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9.3 Blitz- und Überspannungsschutz für BiogasanlagenIn modernen Biogasanlagen werden biologischabbaubare organische Substrate, wie Gülle, Mist,Gras, Stroh, Biotonnenabfälle, Reste der Zucker-,Wein-, Bierherstellung, Speisereste und Fette, vergoren.Dazu werden die organischen Materialienin einen luftabgeschlossenen Behälter (Fermenter/Gärbehälter)gefüllt.In dieser sauerstofffreien Umgebung produzierenBakterien aus den vergärbaren, organischenBestandteilen der Biomasse Biogas.Das produzierte Biogas wird verwendet, um Wärmeund Strom zu erzeugen.In Bild 9.3.1 ist eine Systemübersicht einer typischenBiogasanlage dargestellt. Biogasanlagenbestehen häufig aus einer Mischgrube (Vorgrube),eventuell der Hygienisierung, einem oder mehrerenbeheizbaren Fermentern, einem Endlagerbehälter,ggf. einem Nachfermenter (Nachgärbehälter),einem Gasspeicher und einer Gasaufbereitung.Der in Bild 9.3.1 gezeigte Ligavator (Flüssigkeitsbehälter)dient zur Konservierung von z. B.Getreide. Der Gasmotor mit Wärmetauscher undangekoppeltem Generator wird als Blockheizkraftwerk(BHKW) bezeichnet. Das BHKW erzeugt,bezogen auf den Energieinhalt von Biogas, miteinem Wirkungsgrad von etwa 30 % elektrischenStrom und mit einem Wirkungsgrad von etwa60 % Wärme. Die elektrische Energie wird in dasöffentliche Stromnetz eingespeist. Die Wärmewird zum Teil zum Beheizen des Fermenters verwendet,während die überschüssige Wärme beispielsweisefür die Beheizung der Wohn- und landwirtschaftlichenGebäude genutzt wird.Notwendigkeit eines BlitzschutzsystemsBis zum Januar 2003 war die ElexV „Verordnungüber elektrische Anlagen in explosionsgefährdetenBereichen“ anzuwenden und wird nun durchdie Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)ersetzt. Diese Verordnung findet Anwendung fürdie Bereitstellung von Arbeitsmitteln durch Arbeitgebersowie für die Benutzung von Arbeitsmittelndurch Beschäftigte bei der Arbeit (vgl. § 1 Abs. 1BetrSichV). Sie findet auch Anwendung bei überwachungsbedürftigenAnlagen im Sinne des § 2Abs. 2a des Gerätesicherheitsgesetzes (GSPG).Nach dem Gerätesicherheitsgesetz werden explosionsgefährdeteAnlagen als überwachungsbedürftigeAnlagen eingestuft. Da z.B. in der UmgebungVorgrubeKühlerPumpeWiegebehälterMixerHygienisiererMixerFlüssigkeitsbehälterKühlbehälterWaagePumpeVentilVentilPumpeAbfackelanlageelektrischeEnergieGetreidesilo PumpeUW-PumpeFermenterGasanalysegerätGasleitungEndlagerVentil VentilBHKWBHKWSteuerschrankWärmeMühle MixerMixerVentilE-TechnikGebäudeBild 9.3.1 Systemübersicht einer Biogasanlage236 BLITZPLANERwww.dehn.de

von Gasspeichern und Gärbehältern einer Biogasanlagemit einem explosionsfähigen Gas- / Luftgemischzu rechnen ist, sind Biogasanlagen als explosionsgefährdeteAnlagen einzustufen. Entsprechendder BetrSichV § 12 sind Biogasanlagen nachdem Stand der Technik zu montieren, zu installierenund zu betreiben. Hierzu zählen auch Blitzschutzsysteme,die so zu errichten sind, dass sie derBetrSichV entsprechen.In den Sicherheitsregeln für landwirtschaftlicheBiogasanlagen BGR 104 Abschnitt E 2 wird daraufhingewiesen, dass in explosionsgefährdeten Bereichenzur Vermeidung von Zündquellen "Maßnahmen,welche die Entzündung gefährlicher explosionsfähigerAtmosphäre