Blitzschutz

 Blitzschutz im allgemeinen:

Eine Blitzschutzanlage verringert die Schäden, die ein einschlagender Blitz im zu schützenden Objekt verursacht. Im Falle eines Einschlages bietet die Blitzschutzanlage dem Blitzstrom einen definierten, niederohmigen Strompfad. die primäre Schutzfunktion besteht darin, den Blitzstrompfad am zu schützenden Objekt vorbeizuführen.

Die Schutzwirkung der Fangeinrichtung beruht darauf, dass sich durch die hohe Randfeldstärke unmittelbar über der geerdeten Fangeinrichtung Teilentladungen wie die Koronaentladungen ausbilden. Diese schwache Gasentladungen führen bevorzugt an elektrisch leitfähigen Spitzen und Kanten zufolge der Spitzenentladung an der Fangeinrichtung zu einer teilweisen lonisierung der umgebenden Luft, wodurch ein eventuell in Folge einsetzender Blitz mit höherer Wahrscheinlichkeit in die Fangeinrichtung einschlägt. Blitzschutzanlagen werden zur Erhöhung der Randfeldstärke über den Blitzableiter mit einem möglichst spitzen Ende nach oben ausgeführt.

Mittels der Konzentration der Ladungsträger, die der elektrischen Ladung einer Wolke entgegengesetzt geladen sind, wird der Blitzschlag in die Fangeinrichtung geleitet.

Äusserer Blitzschutz

Der äussere Blitzschutz bietet Schutz bei Blitzeinschlägen, die direkt in die zu schützenden Anlage erfolgen. Er besteht aus Fangeinrichtungen, Ableitungsanlage und Erdungsanlagen. Bei einem idealisiert angenommenen Gebäude, dessen Dach und Aussenwände aus Metall oder Stahlbeton bestehen, könnte der äussere Blitzschutz als faradayscher Käfig ausgeführt werden.

Innerer Blitzschutz

Der innere Blitzschutz ist die Gesamtheit der Massnahmen gegen Auswirkungen des Blitzstromes und der Blitzspannung auf Installationen sowie elektrische und elektronische Anlagen der baulichen Anlage.

Wenn der äussere Blitzschutz keinen faradayscher Käfig bildet, müssen Fangeinrichtungen und Ableitungen ausreichenden Abstand zu anderen unmittelbar oder mittelbar geerdeten Teilen aufweisen, um Lichtbögen zu vermeiden. Zu diesen geerdeten Teilen zählen Antennen und deren Kabel, andere elektrische Leitungen sowie Dachrinnen, Fallrohre, Attika und andere Rohrleitungen aus Metall. Der notwendige Abstand wird durch die A-Schutzklasse, die entfernung vom Hauptpotentialausgleich, eine Stelle einer Fangeinrichtung oder Ableitung über dem Hauptpotentialausgleich liegt, desto grösser ist der erforderliche Abstand. Wenn er an einer Stelle nicht eingehalten werden kann, muss dort ein Potentialausgleich zwischen der Fangeinrichtung oder Ableitung und den betreffenden geerdeten Teilen hergestellt werden, die in ihrem weiteren Verlauf wie Ableitungen zu behandeln sind.

Für den Potentialausgleich von elektrischen Leitungen werden Überspannunsschutzgeräte (Surge Portective Devices) eingesetzt, die nach der Norm EN 61643-11 in drei Kategorien eingeteilt sind:

• SPD Typ 1: Müssen an allen Einführungen von elektrischen Leitungen in den Schutzbereich des äusseren Blitzschutzes eingesetzt werden. Sie leiten den vollen Blitzstrom ab, belassen es aber bei einer für elektronische Geräte gefährlichen Überspannungsschutz.

• SPD Typ 2: Reduzieren das von SPD Typ 1 hergestellte Spannungsniveau weiter. Sie werden in Verteilern eingesetzt.

• SPD Typ 3: Reduzieren das von SPD Typ 2 hergestellte Spannungsniveau auf ein für elektronische Geräte ungefährliches Mass. Sie werden in Überspannunsschutz - Steckdosen, Überspannungsschutz - Steckdosenadaptern und Endgeräten eingesetzt.

Erdungsanlagen:

Die Erdungsanlage leitet den Blitzstrom in den Erdboden.

Sie beinhaltet immer den Fundamenterder, wenn dieser vorhanden ist. Er muss für jede Ableitung einen nach aussen geführten Anschluss aufweisen. Wenn das Fundament vollständig isoliert (bei alten Häusern fehlt der Fundamenterder oftmals) oder der Erdwiderstand zu hoch ist, muss der Fundamenterder durch zusätzliche Ringerder, Strahlenerder, Plattenerder, Tiefenerder oder natürlichen Erden ergänzt werden. Diese müssen dauerhaft korrosionsgeschützt sein und werden daher möglichst aus nicht rostendem Stahl V4A Werkstoff - Nr. 1.4571 oder Kupfer erstellt. In der Praxis wird meist aber aus Kostengründen auf verzinkten Stahl zurück gegriffen.

Ringerder, Erdungsplatten und Strahlenerder müssen mindestens 50cm tief in den Erdboden eingebracht werden. Die Tiefe verhindert ein Austrocknen des Erders in trockenen Sommern ( erhöhung des Erdungswiderstandes) und eine verstärkte Korrosion durch Luftabschluss. Tiefenerder werden senkrecht in den Boden getrieben und können durchaus neun Meter oder länger sein. Sie bestehen in der Regel aus verzinktem Stahl und werden segmentweise ( zum Beispiel 1.5 Meter Länge) eingeschlagen.