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6.1.2<br />

Seite 1 <strong>von</strong> 15<br />

1. Einleitung<br />

<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

Die Dächer <strong>von</strong> Industrie- und Verwaltungsgebäuden<br />

werden immer mehr zu komplexen technischen<br />

Nutzflächen. Der Anteil an elektrisch betriebenen und<br />

gesteuerten Systemen wie z. B. Klimageräten nimmt<br />

gegenüber den „klassischen <strong>Dachaufbauten</strong>“ wie z. B.<br />

Kaminen und Dachfenstern stark zu.<br />

Es werden die Möglichkeiten und Gefahren der verschiedenen<br />

Schutzmethoden erörtert. Dazu werden<br />

Beispiele zum Schutz <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong> gegeben<br />

und ein Zusammenhang zwischen den Maßnahmen<br />

des äußeren und des inneren <strong>Blitzschutz</strong>es hergestellt.<br />

2. Historie<br />

Der Grundstein für die heutigen Bestimmungen zum<br />

Thema „<strong>Blitzschutz</strong>“ wurde im Jahr 1885 mit der Gründung<br />

des damaligen Ausschuss für Blitzableiterbau<br />

e.V. (ABB) als Unterausschuss des Elektrotechnischen<br />

Vereins zu Berlin gelegt. Der Gründung folgten<br />

die Herausgabe <strong>von</strong> Leitsätzen und dem inzwischen<br />

legendären Buch „<strong>Blitzschutz</strong>“. Das Buch „<strong>Blitzschutz</strong>“<br />

wurde bis zur letzten, der 8. Auflage im Jahr 1968,<br />

ständig überarbeitet.<br />

Bild 1: Blitzgeschützte Dachanlage<br />

Diese funktionstechnischen <strong>Dachaufbauten</strong> mit leitenden<br />

Verbindungen in das Gebäudeinnere müssen in<br />

dem System „<strong>Blitzschutz</strong>“ besonders berücksichtigt<br />

werden.<br />

Das Thema „<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong> auf Industrie-<br />

und Verwaltungsgebäuden“ wird häufig in seiner<br />

Komplexität, seiner Wichtigkeit und seinem Einfluss<br />

auf die Gestaltung des „restlichen“ <strong>Blitzschutz</strong>systems<br />

(BSS) unterschätzt.<br />

Diese Ausarbeitung gibt einen Überblick über die bekannten<br />

Schutzmethoden und die Historie der Bestimmungen<br />

zum Thema „Schutz <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong>“.<br />

Im Jahr 1982 wurde diese 8. Auflage des Buches<br />

„<strong>Blitzschutz</strong>“ in die DIN VDE 0185 überführt. Diese<br />

Norm wurde vom ABB, inzwischen umbenannt in<br />

„Arbeitsgemeinschaft für <strong>Blitzschutz</strong> und Blitzableiterbau“,<br />

zusammen mit dem Komitee 251 „Errichtung<br />

<strong>von</strong> <strong>Blitzschutz</strong>anlagen“ der DKE erarbeitet und als<br />