verhindern" durchzuführensind.Nach EN 1127-1 Absatz 5.3.1 werden dreizehn verschiedeneZündquellen unterschieden. Im Absatz5.3.8 der EN 1127-1, als auch in der BGR 104 wirdder Blitz als Zündquelle beschrieben: „Wenn einBlitz in explosionsfähige Atmosphäre einschlägt,wird diese stets entzündet. Daneben besteht eineZündmöglichkeit auch durch die Erwärmung derAbleitwege des Blitzes. Von der Blitzeinschlagsstelleaus fließen Ströme, die auch in größeren Entfernungennach allen Richtungen von der Einschlagsstellezündfähige Funken und Sprühfeuer auslösenkönnen. Selbst ohne direkten Blitzschlag könnenEntladungen bei Gewittern zu hohen induziertenSpannungen in Anlageninstallationen, Geräten,und Komponenten führen.“Die Explosionsschutz-Regeln fordern bei Gefährdungendurch Blitzschlag, dass geeignete Blitzschutzmaßnahmenzu ergreifen sind.Der Arbeitgeber wird mit der BetrSichV deutlichverpflichtet, eine ganzheitliche Ermittlung undBewertung der Gefährdungsfaktoren für explosionsgefährdeteBetriebsstätten durchzuführen.Gemäß BetrSichV § 5 hat der Arbeitgeber explosionsgefährdeteBereiche unter Berücksichtigungder Ergebnisse einer Gefährdungsbeurteilung inZonen einzuteilen. Die Festlegung der Explosionsschutzzonenist in einem Explosionsschutzdokumentanzugeben.In der Blitzschutznorm DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) Anhang D sind „weitere Informationen fürBlitzschutzsysteme für explosionsgefährdete baulicheAnlagen“ genannt. Demnach soll das Blitzschutzsystemfür solche Anlagen mindestens nachSchutzklasse II ausgelegt werden.In besonderen Fällen muss die Erfordernis zusätzlicherMaßnahmen jedoch nach DIN EN 62305-2(VDE 0185-305-2) geprüft werden. Mit demBerechnungsverfahren nach DIN EN 62305-2 (VDE0185-305-2) kann eine Risikoanalyse durchgeführtwerden. Deren Aufgabe ist es, das Schadensrisikodurch direkte und indirekte Blitzeinschläge füreine bauliche Anlage einschließlich darin befindlicherPersonen und Ausrüstung zu bestimmen. Istdas Schadensrisiko größer als ein akzeptierbaresRisiko, muss das Schadensrisiko infolge Blitzschlagdurch Blitzschutzmaßnahmen so minimiert werden,dass es das akzeptierbare Risiko nicht mehrübersteigt.Im Beiblatt 2 der DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)werden zusätzliche Informationen für besonderebauliche Anlagen gegeben. Hierin werden auchdie Anforderungen an den Blitzschutz bei Biogasanlagennäher spezifiziert. Demnach sollen Biogasanlagendurch getrennte Fang- und Ableitungseinrichtungengeschützt werden, wenndurch zündfähige Funken an Stoß- und VerbindungsstellenGefahren nicht ausgeschlossen werdenkönnen.Äußerer BlitzschutzHerzstück jeder Biogasanlage ist der Fermenter.Auf dem Markt gibt es ein breites Spektrum anFermenter- und Gärsystemen, die sich in ihrer Bauweiseunterscheiden. Das erforderliche Blitzschutzsystemmuss immer den baulichen Gegebenheitendieser Fermenter/ Gärsysteme angepasst werden.Bei gleichen Schutzzielen können sich unterschiedlicheLösungsmöglichkeiten ergeben. Wie zuvorgenannt, entspricht ein Blitzschutzsystem derSchutzklasse II den normalen Anforderungen fürexplosionsgefährdete Anlagen und damit für Biogasanlagen.Das Blitzschutzsystem besteht aus Äußerem undInnerem Blitzschutz.Der Äußere Blitzschutz hat die Aufgabe, alle Blitzeinschläge,einschließlich seitlicher Einschläge indie bauliche Anlage, einzufangen, den Blitzstromvom Einschlagspunkt zur Erde abzuleiten und inder Erde zu verteilen, ohne dass durch thermische,mechanische oder elektrische Wirkungen Schädenan der zu schützenden baulichen Anlage auftreten.www.dehn.de BLITZPLANER 237

