Äußerer Blitzschutz

Blitzschutznorm

Äußerer Blitzschutz

Die alte Blitzschutznorm VDE 0185 von 1982 ist nur noch für ältere Blitzschutzanlagen gültig, die vor dem November 2002 gebaut wurden. Der so genannte Bestandsschutz gilt  auch nur für Reparaturen an diesen Anlagen. Allerdings dürfen nach der alten Norm wirklich nur kleinere Reparaturen ausgeführt werden, die die Funktionsfähigkeit der Anlage wiederherstellen. Wenn große Teile des Gebäudes saniert werden oder Umbauten anstehen, gilt diese Regel nicht mehr. In der Praxis hat es sich bewährt, für Dachumbauten die neuen Normen anzuwenden. Dabei muss geprüft werden, in wie weit die Ableitungs- und Erdungsanlagen schon den neuen Normen entsprechen, ggf. sind diese zu ergänzen. Allerdings empfehlen wir auch hier Augenmaß zu wahren, damit die Kosten für die „Aufrüstung“ nicht ausufern. Unserer Meinung nach, ist es in vielen Fällen nicht möglich alle bestehenden Anlagen umzurüsten. Deshalb werden wir damit leben müssen, über einen langen Zeitraum Mischanlagen, mit mehr oder weniger großen Anteilen aus alter und neuer Norm, anzutreffen. Allerdings bleibt anzumerken, dass bei Gebäuden, für die vom Gesetzgeber oder seitens der Versicherungen eine Blitzschutzanlage zwingend vorgeschrieben wurde, keine Kompromisse eingegangen werden dürfen.

Die für die Ausführung von Blitzschutzanlagen gültige Norm ist die DIN / VDE 0185-305, Teil 1 – 4.  Für Neuanlagen dürfen nur noch diese Normen angewendet werden. Für verschiedene Gebäudegruppen, wurden Schutzklassen mit unterschiedlichen Schutzpegeln festgelegt.

Schutzklasse 1

Schutzklasse 1, mit einem Schutzpegel von 99%, ist für Explosions-gefährdete Gebäude der Pyrotechnischen-  oder Petrochemischen Industrie, Sprengstofflager, Rechenzentren usw. vorgesehen.

Schutzklasse 2

Schutzklasse 2, mit einem Schutzpegel von 97%, ist für Gebäude mit erhöhter Brandgefährdung, Krankenhäuser, hohe Kamine, Türme und Windkraftanlagen vorgesehen.

Schutzklasse 3

Schutzklasse 3, mit einem Schutzpegel von 91%, ist für öffentliche Gebäude, Flughäfen, Schutz-Hütten, historische Gebäude und exponiert stehende Wohnhäuser, Scheunen usw. vorgesehen.

Schutzklasse 4

Schutzklasse 4, mit einem Schutzpegel von 84%, ist für alle anderen z. B inmitten eines Ortes stehenden  Gebäudes, mit einem geringer einzuschätzenden Schadensrisiko vorgesehen.

Festlegung der Schutzklasse

Die Festlegung der Schutzklasse wird gemäß VDE V 0185-305 Teil 2, mittels eines Computer-Programms ermittelt und dem Gebäudebesitzer vom Planer der Anlage vorgeschlagen. Für Verluste an öffentlichem Eigentum, Verletzung oder Tod von Personen und Verlust kultureller Werte, wird das akzeptierbare Schadensrisiko vom Gesetzgeber oder den Sachversicherern festgelegt. Für wirtschaftliche Verluste muss das akzeptierbare Schadensrisiko durch den Gebäudebesitzer entsprechend des Planungsvorschlages und seiner eigenen Risikoakzeptanz festgelegt werden.

Äußerer BlitzschutzGemäß den Normen werden s. g. LPZ (Lightning Protektion Zonen) = Blitzschutzzonen definiert, die von außerhalb eines Gebäudes nach innen, höhere Schutzpegel gegen elektromagnetische Störungen bilden.

LPZ 0A ist die Zone über der Blitzschutzanlage. Zwischen Auffangeinrichtungen und Gebäudeaußenhaut befindet sich die LPZ 0B. Innerhalb des Gebäudes die LPZ 1. Für sensible elektrotechnische- und elektronische Einrichtungen und Geräte können weitere LPZ´s definiert werden.

Inzwischen ist die VDE 0185-305 Stand der Technik und von allen Fachleuten anerkannt. In diese Norm sind die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Blitzforschung eingeflossen. Ziel ist es, die enormen Schäden an elektrischen- und elektronischen Einrichtungen so weit wie möglich zu verringern. Aus diesem Grund verlangt die Norm nach der Risikoabschätzung den Einbau von Überspannungsschutzgeräten. Der so genannte Blitzschutz-Potentialausgleich erfordert, dass alle in das Gebäude eingeführten metallischen Leitungen, wie Gas- und Wasserleitungen, Fernwärme, usw. mit dem Potentialausgleich des Gebäudes direkt verbunden werden.

