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3. Stand des Wissens und der Normung
Tabelle 3.1), führt dies nach (3.1) zwangsläug zu hohen elektrischen Feldstärken im
Boden. Damit einher geht eine starke Anhebung des elektrischen Potentials Φ gegenüber
einer unendlich weit entfernten, idealen Erde unmittelbar am Einschlagspunkt
des Blitzes beziehungsweise am Anschlusspunkt der Blitzschutz-Erdungsanlage. Diese
Potentialanhebung wird im Englischen auch als Earth Potential Rise , kurz
EPR bezeichnet.
Dieses Potential Φ baut sich mit zunehmender Entfernung vom Einschlagspunkt
ab, wie Abbildung 3.1 verdeutlicht.
() r
I Blitz
U vS
() r
I Blitz
U S
Erder r d Schritt
Erder r d Schritt
(a) Prospektive (leerlaufende) Schrittspannung
U vS ohne den Einuss eines Menschen
(b) Belastete Schrittspannung U S
uss eines Menschen
mit Ein-
Abbildung 3.1.: Entstehung von Schrittspannungen
Wie aus Abbildung 3.1 ebenfalls ersichtlich ist, erfährt ein Mensch, der zum Zeitpunkt
des Blitzeinschlages nahe der Einschlagstelle über den Boden läuft, eine sogenannte
Schrittspannung U vS , die sich aus der Potentialdierenz des Bodens zwischen
seinen beiden Füÿen bestimmt. Da das örtliche elektrische Potential eine Funktion
der Entfernung r vom Einschlagsort des Blitzes beziehungsweise von der Erdungsanlage
ist (Φ(r)) 1 , lässt sich die Schrittspannung in Abhängigkeit der Entfernung
d Schritt der beiden Füÿe voneinander gemäÿ
U vS = Φ(r) − Φ(r + d Schritt ) (3.2)
berechnen.
Dabei ist zwischen der sogenannten prospektiven Schrittspannung U vS (die Potentialdierenz
auf dem Erdboden ohne Berücksichtigung eines Menschen) und der
tatsächlichen Schrittspannung U S (die tatsächlich an einem dort stehenden Menschen
anliegt) zu unterscheiden. Auf die Zusammenhänge zwischen beiden Werten wird in
den Kapiteln 6.1.4 und 3.2.2 noch näher eingegangen.
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Die Funktion Φ(r) ist dabei stark von der verwendeten Erderanlage abhängig und lässt sich nur
für sehr einfache Geometrien analytisch exakt bestimmen.
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