Blitzkugelradius rBlitzkugelradius rBild 9.3.2 Einsatz des DEHNiso-Combi-Systems zum Schutz einesFermenters mit FolienhaubeTabelle 9.3.1DEHNiso-Combi Set (Art.-Nr. 105 455)1-teilig, Gesamtlänge 5700 mm bestehend aus:1x Fangspitze Al, L = 1000 mm(Art.-Nr. 105 071)1x Stützrohr GFK, L = 4700 mm(Art.-Nr. 105 301)3x Wandbefestigungswinkel NIRO (V2A)(Art.-Nr. 105 340)2x Distanzhalter GFK/Al, L = 1030 mm(Art.-Nr. 106 331)DEHNiso-Combi SetFermenter mit FolienhaubeBei Biogasanlagen kommen häufig Fermenter mitFolienhaube zum Einsatz. Ein Blitzeinschlag in dieFolienhaube des Fermenters führt zu derenBeschädigung. Durch die Schmelz- und Sprühwirkungenan der Einschlagsstelle besteht Brand- undExplosionsgefahr. Die Blitzschutzmaßnahmen müssenso ausgeführt werden, dass es zu keinem direktenBlitzeinschlag in die Folienhaube des Fermenterskommt (Bild 9.3.2).Nach den Sicherheitsregeln für landwirtschaftlicheBiogasanlagen ist die Ex-Zone 2 im Bereich von 3 mum die Folienhaube des Fermenters festgelegt. DieEx-Zone 2 beinhaltet explosionsfähige Atmosphärenur selten und kurzzeitig. Das bedeutet, dass inder Ex-Zone 2 nur bei seltenen, unvorhergesehenenBetriebszuständen (Störungsfall und Servicearbeiten)mit Ex-Atmosphäre zu rechnen ist. In derEx-Zone 2 ist daher nach DIN EN 62305-3 (VDEBild 9.3.3 Schutz eines Fermenters mit Folienhaube mit Stahl-Tele-Blitzschutzmasten0185-305-3) die Positionierung von Fangeinrichtungenzulässig.Die Höhe und Anzahl der Fangeinrichtungen werdenmittels des Blitzkugelverfahrens ermittelt.Maßgeblich für die Auslegung der Fangeinrichtungist der Durchhang der Blitzkugel. Dieser kannnach DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) ermitteltwerden. Entsprechend der Schutzklasse II fürexplosionsgefährdete Anlagen ergibt sich einBlitzkugelradius von 30 m (Bild 9.3.2).Die Innenmembrane im Gasspeicher des Fermentersliegt je nach Gasmenge an der metallenenInnenwand des Fermenters an. Damit es zu keinenunkontrollierten Überschlägen von der Ableitungauf die metallene Wand des Fermenters kommt,wird diese als getrennte Ableitung ausgeführt.Durch die getrennte Führung der Ableitung überDistanzhalter aus GFK (GFK – glasfaserverstärkterKunststoff), kann eine elektrische Isolation desBlitzschutzsystems von leitenden Teilen des Fermenterserreicht werden. Die Länge der Distanzhalterergibt sich aus dem Trennungsabstand, dernach DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) ermitteltwird.Das DEHNiso-Combi Set nach Tabelle 9.3.1 kommtim Bild 9.3.2 gezeigten Anwendungsfall zum Einsatz.238 BLITZPLANERwww.dehn.de