VDE-Richtlinie eingeführt. Der ABB ist als ständiger<br />

Ausschuss im VDE vertreten und nennt sich heute<br />

„Ausschuss für <strong>Blitzschutz</strong> und Blitzforschung“.<br />

3. Bewertung der Schutzmethoden<br />

(Eine Gesamtübersicht finden Sie in der Tabelle „Blitzstromverteilung“<br />

im Anhang dieser Ausarbeitung.)<br />

Zur Bewertung der Schutzmethoden werden die „Wege<br />

des Blitzstromes“ und dessen Aufteilung schematisiert<br />

betrachtet. Der Blitzstrom teilt sich bei Verzweigungen<br />

umgekehrt proportional zu den entsprechenden Impedanzen<br />

der Verzweigungsäste auf (Stromteilerregel).<br />

Dabei muss der hochfrequente Blitzstromanteil (di/dt)<br />

berücksichtigt werden. Das Hauptbewertungskriterium<br />

der Schutzmethode ist die Vermeidung der Gefahr<br />

durch Teilblitzströme in das Innere des Gebäudes.<br />

Im Zuge der Internationalisierung der Normen und der<br />

Bestrebungen zur Vereinheitlichung der Vorschriften<br />

innerhalb Europas wurde im August 1996 die DIN V<br />

ENV 61024-1, deren Inhalte sich auf die IEC 1024-<br />

1:1990 stützen, veröffentlicht.<br />

Bild 2: Blitzgeschützte Dachanlage<br />

Diese Erkenntnisse wurden im November 2002 mit<br />

Herausgabe der DIN V VDE 0185-3 bekannt gemacht<br />

und sind seit Oktober 2006 mit Erscheinen der DIN EN<br />

62305-3 (VDE 0185-305-3) gültig. Im Oktober 2011 ist<br />

dazu die 2. Ausgabe erfolgt.<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


6.1.2<br />

Seite 2 <strong>von</strong> 15<br />

<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

Das Thema „Schutz <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong>“ wurde mit<br />

der Zeit weiterentwickelt. Rückblickend auf die 8. Auflage<br />

des Handbuchs „<strong>Blitzschutz</strong>“ des ABB wurden<br />

damals die folgenden Festlegungen getroffen:<br />

Zitat:<br />

8. Auflage des Buches „<strong>Blitzschutz</strong>“, §5 Auffangeinrichtung,<br />

Absatz 6<br />

„Die aus der Dachfläche hervorragenden Gebäudeteile<br />

wie Schornsteine, Turmspitzen, Dunstschlote,<br />

Windfahnen, Aufzüge, Firmenschilder, Antennenträger<br />

und gegebenenfalls ihre Abspannseile sind,<br />

falls sie aus Metall bestehen, als Auffangeinrichtung<br />

zu benutzen und mit Anschlussleitungen an die<br />

Dachleitungen anzuschließen oder, wenn sie nicht<br />

aus Metall bestehen, mit Auffangeinrichtungen zu<br />

versehen“.<br />

Schon damals wurde in § 7.3.3 darauf hingewiesen,<br />

dass Fremdnäherungen beseitigt werden müssen<br />

durch:<br />

1. Vergrößerung des Abstandes oder<br />

2. Verbinden mit der Fangeinrichtung (auch über geschlossene<br />

Trennfunkenstrecken oder Überspannungsableiter).<br />

Die DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) berücksichtigt<br />

<strong>Dachaufbauten</strong>. Dort heißt es im Abschnitt E.5.2.4.2.4<br />

Schutz <strong>von</strong> eingelassenen oder vorstehenden <strong>Dachaufbauten</strong><br />

ohne leitende Installationen.<br />

Leitende Installationen, wie elektrische Leitungen<br />

oder Metallrohre, die <strong>von</strong> in das Dach eingelassenen<br />

metallenen Aufbauten in das Innere der baulichen<br />

Anlage führen, können einen beträchtlichen<br />

Teil des Blitzstromes in das Innere des Gebäudes<br />

leiten.<br />

Wenn solche leitenden Verbindungen vorhanden<br />

sind, sollten die <strong>Dachaufbauten</strong> durch Fangeinrichtungen<br />

geschützt werden.<br />

Fangeinrichtungen für den Schutz <strong>von</strong> im Dach<br />

eingelassenen oder aus dem Dach vorstehenden<br />

metallenen Aufbauten sollten eine derartige Höhe<br />

haben, dass der zu schützende Aufbau völlig innerhalb<br />

des durch die Blitzkugel oder den Schutzwinkel<br />

bestimmten Schutzraumes der Fangeinrichtung<br />

liegt. Der Abstand zwischen den Fangeinrichtungen<br />

und den <strong>Dachaufbauten</strong> muss dem Trennungsabstand<br />

s nach 6.3 entsprechen.<br />

Nicht leitende <strong>Dachaufbauten</strong>, die höchstens 0,3 m<br />

über das Dachniveau hinausragen, erfordern keinen<br />

zusätzlichen Schutz durch Fangeinrichtungen.<br />

Haben diese nicht leitenden <strong>Dachaufbauten</strong> metallene<br />

Einrichtungen mit Verbindung in das Innere der<br />

baulichen Anlage, dann müssen sie wie metallene<br />

<strong>Dachaufbauten</strong> behandelt werden.<br />

Abschnitt E.5.2.4.2.5 beschreibt Schutzmaßnahmen<br />

für <strong>Dachaufbauten</strong>, die elektrische Anlagen oder Informationsverarbeitungseinrichtungen<br />