Spannung führende Leitungen für die Energieversorgung, Telekommunikations- und Datenleitungen, müssen über so genannte Überspannungsschutzgeräte mit dem Potentialausgleich verbunden werden. Alle elektrotechnischen- und elektronischen Geräte und Einrichtungen des Gebäudes, sind dann bei Blitzeinschlägen weitgehend gegen elektromagnetisch eingekoppelte Störspannungen geschützt. Bei konsequenter Anwendung der Normen, ergibt sich natürlich ein sehr hoher Kostenaufwand, der je nach Gebäude und Nutzungsart abgewogen werden muss.

Wenn z. B. eine produktionstechnische Anlage wegen eines Überspannungsschadens ausfällt, werden in der Regel sehr hohe Kosten für Stillstandzeiten anfallen. In diesem Fall sollten alle Möglichkeiten des Grob-, Mittel- und Fein-Überspannungsschutzes ausgeschöpft werden. Aber auch bei einem Wohnhaus kann durch einen Blitzeinschlag ins Gebäude, oder in der näheren Umgebung ein Schaden von 5000 Euro, oder mehr, an empfindlichen elektrischen- oder elektronischen Geräten auftreten. Wir empfehlen deshalb vor einer Auftragserteilung den Umfang des "Inneren Blitzschutzes" mit der Erstellerfirma entsprechend Ihren individuellen Schutzbedürfnissen festzulegen.

Je nach Risikoabschätzung kommen in der Regel folgende Überspannungschutzgeräte zum Einsatz:

  • Typ 1 Blitzstromableiter: Schutzpegel < 4 kV; Blitzstoßstrom 100 kA Ableitvermögen
  • Typ 1-2 Kombiableiter: Schutzpegel < 1,5 kV; Blitzstoßstrom 100 kA Ableitvermögen
  • Typ 2 Überspannungsableiter:  Schutzpegel < 1,5 kV; Blitzstoßstrom  80 kA Ableitvermögen
  • Typ 3 Überspannungsableiter: Schutzpegel < 0,8 kV; Blitzstoßstrom  3 kA oder < 1,5 kV, Ableitvermögen 5 kA, 1 polig

Blitzschutzanlagen erhalten auf den Dächern Auffangvorrichtungen, die aus einzelnen Auffangstangen, Auffangspitzen, oder Auffangsleitungen bestehen. Die Wandableitungen leiten den Blitzstrom in die Erdungsanlage, die aus Fundamenterder, Erdleitungen, Tiefenerdern oder Anschlüssen an die Stahlarmierungen der Fundamente oder Erderkombinationen bestehen.

Fundamenterder werden ins Betonfundament des Gebäudes eingegossen und mit Anschlussfahnen für die Blitzschutzerdung versehen. Erdringleitungen werden in die Baugrube oder in einen Graben im Erdreich eingebettet. Tiefenerder, sind zusammensteckbare Metallstangen, die in den Boden eingerammt werden. Erdungen über Stahlarmierungen sind Anschlüsse an natürliche in den Betonwänden eingebette Eisengeflechte.

Für die Blitzschutzanlagen werden oft  auch Kombinationen dieser Erdungssysteme vorgesehen: Tiefenerder, Teilerdleitungen, Teilfundamenterder und Stahlarmierungen, werden als Erder Typ A bezeichnet.

Fundamenterder und Erdleitungen im Erdreich werden als Erder Typ B bezeichnet.

Hauptableitungen sind massive Drähte 8 mm, die an den Wänden, hinter den Regenfallfallrohren, unter Putz oder Dämmstoffen, oder in den Betonstützen eingebaut werden. Es können auch am Gebäude vorhandene Metalleinrichtungen, wie Stahlkonstruktionen oder Metallfassaden, Metalltreppen usw. als natürliche Ableitungen verwendet werden. Als Nebenableitungen bezeichnet man Bauteile, wie Regenfallrohre und Ähnliches, die unten geerdet werden müssen, weil sie beim Blitzeinschlag ebenfalls hohe Blitzströme führen. Die Anzahl der erforderlichen Ableitungen richtet sich nach der Schutzklasse, des verwendeten Erdertyps, des Gebäudeumfangs und des errechneten Trennungsabstandes.

Zwischen den versorgungstechnischen Gebäudeeinrichtungen und Blitzschutzinstallationen muss ein Abstand eingehalten werden. Die Berechnung für den Trennungsabstand für die Luft-Abstandsstrecke und für festes Material, ist von Höhe der Näherung über der Potentialausgleichsebene abhängig und wird vom Fachmann mittels eines Computerprogramms ermittelt.

Bei eventuellen Abweichungen von den Normen muss ein Konsens zwischen Planer, eventuell der Versicherungsgesellschaft und dem Bauherren hergestellt werden.

Über die getroffenen Vereinbarungen, muss ein Bericht mit einer Begründung zu den Abweichungen von der Norm angefertigt werden, und zu den für die Errichtung der Anlage relevanten Unterlagen, wie Angebot, Planungsbericht, Zeichnungen und Prüfbericht hinterlegt werden.

Aufsatz: Reiner Menzel
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