Blitzkugelradius rBlitzkugelradius r≤ 12,5 m≤ 10,0 m≤ 16,0 m≤ 13,5 m≤ 8,5 m≤ 8,5 m> 0,2 mBild 9.3.4 Schutz des Fermenters mittels Fangmaste isoliert mit1 HVI-LeitungEine weitere Möglichkeit, einen direkten Blitzeinschlagin einen Fermenter mit Folienhaube zu vermeiden,ist der Einsatz von Stahl-Tele-Blitzschutzmasten(Bild 9.3.3). Die Maste werden im gewachsenenBoden oder im Bodenfundament errichtet.Mit diesen Masten können freie Höhen über Flurbis zu 21 m oder bei Sonderanfertigungen auchhöher erreicht werden. Die Standardlängen derStahl-Tele-Blitzschutzmasten werden in Teillängenvon 3,5 m geliefert, die speziell für den Transportenorme Vorteile bieten. Nähere Angaben zum Einsatzvon Stahl-Tele-Blitzschutzmasten finden Sie inder Montageanleitung Nr. 1574.Eine dritte Lösungsmöglichkeit, um den Fermentermit Folienhaube vor einem direkten Blitzeinschlagzu schützen, ist der Einsatz des DEHNconductor-Systems. Das Bauteileprogramm DEHNconductor-System besteht aus der HVI-Leitung und aus aufdiese Leitung abgestimmten Anschluss- und Befestigungselementen.Die HVI-Leitung ist eine spannungsgesteuerte,hochspannungsisolierte Leitungmit einem speziellen Außenmantel. Typisch ist dieAnwendung als isolierte Ableitung im Blitzschutzzur Beherrschung des Trennungsabstandes nachDIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3). Hierzu istzunächst der Trennungsabstand nach DIN EN62305-3 (VDE 0185-305-3) zu berechnen. Anschließendmuss geprüft werden, ob dieser errechneteTrennungsabstand mit dem äquivalenten Trennungsabstandder HVI-Leitung realisiert werdenkann.Bild 9.3.5 Schutz des Fermenters mittels Fangmaste isoliert mit2 HVI-LeitungenEs gibt zwei Lösungsvarianten mit dem DEHNconductor-Systems1. Variante: Fangmaste mit einer HVI-Leitung (Bild9.3.4). Die maximale Gesamtlänge der Fangeinrichtungvon der Potentialausgleichsebene (Erdungsanlage)bis zur Fangspitze beträgt hier 12,5 m,wobei die maximale freie Länge über Fermenteroberkante8,5 m betragen darf (mechanischeGründe).2. Variante: Fangmaste mit zwei HVI-Leitungen(Bild 9.3.5). Die maximale Gesamtlänge der Fangeinrichtungvon der Potentialausgleichsebene(Erdungsanlage) bis zur Fangspitze beträgt hier 16m, wobei die maximale freie Länge über Fermenteroberkanteebenfalls 8,5 m beträgt.Hinweis: Die beiden HVI-Leitungen müssen parallelin einem Abstand von größer 20 cm verlegtwerden.Weiterführende Informationen zum DEHNconductor-Systemfinden Sie in folgenden Montageanleitungen,die Ihnen unter www.dehn.de kostenloszur Verfügung stehen:⇒⇒Montageanleitung 1565: Fangmast mit innenliegenderHVI-Leitung für BiogasanlagenMontageanleitung 1501: HVI-Leitung im Ex-Bereichwww.dehn.de BLITZPLANER 239

Hinweis PlanungsdienstleistungDa es sich bei Getrennten Fangeinrichtungendurchaus um komplexe, umfangreiche Systemehandelt, sind wir Ihnen gerne bei der Planungbehilflich. DEHN + SÖHNE bietet in diesem Zusammenhangeine entgeltliche Planungsleistung vonGetrennten Fangeinrichtungen auf Basis desDEHNconductor-Systems, DEHNiso-Combi-Systems oder auch Stahl-Tele-Blitzschutzmast an. Im Leistungsumfangder Planung ist enthalten:⇒ Erstellen der Zeichnungen desBlitzschutzes (Übersichtszeichnungen)⇒ Detailzeichnungen für GetrennteFangeinrichtung (teilweisein Form von Explosionszeichnungen)⇒Umfangreiche Stückliste derbenötigten Bauteile für dieGetrennte Fangeinrichtung⇒ Erstellen eines Angebots basierendauf dieser StücklisteBei Interesse sprechen Sie bittemit Ihrem Betreuer vor Ort odermit dem Stammhaus in Neumarkt(www.dehn.de).Gärbehälter aus Metalltafelndurch zusätzliche Fangeinrichtungen zu schützen,damit es am Einschlagspunkt zu keinen Ausschmelzungenkommt. Hier wird ein