enthalten:<br />

Alle <strong>Dachaufbauten</strong> aus isolierendem oder leitendem<br />

Werkstoff, die elektrische Anlagen und/ oder<br />

Informationsverarbeitungseinrichtungen enthalten,<br />

sollten innerhalb des Schutzraumes der Fangeinrichtung<br />

liegen.<br />

Ein direkter Einschlag in die installierte Einrichtung<br />

innerhalb des Schutzraumes ist unwahrscheinlich.<br />

Ein direkter Einschlag in den Dachaufbau würde<br />

nicht nur zur Zerstörung des Dachaufbaus, sondern<br />

auch zu einer ausgedehnten Beschädigung der damit<br />

verbundenen elektrischen und elektronischen<br />

Einrichtung nicht nur in dem Dachaufbau, sondern<br />

auch innerhalb der baulichen Anlage führen.<br />

Klare Aussagen zur Behandlung natürlicher Bauteile,<br />

wie z.B. einer Metallattika werden im Absatz E.5.2.5<br />

getroffen. Es heißt dort:<br />

Auf baulichen Anlagen mit Flachdächern stellt die<br />

metallene Bekleidung der Dachbrüstung einen typischen<br />

natürlichen Bestandteil eines LPS-Fangnetzes<br />

dar. Eine derartige Bekleidung besteht aus<br />

stranggepressten oder gebogenen Teilen aus Aluminium,<br />

verzinktem Stahl oder Kupfer in U-Form,<br />

die die Oberfläche der Dachbrüstung gegen Witterungseinflüsse<br />

schützt. Die Mindestdicke nach Tabelle<br />

3 muss für so einen Fall angewendet werden.<br />

Die Fangleitungen, die Leiter auf der Dachfläche<br />

und die Ableitungen sollten mit der Bekleidung der<br />

Dachbrüstung verbunden werden.<br />

Die Verbindungsstellen zwischen den Ableitungen<br />

der Bekleidungsbleche der Brüstung sollten, wenn<br />

nicht eine sichere Verbindung zwischen ihnen besteht,<br />

leitend überbrückt werden.<br />

Es gilt weiterhin, dass der Planer und der Errichter<br />

rechtzeitig in die Planung der baulichen Anlage eingebunden<br />

sind, damit unter Nutzung baulicher Komponenten<br />

ein optimiertes <strong>Blitzschutz</strong>system errichtet<br />

werden kann. Die Planungsmethoden ermöglichen<br />

eine Vielzahl unterschiedlicher Ausführungsmöglichkeiten,<br />

die einen hohen Wissensstand und fachliche<br />

Kompetenz erfordern.<br />

Bild 3:<br />

Blitzgeschützer<br />

Klimaaufbau<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


6.1.2<br />

Seite 3 <strong>von</strong> 15<br />

4. Schutzmethoden<br />

<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

Das Einbeziehen <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong> in ein <strong>Blitzschutz</strong>system<br />

