle: Blitzplaner Dehn
Beispiel: Blitzkugelverfahren um Einschlagpunkte zu lokalisieren
Getrennter Blitzschutz
Definition
Um eingekoppelte Blitzströme in die bauliche Anlage z.B. über Dachaufbauten zu vermeiden, ist ein getrennter Blitzschutz zu prüfen. Voraussetzung ist die Einhaltung von Trennungsabständen.
Die Anordnung besteht aus:
- Getrennt stehende Masten oder Isolierstützen mit Fangstangen oder Fangleitungen als Fangeinrichtung unter Beachtung des Trennungsabstandes
- Getrennte Ableitungen unter Beachtung des Trennungsabstandes und der
- Erdungsanlage
Beispiele hierfür sind schwerpunktmäßig Sonderbauten wie z.B. explosivstoffgefährdete Bereiche oder auch Dächer mit weicher Bedachung.
Getrennter Blitzschutz mit konventionellen Blitzschutzmaßnahmen
Um den notwendigen Trennungsabstand einzuhalten, kommen i.d.R. Isolierstützen mit üblichen Längen von 0,67m (entspricht einer Luftstrecke von 0,47m), isolierte Distanzhalter sowie freistehende Fangstangen, sogenannte Dreibeinstative zum Einsatz.
Getrennter Blitzschutz mit hochspannungsfesten isolierten Leitungen
Für die Realisierung getrennter Blitzschutzmaßnahmen stehen seit einigen Jahren hochspannungsfeste isolierte Leitungen zur Verfügung. Unter Berücksichtigung der physikalischen Rahmenbedingungen und der strikten Einhaltung der Hersteller Installationsanleitungen sind äquivalente Luftstrecken und damit ein Trennungsabstand in Luft bis zu 0,9 m möglich. Die physikalisch richtige Installation erfordert jedoch speziell geschulte Blitzschutz-Fachkräfte.