getrenntes Blitzschutzsystemerrichtet. Die Anordnung der Fangeinrichtungwird mittels dem Blitzkugel-Verfahrenermittelt. Die Ableitung wird über Distanzhaltergemäß ermitteltem Trennungsabstand an denMetalltafeln entlang geführt (Bild 9.3.7).Bild 9.3.6 Gärbehälter aus geschraubten MetalltafelnGärbehälter aus Metalltafelnhaben üblicherweise eine Dickevon 0,7 bis 1,2 mm. Diese einzelnenMetalltafeln sind miteinanderverschraubt (Bild 9.3.6).Für die Nutzung von Metallblechenals natürliche Fangeinrichtungmüssen die Dicken derMetallbleche nach Tabelle 3 ausDIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)berücksichtigt werden. Werden dieDicken der Metallbleche aus Tabelle3 der DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) nicht eingehalten, kann einBlitzeinschlag zum Durchschmelzenoder unzulässigem Erhitzenam Einschlagspunkt führen. Esbesteht Brand- und Explosionsgefahr.Diese Gärbehälter sind dannBild 9.3.7 Schutz des Gärbehälters ausMetalltafeln mit GetrennterFangeinrichtung(Quelle: Büro für Technik, Hösbach)Bild 9.3.8 Geschweißter Stahlbehälter(Quelle: Eisenbau HeilbronnGmbH)240 BLITZPLANERwww.dehn.de

TechnikraumSummendifferenzmessungNetzeinspeisungBHKWSteuerung/Regelung3 x 20 kVPAS PAS G∼ M32EndlagerGetreidesilo1VorgrubeFlüssigkeitsbehälterM ∼ϑ4FermenterNachfermenterBild 9.3.9 Vermaschte Erdungsanlage für eine BiogasanlageStahlbehälterIn Bild 9.3.8 ist ein Biogasbehälter mit einemGehäuse aus vollständig verschweißten Stahlblechengezeigt. Die Anforderungen der in Tabelle 3DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) an das Materialsind erfüllt ab einer Mindestwandstärke desGehäuses von 4 mm bei Werkstoff Stahl. Für dasNr.1234Edelstahl-Band NIRO (V4A) 30 mm x 3,5 mmAlternativ: Edelstahl Runddraht NIRO (V4A), Ø 10 mmKreuzstück NIRO (V4A)Alternativ: SV-Klemme NIRO (V4A)Hinweis: KorrosionsschutzbindePotentialausgleichsschine NIROAlternativ ErdungsschieneTabelle 9.3.2Anschlussfahnen gerichtet Flachband NIRO (V4A)Alternativ: Anschlussfahnen gerichtet Runddraht NIRO (V4A)Materialangabe für Erdung und PotentialausgleichBlitzschutzsystem gilt dann die Anforderung entsprechendDIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) imAnhang D „Weitere Informationen für Blitzschutzsystemefür explosionsgefährdete bauliche Anlagen.Befinden sich die Ex-Zonen von Ausblasöffnungenim Schutzbereich von metallenen blitzstromtragfähigenGehäuseteilen, so sind keineArt.-Nr.860 335860 010319 209308 229556 125472 209472 139860 215860 115weiteren Fangeinrichtungen notwendig.Ist das nicht der Fall, so sindzusätzliche Fangeinrichtungen zuerrichten, um die Ausblasöffnungenvor direktem Einschlag zu schützen.ErdungskonzeptUm hohe Potentialdifferenzen zwischenden einzelnen Erdungsanlagenzu vermeiden, werden diese zu einerGesamterdungsanlage verbunden(Bild 9.3.9 und Tabelle 9.3.2). Diesgeschieht durch das Vermaschen derwww.dehn.de BLITZPLANER 241