(BSS) kann grundsätzlich auf zwei<br />

Möglichkeiten realisiert werden (Die Grafiken sind als<br />

Schemazeichnungen zu verstehen).<br />

I. Durch Anschluss des zu schützenden Bauteils an<br />

das <strong>Blitzschutz</strong>system (BSS), sofern es aus leitendem<br />

Material besteht. Dabei muss unterschieden werden:<br />

Ia<br />

direkter Anschluss des<br />

metallenen Dachaufbaus<br />

II. Durch Montage einer Fangeinrichtung (z. B. Fangstange,<br />

Fangspitze, ...), die das Bauteil in den Schutzbereich<br />

bringt. Dabei muss unterschieden werden:<br />

IIa<br />

Dachaufbau im Schutzbereich<br />

ohne Trennungsabstand<br />

Abbildung Ia<br />

+<br />

Ib<br />

Anschluss des metallenen<br />

Dachaufbaus über Trennfunkenstrecke<br />

Abbildung Ila<br />

+<br />

IIb<br />

Dachaufbau im Schutzbereich<br />

mit Trennungsabstand<br />

Abbildung Ib<br />

Abbildung IIb<br />

Die Ermittlung des Schutzbereiches erfolgt nach DIN<br />

EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) Tabelle 2.<br />

Der Trennungsabstands <strong>von</strong> Teilen der <strong>Blitzschutz</strong>einrichtung<br />

zu metallenen Teilen des Dachaufbaus wird<br />

nach DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3), Absatz 6.3<br />

Elektrische Isolierungen <strong>von</strong> äußeren <strong>Blitzschutz</strong>systemen<br />

bestimmt.<br />

Bild 4:<br />

Auffangstange neben Abluftrohr<br />

Entscheidend für die Zuordnung der Schutzmethode<br />

Ia, Ib, IIa oder IIb ist, ob <strong>von</strong> dem Bauteil<br />

eine leitende Verbindung in das Gebäudeinnere<br />

besteht, aus welchem Material das Bauteil besteht<br />

und welche Materialstärken das Bauteil aufweist.<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


6.1.2<br />

Seite 4 <strong>von</strong> 15<br />

<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

4.Ia Schutzmethode Ia: „direkter Anschluss“<br />

Tabelle 1<br />

Ergebnis Ia:<br />

Bei der Schutzart Ia) „direkter Anschluss“ kommt es<br />

im Fall Ia.2.1 „direkter Blitzeinschlag in ein Bauteil mit<br />

leitender Fortführung“ zu hohen Teilblitzströmen in das<br />

Gebäudeinnere, die ein erhebliches Gefahrenpotential<br />

mit sich bringen.<br />

Nicht zu vernachlässigende Teilblitzströme gelangen<br />

im Fall Ia.2.2 „Blitzeinschlag in das <strong>Blitzschutz</strong>system“<br />

in das Gebäudeinnere und können dort Schäden verursachen.<br />

Die Stromstärke hängt <strong>von</strong> der Entfernung<br />

des Einschlagpunktes zum betrachteten Bauteil ab.<br />

Geeignet ist die Schutzmethode somit nur für die Fälle<br />

Ia.1 „<strong>Dachaufbauten</strong> ohne leitende Fortführung in das<br />

Gebäude“.<br />

Bild 5: Direkter Anschluss an ein Bauteil ohne leitende<br />

Verbindung nach innen<br />

Bei der Errichtung muss sichergestellt werden, dass<br />

das Bauteil keine leitenden Fortführungen in das<br />

Gebäude hat. Bei Unsicherheit muss der direkte Anschluss<br />

vermieden werden und das Bauteil nach<br />

Schutzmethode IIb in den Schutzbereich gebracht<br />

werden.<br />

Bild 6: Direkter Anschluss an ein Bauteil mit leitender<br />

Verbindung nach innen - falsch!<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


6.1.2<br />

Seite 5 <strong>von</strong> 15<br />

<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

4.Ib Schutzmethode Ib: „Anschluss über Trennfunkenstrecke“<br />

Tabelle 2<br />

Ergebnis Ib:<br />

Für die Fälle Ib.1 „<strong>Dachaufbauten</strong> ohne leitende Fortführung<br />

