Schutz und Sicherheit

für Menschen und Gebäude

Blitzschutzsysteme

Ein funktionierendes Blitzschutzsystem umfasst den inneren sowie den äußeren Blitzschutz.

Fangeinrichtungen auf dem Dach und Ableitungen am Gebäude geben dem Blitzstrom einen definierten Weg zur Erdungsanlage vor. Die äußere Blitzschutzanlage schützt nicht nur das Gebäude und dessen Inhalt vor Schäden, sondern vor allem das Leben der Personen, die sich darin aufhalten. Durch rechtzeitige Planung kann eine Blitzschutzanlage der Bauart eines Gebäudes so angepasst werden, dass der optische Eindruck nicht gestört wird.
Der innere Blitzschutz (Blitzschutzpotentialausgleich) verhindert gefährliche Funkenbildung zwischen Leitern des äußeren Blitzschutzes und den metallenen Installationen sowie den elektrotechnischen Anlagen im Gebäude. Gefährdete elektrische und elektronische Verbraucher werden durch Überspannungsableiter der entsprechenden Anforderungsklasse vor Auswirkungen des Blitzes, sowie durch andere Störquellen, geschützt.

Erdungsanlagen

Der Blitzstrom wird sicher in die Erde abgeleitet. Der Scheitelpunkt eines durchschnittlichen Blitzstroms beträgt 20 Kiloampere. Überspannung ist die Folge. Um den Blitzstrom sicher abzuführen, muss die Erdung entsprechend ausgelegt sein.

Unter einer Erdungsanlage versteht man eine örtlich begrenzte Gesamtheit leitend miteinander verbundener Erder oder in gleicher Weise wirkender Metallteile und Erdungsleitungen. Die Erdungsanlage ist für das Blitzschutzsystem, sowie für den Betrieb elektrotechnischer Anlagen ein unverzichtbarer Sicherheitsbestandteil. Der Erder steht im direkten Kontakt mit der Erde und dient der Ableitung der elektrischen Ströme ins Erdreich. Erder sind Rohre, Rundstähle, Platten aus Stahl oder Kupfer, aber auch aus Bandstahl oder Bandeisen.

Erdanordnung Typ A
Erdanordnung Typ B

Potenzialausgleich

Alle leitfähigen Körper werden mit einem geerdeten Schutzleiter verbunden. Das ist die Grundlage für den Schutz gegen eine elektrischen Schlag.

Eine Vielzahl von Rohrleitungen, Zentralheizungs-, Sprinkler-, Lüftungsanlagen etc. sind in modernen Gebäuden notwendig, um deren Betrieb aufrecht zu erhalten. Um die verschiedenen Systeme auf annähernd gleiches Potential zu bringen, müssen diese elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Berührungsspannungen, die im Fehlerfall ohne Potentialausgleich zwischen den verschiedenen Systemen auftreten können, werden dadurch vermieden bzw. können deutlich herabgesetzt werden. Aus diesem Grund fordern die DIN VDE 0100 Teil 410 und Teil 540 den Potentialausgleich zwischen allen verwendeten metallischen Systemen, um den Personenschutz gegen Berührungsspannungen zu gewährleisten.

Überspannungsschutz

Die Informationssysteme der modernen Industriegesellschaft müssen vor Überspannungen und somit vor Störungen und Zerstörung geschützt werden. Daher sind vorbeugende Maßnahmen zum Blitzschutz unerlässlich.

Überspannungen können durch direkten Blitzschlag, Blitzferneinschlag, Blitzfelder oder Schalthandlungen entstehen. Um die ordnungsgemäße Funktion elektrischer und elektronischer Systeme sicherzustellen, wurde 1996 das Gesetz über die elektromagnetische Verträglichkeit von Geräten (EMVG) erlassen. Ein Bestandteil der elektromagnetischen Verträglichkeit ist der Blitz- und Überspannungsschutz. Durch den gezielten Einsatz entsprechender Überspannungsschutzgeräte können Störungen und Zerstörung elektrischer und elektronischer Betriebsmitteln verhindert werden.

Fangeinrichtungen

Sie sind ein Teil des äußeren Blitzschutzes und haben die Aufgabe, direkte Blitzeinschläge einzufangen. Ein wirksamer Schutz gegen Direkteinschläge an Gebäuden.

Als Fangeinrichtungen bezeichnet man den Teil des äußeren Blitzschutzes, zu dem alle Elemente aus Metall wie Fangstangen, vermaschte Leitungen, gespannte Stahlseile oder am Objekt vorhandene Verkleidungen aus Metall oder Stahlkonstruktionen gehören. Fangeinrichtungen haben die Aufgabe, direkte Blitzeinschläge aufzufangen. Ableitungen sind ein Teil des Blitzschutzsystems mit der Aufgabe, den Blitzstrom von der Fangeinrichtung zur Erdungsanlage abzuleiten. Die Fangeinrichtung überragt die äußere Kontur eines Gebäudes und kann so auch ein wichtiger Schutz für PV-Anlagen darstellen.

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Erderanordnung Typ A

Diese Anordnung besteht aus horizontalen oder vertikalen Erdern, die außerhalb der zu schützenden Anlage errichtet werden und mit jeder Ableitung verbunden sind. Für die Anordnung Typ A ist die Mindestanzahl zwei Erder. Die Mindestlänge jedes Erders beträgt am Fußpunkt der Ableitung: –l1 für Horizontalerder oder –0,5 l1 für Vertikalerder (oder Schrägerder). Dabei ist l1 die Mindestlänge des Horizontalerders, der in Abbildung 1 dargestellt ist. Bei kombinierten Erdern (Vertikal- und Horizontalerder) muss die Gesamtlänge berücksichtigt werden. Die Mindestlänge muss nicht beachtet werden, wenn ein Erdungswiderstand der Erdungsanlage von weniger als 10 Ω erreicht wird (gemessen bei einer von der Netzfrequenz und deren Oberwellen abweichenden Frequenz, um Interferenzen zu vermeiden).


Erderanordnung Typ B

Dieser Typ der Erderanordnung besteht entweder aus einem Ringerder außerhalb der zu schützenden baulichen Anlage, der über wenigstens 80 % seiner Gesamtlänge im Erdboden verlegt ist, oder aus einem Fundamenterder. Solche Erder können auch vermascht sein. Beim Ringerder (oder Fundamenterder) darf der mittlere Radius der Fläche, die vom Ringerder (oder Fundamenterder) eingeschlossen wird, nicht weniger als l1 betragen.


Mindestlänge jedes Erders entsprechend der Schutzklasse des Blitzschutzsystems