20 kV; 3 50 Hz333 333333344ZNetzeinspeisungDas erzeugte Biogas wird üblicherweisein Gas- oder Zündstrahlmotorenzur Erzeugung von Strom undWärme genutzt. In diesem Zusammenhangwerden derartige Motorenals Blockheizkraftwerke (BHKW)bezeichnet. Diese BHKWs befindensich in einem separaten Betriebsgebäude.Im selben oder in einem separatenRaum in diesem Betriebsgebäudesind die E-Technik, Schaltschränkeund Steuerschränke aufgebaut. Diedurch die BHKW erzeugte elektrischeEnergie wird in das öffentliche Stromnetzeingespeist (siehe Bild 9.3.10).2Bild 9.3.10125 A3534einzelnen Gebäude- und Systemerdungsanlagen.Maschenweiten von 20 m x 20 m bis zu 40 m x 40 mhaben sich hier als wirtschaftlich und technischsinnvoll erwiesen. Durch das Vermaschen allerErdungsanlagen werden Potentialdifferenzen zwischenden Anlagenteilen deutlich reduziert. Auchdie Spannungsbeanspruchung der gebäudeüberschreitendenelektrischen Verbindungsleitungenim Fall einer Blitzeinwirkung wird damit verringert.Z3 3 3 31AbnehmeranlageGM34BHKWVerteilerErzeugungsanlageAuszug aus einem Überssichtsschaltplan einer Biogasanlage242 BLITZPLANERWesentlicher Bestandteil eines Blitzschutzsystemist der Blitzschutz-Potentialausgleich, der für alle vonAußen ins Gebäude eingeführtenleitfähigen Systeme auszuführen ist.Der Blitzschutz-Potentialausgleichfordert, dass alle metallenen Systememöglichst niederimpedant und alle3 unter Betriebsspannung stehendenSysteme indirekt über ÜberspannungsschutzgeräteTyp 1 in den3 Potentialausgleich einzubinden sind.Der Blitzschutz-Potentialausgleichsoll möglichst nahe an der Eintrittsstelleder baulichen Anlage erfolgen,um ein Eindringen von Blitzteilströmenin das Gebäude zu verhindern.So werden, in die von außen eingeführten230/400 AC-Leitungen derNSHV der Abnehmeranlage (Bild9.3.10) Überspannungsschutzgeräte(SPD – Surge protective device) SPDTyp 1 eingesetzt. Solch ein ÜberspannungsschutzgerätSPD Typ 1 aufRADAX-FLOW-Funkenstreckenbasisfür Energieversorgungsanlagen ist der DEHNbloc.Dieser Blitzstrom-Ableiter hat ein Ableitvermögenbis zu 50 kA (10/350 μs) pro Pol. Durch das patentierteRADAX-Flow-Prinzip werden Anlagenkurzschlussströmebis zu 50 kA effin ihrer Amplitude aufca. 500 A begrenzt und nach ca. 5 ms gelöscht. DiesesVerhalten ermöglicht auch zu kleinen Anlagensicherungenein ausschaltselektives Verhalten desAbleiters. Unerwünschte Versorgungsunterbrechungendurch ein Auslösen der Hauptsicherunwww.dehn.de

Nr. Schutz für:Blitzstrom-Ableiter Typ 1SchutzgeräteArt.-Nr.Bemerkungen1TN-C-SystemTN-S-System3 x DB 1 255 H4 x DB 1 255 H900 222900 2221-poliger Blitzstrom-Ableiter mithoher FolgestrombegrenzungTT-System3 x DB 1 255 H+ 1 x DGP BN 255900 222+ 900 132Alternativ1TN-C-SystemTN-S-SystemTT-System3 x DBM 1 255 S4 x DBM 1 255 S3 x DBM 1 255 S+ 1 x DGPM 1 255 S900 220900 220900 220+ 900 050Koordinierter Blitzstrom-Ableitermit integrierter Ableitervorsicherungfür industrielle SammelschienensystemeÜberspannungs-Ableiter Typ 22TN-C-SystemTN-S-SystemTT-SystemDG TNC H230 400 LIDG TNS H230 400 LIDG TT H230 400 LI950 160950 170950 150Mehrpoliger Überspannungs-Ableiter mit Ableiterüberwachung„Pro-Active-Thermo-Control” mit3-stufiger SichtanzeigeKombi-Ableiter3TN-C-SystemTN-S-System1 x DV M TNC 2551 x DV M TNS 255951 500951 400Modularer Kombi-Ableiter mithoher Folgestrombegrenzungund einem Schutzpegel ≤ 1,5 kVTT-System1 x DV M TT 255951 310Tabelle 9.3.3Überspannungsschutz für die Spannungsversorgunggen werden somit vermieden. In nachgeschaltetenUnterverteilungen werden Überspannungs-AbleiterTyp 2, z. B. DG TNS H230 400 LI, eingebaut. DieserÜberspannungs-Ableiter besitzt eine 3-stufigeLebensdauer-Sicht-Anzeige