in das Gebäude“ gibt es keinen Grund, eine<br />

Trennfunkenstrecke einzubauen, da diese keinen Einfluss<br />

auf den Stromverlauf hat. Der eigentliche Anwendungsfall<br />

für den Einbau einer Trennfunkenstrecke ist<br />

die Situation Ib.2.2..<br />

Hier soll durch den Einbau der Trennfunkenstrecke<br />

verhindert werden, dass bei einem Blitzeinschlag in<br />

das <strong>Blitzschutz</strong>system Blitzteilströme über den Anschluss<br />

an das <strong>Blitzschutz</strong>system in das Gebäudeinnere<br />

gelangen. Dieser Schutz ist jedoch nicht immer<br />

gewährleistet. Wenn die Ansprechspannung einer<br />

Trennfunkenstrecke bei einem Blitzeinschlag in der<br />

Nähe des Dachaufbaus erreicht wird, fließt dennoch<br />

ein Blitzteilstrom in das Gebäudeinnere.<br />

Die Situation bei einem direkten Blitzeinschlag in das<br />

Bauteil (Fall Ib.2.1) wurde gegenüber dem direkten<br />

Anschluss (Fall Ia.2.1) nicht verbessert.<br />

Die Trennfunkenstrecke übernimmt keine Aufgaben<br />

zum Personenschutz vor Spannungen und Strömen<br />

der Elektroinstallation, denn die elektrisch betriebenen<br />

und gesteuerten <strong>Dachaufbauten</strong> müssen die Abschaltbedingungen<br />

der Elektroinstallation erfüllen.<br />

Wenn Trennfunkenstrecken durch Überlastung zerstört<br />

werden, können sie als elektrischer Kurzschluss<br />

betrachtet werden. Problematisch ist, dass sich dieser<br />

Defekt häufig nur durch eine Messung nachweisen<br />

lässt.<br />

Bild 7: Trennfunkenstrecke<br />

Die vorigen Betrachtungen zeigen, dass die Schutzmethode<br />

Ib „Anschluss über Trennfunkenstrecke“ viele<br />

Risiken in sich birgt und deshalb vermieden werden<br />

muss.<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


6.1.2<br />

Seite 6 <strong>von</strong> 15<br />

<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

4.II Schutzmethode II: „Dachaufbau im Schutzbereich“<br />

Tabelle 3<br />

Belastungen eines Blitz- oder Teilblitzstromes ausgelegt<br />

sind, beim Anschluss <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong> (nicht<br />

Dachständer <strong>von</strong> Freileitungsenergieversorgungen)<br />

an das <strong>Blitzschutz</strong>system verwendet werden.<br />

Ergebnis II:<br />

Bei korrekter Ausführung werden mit der Schutzmethode<br />

II die besten Ergebnisse erzielt.<br />

Bild 8: Dachständerfunkenstrecke<br />

Dachständerfunkenstrecken erfüllen mit dem Anschluss<br />

an Dachständern <strong>von</strong> Freileitungsenergieversorgungen<br />

Aufgaben zum Personenschutz. Werden<br />

Dachständerfunkenstrecken durch Blitzteilströme<br />

überlastet, werden sie komplett zerstört und können<br />

dann als elektrischer Leerlauf angesehen werden.<br />

Leider muss festgestellt werden, dass immer noch<br />

Dachständerfunkenstrecken, die nicht für die hohen<br />

Wenn es sich um ein nicht leitendes Bauteil (oder um<br />

ein leitendes Bauteil, welches keinem direkten Blitzeinschlag<br />

ausgesetzt sein soll) ohne leitende Fortführung<br />

in das Gebäudeinnere handelt, wird es nach II.a<br />

in den Schutzbereich einer Fangeinrichtung gebracht,<br />

wobei die Einhaltung eines Trennungsabstands nicht<br />

berücksichtigt zu werden braucht. Somit ergeben sich<br />

Möglichkeiten zur Befestigung der Fangeinrichtung an<br />

dem Bauteil selbst.<br />

Die Schutzmethode II.b stellt den einzig sicheren<br />

Schutz <strong>von</strong> Bauteilen mit leitender Fortführung in das<br />

Gebäude dar. Wichtig ist hierbei die Einhaltung des<br />

Trennungsabstands zur Vermeidung <strong>von</strong> Näherungen.<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