mit verknüpfter Fernsignalisierungund informiert jederzeit über dieFunktionsbereitschaft des Überspannungsschutzes.Im BHKW-Verteiler (Bild 9.3.10) kommt ein mehrpoliger,modularer Kombi-Ableiter mit hoher Folgestrombegrenzungzum Einsatz, das DEHNventil.Dieser Kombi-Ableiter auf Funkenstreckenbasis istanschlussfertig und besteht aus einem Basisteilund gesteckten Schutzmodulen. Mit dem DEHNventilwerden höchste Anlagenverfügbarkeit undeine Ausschaltselektivität zu 20 Agl/gG-Sicherungenbis zu 50 kA effKurzschlussstrom sicher gestellt.Bei geringen Entfernungen zwischen dem DEHNventilund den Verbrauchen (≤ 5 m) ist auch einEndgeräteschutz gegeben.FernüberwachungDurch das Fernüberwachungssystem ist es möglich,dass die Leistungsdaten der Biogasanlage ständigzur Verfügung stehen. Die anlagenspezifischenMesswerte können direkt an der Erfassungseinheitabgelesen werden. Die Datenerfassungseinheitverfügt über Schnittstellen, wie RS 232 oder RS485, an die ein PC und/oder Modems zur Fernabfrageund –wartung angeschlossen werden. DurchFernüberwachung, z. B. per Modem, kann sich dasServicepersonal in bestehende Anlagen einwählenund dem Betreiber bei Störfällen sofort Hilfestellunggeben. Das Modem ist an das Netzabschlussgerät(NTBA) eines ISDN-Basisanschlusses angeschlossen.Die Weiterleitung der messtechnischenDaten über das Fernmeldenetz per ISDN-Modemmuss ebenso sicher gestellt sein, damit eine ständigeKontrolle und Optimierung der Anlagenleistungvorgenommen werden kann. Hierzu wird dieU k0- Schnittstelle vor dem NTBA, an dem das ISDN-Modem angeschlossen ist, mit einem Überspannungs-SchutzadapterNT PRO geschütztwww.dehn.de BLITZPLANER 243

Betriebsgebäude23ISDNAnlageNTBA1PROFIBUS DP4 5SchaltschrankPROFIBUS PAAPPAS6Bild 9.3.11Überspannungsschutz für Anlagen der InformationstechnikNr.123Schutz für...Netz- und Dateneingang eines NTBAsTelekommunikations-Endgeräte und Telefonanlage mit RJ-SteckverbindungKoaxialleitung (Bildübertragung)SchutzgerätNT PROBLITZDUCTOR BVT ISDNUGKF BNCArt.-Nr.909 958918 410929 010Tabelle 9.3.4Überspannungsschutz für Anlagen der InformationstechnikNr. Schutz für...4 – 20 mA0 – 10 V4 Profibus DP/FMSTemperaturmessung PT 100, PT 1000, Ni 1000Schutzgerät BLITZDUCTOR XT TypBXT ML4 BE 24 + BXT BASBXT ML4 BE 12 + BXT BASBXT ML4 BD HF 5 + BXT BASBXT ML4 BE 5 + BXT BASArt.-Nr.920 324 + 920 300920 322 + 920 300920 371 + 920 300920 320 + 920 300Tabelle 9.3.5Überspannungs-Ableiter für die MSR-TechnikNr.6DEHNpipe TypDPI MD 24 M 2SAnwendung/Zulassung4 – 20 mA, Profibus PA, Fieldbus FoundadtionNicht ExGewindeM20 x 1,5Innen-/AußengewindeArt.-Nr.929 941Alternativ:DPI MD Ex 24 M 24 – 20 mA, Profibus PA, Fieldbus FoundadtionEx (i)M20 x 1,5Innen-/Außengewinde929 960Tabelle 9.3.6Überspannungs-Ableiter für Feldgeräte244 BLITZPLANERwww.dehn.de

Bild 9.3.12 Kombi-Ableiter-Module mit LifeCheck Bild 9.3.13 Überspannungs-Ableiter DEHNpipe fürden Außenbereich zum Einschraubenin 2-Leiter Feldgeräte(Bild 9.3.11). Mit diesem Adapter ist zusätzlich derSchutz der 230V-Versorgung des NTBA sichergestellt.Zum Schutz von Telekommunikations-Endgerätenund Telefonanlage mit RJ-Steckverbindungempfiehlt sich der Einsatz des Überspannungs-Ableitersvom Typ BLITZDUCTOR VT ISDN.In Bild 9.3.11 ist außerdem der Schutz einer Überwachungskameragezeigt. Zum Schutz der Koaxialleitung(Bildübertragung) kommt der geschirmteÜberspannungs-Ableiter UKGF BNC zum Einsatz.Weitere Applikationen zum Schutz von Videoüberwachungsanlagensind im Schutzvorschlag „Überspannngsschutzfür Videoüberwachungsanlagen“im Kapitel 9 enthalten.ProzesssteuerungDie Steuerung ist eine Kernkomponente der Biogasanlage.Sie soll zentral alle Pumpen und Rührwerkebetätigen können, Prozessdaten wie Gasmengeund Gasqualität erfassen, Temperaturüberwachen und alle Inputstoffe erfassen, sämtlicheDaten visualisieren und dokumentieren.Kommt es zum Ausfall der Prozesssteuerung durchÜberspannung, werden verfahrenstechnischeAbläufe zur Erzeugung des Biogases gestört undabgebrochen. Da diese Vorgänge ohnehin sehrkomplex sind, kann es bei einer ungeplantenAußerbetriebnahme noch zu zusätzlichen Schwierigkeitenkommen, so dass eine Verlängerung desAusfallzeitraumes um mehrere Wochen möglichist.Im Steuerschrank befindet sich die Steuereinheit.Neben digitalen Ein- und Ausgängen werden hierPT 1000-Signale, 20 mA-Signale ausgewertet. Umeine ungestörte und fortlaufende Übertragungder messtechnischen Daten an die Steuereinheitim Steuerschrank jederzeit sicherzustellen, sind diegebäudeüberschreitenden Steuer- und Signalleitungen,zum Beispiel von den Frequenzumrichternund Stellantrieben, möglichst nahe am Eintrittspunktmit Blitzstrom-Ableitern (Kategorie D1), TypBLITZDUCTOR XT zu beschalten (Bild 9.3.12). Indiesem Überspannungs-Ableiter ist eine berührungsloseund schnelle Ableiterprüfung, genanntLifeCheck integriert. Eine extreme thermische oderelektrische Belastung wird zuverlässig erkannt undlässt sich sekundenschnell in berührungsloser RFID-Technik mit dem Handlesegerät DEHNrecord DRCLC auslesen. Die Auswahl der Schutzgeräte fürinformationstechnische Systeme erfolgt nach dermaximalen Betriebsspannung, Nennstrom, der Signalart(DC, NF, HF) und Signalbezug (symmetrisch,unsymmetrisch).In Tabelle 9.3.5 sind Schutzgeräte für Signal- undSteuerleitungen beispielhaft aufgeführt.Zum Schutz von 2-Leiter-Feldgeräten, wie DruckoderFüllstandssensoren, Ventile, Drucktransmitter,Durchflussmessgeräte empfiehlt sich der Einsatzdes Überspannungs-Ableiters DEHNpipe (Bild9.3.13). Dieser Ableiter bietet energetisch koordiwww.dehn.deBLITZPLANER 245

nierten Überspannungsschutz für Feldgeräte imAußenbereich bei minimierten Platzbedarf.Die BGR 104 und EN 1127 findet Anwendung beiBiogasanlagen, da es sich hierbei um eine explosionsgefährdeteAnlage handelt.Der Blitz wird in der BGR 104 und EN 1127 alsZündquelle beschrieben.Werden Gefährdungen durch Blitzschlag festgestellt,so fordert die BGR 104, dass alle Zonen durchgeeignete Blitzschutzmaßnahmen zu schützensind.Für eine explosionsgefährdete Anlage ist nachBlitzschutznorm DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)ein Blitzschutzsystem mindestens nach SchutzklasseII auszuführen. Der Äußere Blitzschutz muss soausgeführt sein, dass keine Blitzteilströme in denexplosionsgefährdeten Bereich hineinfließen können.Durch eine Getrennte Fangeinrichtung ist diesesSchutzziel zu erreichen. Um die Verfügbarkeitempfindlicher Elektronik zu erhöhen, sind zusätzlicheMaßnahmen wie der Einsatz von Überspannungsschutzgerätenzu ergreifen.246 BLITZPLANERwww.dehn.de