6.1.2<br />

Seite 7 <strong>von</strong> 15<br />

5. Ergebnis<br />

<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

Nach den vorausgegangen Betrachtungen wird folgendes Ergebnis zusammengefasst:<br />

Tabelle 4:<br />

„Anwendungsfall Schutzmethode“<br />

6. Beispiele<br />

Nachdem die allgemeine Lösung zum Schutz <strong>von</strong><br />

<strong>Dachaufbauten</strong> hergeleitet wurde, werden im Folgenden<br />

konkrete Beispiele, unterteilt in inhaltliche Gruppierungen,<br />

vorgestellt. Der Beispielkatalog erhebt keinen<br />

Anspruch auf Vollständigkeit. Es werden Hinweise<br />

zu wichtigen Einzelaspekten der einzelnen Lösungen<br />

gegeben.<br />

6.1. Lüfter<br />

Die Ausführungsformen <strong>von</strong> Lüftern sind für die Nutzung<br />

angepasst und können sehr unterschiedlich sein.<br />

Wichtig ist die Klarstellung, ob ein Lüfter eine leitende<br />

Fortführung in das Gebäudeinnere besitzt oder nicht.<br />

Bild 10:<br />

Geschützter Lüfteraufbau mit Fangstange<br />

Bild 9: Geschützter Motor mit Fangstange<br />

Bild 11:<br />

Fangstange mit Abstandshalter aus isolierendem Material<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


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<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


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6.2. Kamin<br />

<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

Die Ausführungsformen <strong>von</strong> Kaminen sind für die Nutzung<br />

angepasst und können sehr unterschiedlich sein.<br />

Aus Korrosionsschutzgründen darf die Fangeinrichtung<br />

im Rauch-/Abluftbereich nicht aus Aluminium<br />

oder Alu-Knetlegierung bestehen.<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


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<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

6.3. Lichteinlässe<br />

(Fenster, Lichtkuppeln, Lichtbänder, ...)<br />

Die Ausführungsformen <strong>von</strong> Lichteinlässen sind für die<br />

Nutzung angepasst und somit sehr unterschiedlich.<br />

Größere Lichteinlässe wie Lichtkuppeln und Lichtbänder<br />

erfüllen oft auch weitere Funktionen (z. B.<br />

Belüftungsregulierung, Rauchabzug im Brandfall, ...),<br />

die meistens durch hochwertige Regelanlagen angesteuert<br />

werden. Auch bei hydraulichen oder pneumatischen<br />

Steuerungen muss <strong>von</strong> einer leitenden Fortführung<br />

in das Gebäudeinnere ausgegangen werden, da<br />

die Zuleitungen metallen sind.<br />

Bild 14:<br />

Geschützte Lichtkuppel auf begrüntem Dach<br />

Bild 12:<br />

Geschützte Lichtkuppel auf Foliendach<br />

Bei der Auslegung des Schutzbereiches der Fangeinrichtung<br />

wird nur der geschlossene Zustand eines<br />

Lichteinlasses berücksichtigt.<br />

Bild 15:<br />

Anordnung mehrerer geschützter Lichtkuppeln<br />

Bild 13:<br />

Geschützte Lichtkuppel und Abluftrohr<br />

Bild 16:<br />

Schutz einer Lichtkuppel und eines elektrisch betriebenen<br />

Motors mit einer Fangstange<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


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<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


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6.4. Klimageräte<br />

<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

Klimaanlagen gehören zur Ausstattung vieler Büround<br />

Verwaltungsgebäude.<br />

Klimageräte auf dem Dach haben immer eine leitende<br />

Fortführung in das Gebäudeinnere. Diese besteht<br />

einerseits aus der elektrischen Zuleitung und andererseits<br />

aus dem Lüftungskanal.<br />

Häufig werden Klimageräte speziell zur Klimatisierung<br />

<strong>von</strong> EDV-Zentralen betrieben. In diesem Fall muss der<br />

Blitz- und Überspannungsschutz besonders sorgfältig<br />

geplant und ausgeführt werden.<br />

Bild 17:<br />

Nach Schutzart IIb geschütztes Kühlwerk<br />

Bild 19:<br />

Schutz einer Lüftergruppe durch teilisolierte<br />

Auffangeinrichtung<br />

Bei großen Kühlaggregatsystemen läßt sich der<br />

Schutzbereich nur durch aufwendige konstruktive<br />

Maßnahmen realisieren. Eine Möglichkeit ist die Errichtung<br />

eines Fangmaschensystems auf Haltestangen<br />

(Bild 1 und 2) aus Isoliermaterial (z. B. Grillodur).<br />

Solche Schutzmaßnahmen müssen, wie alle aufwändigeren<br />

Konstruktionen statisch berechnet werden. Insbesondere<br />

ein Nachweis über die Windbelastbarkeit<br />

muss erbracht werden. Dies verursacht Kosten im Bereich<br />

<strong>von</strong> Ingenieurleistungen, die jedoch gegenüber<br />

dem erzielten Schutzerfolg und den Einsparungen im<br />

Bereich des inneren <strong>Blitzschutz</strong>es gerechtfertigt sind.<br />

Bild 20:<br />

Schutz eines klimatechnischen Aufbaus durch<br />

teilisolierte Auffangeinrichtung<br />

Bild 18:<br />

Schutz eines Dachaufbaus durch teilisolierte<br />

<strong>Blitzschutz</strong>anlage<br />

Bild 21:<br />

Schutz einer Rückkühleinrichtung durch teilisolierte<br />

Auffangeinrichtung<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


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<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


6.1.2<br />

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7. Innerer <strong>Blitzschutz</strong><br />

<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

7.1. <strong>Blitzschutz</strong>potentialausgleich<br />

Alle in das Gebäude eintretenden Leitungen z.B. Energieversorgung,<br />

Fernmeldeleitungen, Wasser- und<br />

Gasversorgung, etc. werden nach DIN EN 62305-3<br />

(VDE 0185-305-3) in den <strong>Blitzschutz</strong>potentialausgleich<br />

einbezogen. Dies geschieht bei Leitungen der<br />

Energieversorgung und der Informationstechnik durch<br />

geeignete Schutzgeräte entsprechend dem <strong>Blitzschutz</strong>zonenkonzept<br />

(BSZK).<br />

die Höhe der induzierten Spannungen sind die Blitzstromsteilheit<br />

di/dt, die Entfernung vom Blitzkanal und<br />

in erheblichem Maße die Lage und Größe der Induktionsschleifen.<br />

Günstig gegen Überspannungsprobleme wirkt sich<br />

die Installation <strong>von</strong> geschirmten Kabeln und durchverbundenen<br />

geschlossenen metallenen Kabelführungen<br />

aus. Sie verhindern jedoch nicht die Notwendigkeit<br />

des Potentialausgleiches an den Zonenübergängen<br />

des <strong>Blitzschutz</strong>systems.<br />

Beim Schutz <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong> hängt die Dimensionierung<br />

der Ableiter da<strong>von</strong> ab, ob der Dachaufbau<br />

unter Einhaltung des Trennungsabstandes in den<br />

Schutzbereich einer Fangeinrichtung gebracht wurde<br />

(Schutzart IIb; <strong>Blitzschutz</strong>zone O B<br />

) oder der Dachaufbau<br />

nicht im Schutzbereich einer Fangeinrichtung steht<br />

(Schutzarten „Anschluss“ Ia + Ib; <strong>Blitzschutz</strong>zone O A<br />

).<br />

Bei dem Übergang <strong>von</strong> der <strong>Blitzschutz</strong>zone O A<br />

in die<br />

<strong>Blitzschutz</strong>zone 1 (die erste geschirmte Zone des Objektes)<br />

müssen Blitzstromableiter verwendet werden,<br />

wogegen beim Zonenübergang <strong>von</strong> <strong>Blitzschutz</strong>zone<br />

O B<br />

in die <strong>Blitzschutz</strong>zone 1 Ableiter mit geringerem<br />

Ableitvermögen verwendet werden, die entsprechend<br />

preiswerter sind.<br />

7.2. Weitere Maßnahmen zum Überspannungsschutz<br />

Auch bei vollständiger Ausführung des äußeren <strong>Blitzschutz</strong>es<br />

und des <strong>Blitzschutz</strong>potentialausgleichs verbleiben<br />

Risiken für den Menschen und das zu schützende<br />

Objekt durch Überspannungen.<br />

Diese Überspannungen können verschiedene Ursachen<br />

haben:<br />

1. Restüberspannung „hinter“ einem Blitzstromableiter<br />

bei einem direkten Blitzeinschlag.<br />

2. <strong>von</strong> gebäudeüberschreitenden Leitungen eingespeiste<br />

Spannungsspitzen bei einem indirekten<br />

Blitzeinschlag (Blitzeinschlag in der Nähe des zu<br />

schützenden Objektes).<br />

3. in den Leiterschleifen des zu schützenden Objektes<br />

induzierte Spannungen, verursacht durch die Blitzstromsteilheit<br />

di/dt.<br />

Diese Schirmungen verringern die induzierte Spannung<br />

in den spannungsführenden Leitern erheblich,<br />

so dass sie bei richtiger Bemessung den Einsatz <strong>von</strong><br />

Ableitern vermeiden oder wenigstens deren Zahl verringern.<br />

8. Resümee<br />

Für die Einbeziehung <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong> in ein <strong>Blitzschutz</strong>system<br />

sind konkrete Aussagen getroffen worden.<br />

Jedoch lässt sich nicht vermeiden, dass in der<br />

täglichen Praxis immer wieder Sonderfälle auftreten,<br />

die spezielle Lösungen erfordern.<br />

Bei rechtzeitiger Planung und optimaler Ausführung<br />

des äußeren <strong>Blitzschutz</strong>es werden die Risiken der<br />

direkten Einkopplung <strong>von</strong> Blitzteilströmen in das Gebäude<br />

auf ein Minimum reduziert. Dies bedeutet aber<br />

nicht, dass Maßnahmen zum inneren Blitz- und Überspannungsschutz<br />

außer Acht gelassen werden dürfen.<br />

Allerdings verringert ein gut ausgeführter äußerer<br />

<strong>Blitzschutz</strong> die nötigen Maßnahmen des inneren <strong>Blitzschutz</strong>es<br />

beträchtlich (siehe 7 „Innerer <strong>Blitzschutz</strong>“).<br />

Letztlich zeigt das Thema auf, wie wichtig die frühzeitige<br />

Einbindung erfahrenen und zuverlässigen <strong>Blitzschutz</strong>fachkräfte<br />

in die Planung eines Bauvorhabens<br />

ist. Nur bei guter Planung kann das <strong>Blitzschutz</strong>system<br />

optimalen Schutz bieten und ein optimaler Kosten-<br />

Nutzenfaktor realisiert werden.<br />

Die Fälle 1 und 2 bewirken, dass Überspannungswellen<br />

auf Leitungen der Elektroinstallation und der<br />

Informationstechnik geführt werden. Aufgrund der Induktivität<br />

der Leitungen erhöht sich die Überspannung<br />

nach U = L di/dt über dem Leitungsverlauf auf gefährliche<br />

Werte. Diese Überspannungen müssen durch die<br />

Beschaltung mit Ableitern herabgesetzt werden.<br />

Im Fall 3 bilden die verlegten Kabel und Leitungen teils<br />

offene, teils geschlossene Induktionsschleifen. Bei<br />

einem Blitzeinschlag in der Nähe eines geschützten<br />

Objektes können in diesen Schleifen mehrere 10 kV<br />

bis hin zu 100 kV induziert werden. Verantwortlich für<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012


6.1.2<br />

Seite 15 <strong>von</strong> 15<br />

<strong>Blitzschutz</strong> <strong>von</strong> <strong>Dachaufbauten</strong><br />

Tabelle:<br />

Blitzstromverteilung<br />

Verfasser: Heinz-Josef Krämer Stand 04/2012

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