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Normgerechter Blitz- und Überspannungsschutz

8. Mai 2013, 17:03 Uhr | Andreas König
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Im Oktober 2011 wurden die Übersetzungen der Blitzschutznormen IEC bzw. EN 62305 Edition 2 Teil 1, 3 und 4 veröffentlicht. Um die für Deutschland erforderlichen Informationen zu integrieren und einige Aussagen zu konkretisieren, veröffentlichte die DKE im Oktober 2012 neue Beiblätter.

Neben neuen Erkenntnissen aus Forschung und  Praxis wurden bei der Überarbeitung der Normen auch die Fortschritte bei den Produkten berücksichtigt.
Daraufhin ergeben sich beispielsweise Änderungen bei der DIN EN 62305-3 Blitzschutz, Teil 3: »Schutz von baulichen Anlagen und Personen«, Beiblatt 1: »Zusätzliche Informationen zur Anwendung DIN EN 62305-3«. Die Bewehrungen der baulichen Anlage können durch Schweißverbindungen oder durch geeignete, blitzstromfeste Klemmen der Anforderungsklasse N (nach DIN EN 50164-1) als niederimpedante Ableitung verwendet werden. Die genauen Konstruktionsmerkmale sind in der DIN EN 62305-3 beschrieben. Durch diese Maßnahmen kann das niederimpedante Verhalten der Bewehrung zur Optimierung der Trennungsabstände genutzt werden.  Zur nachträglichen Überprüfung einer Bewehrung als Ableitung wird der Gesamtwiderstand des Ableitungssystems gemessen.
Folgende Voraussetzungen müssen dafür gegeben sein:

Der Gesamtwiderstand darf den Wert 0,2 Ohm nicht überschreiten.
Der Messstrom soll vorzugsweise 10 A betragen. Dadurch können Fehlmessungen verringert werden.
Für Messungen ist eine Gleichstromquelle zu verwenden, um ggf. störenden Einfluss von veränderlichen Strömen zu verhindern.
In diesem Zusammenhang sind zwei Messarten durchzuführen: Vom Anschlusspunkt der Bewehrung zum nächsten Anschlusspunkt. Hier sollte der Widerstandswert weniger als 10 mOhm betragen. Sowie vom Anschlusspunkt der Bewehrung gegen die Haupterdungsschiene. Hier sollte der Widerstandswert maximal 10 mOhm pro Meter Gebäudehöhe nicht überschreiten. Konkret kann beim Einhalten dieser Werte in Verbindung mit einer natürlichen Erdungsanlage (Fundamenterder) der Trennungsabstand im Bereich der Ableitung vernachlässigt werden. Im Dachbereich verlegte Einzelleitungen müssen jedoch berücksichtigt werden.
In Kapitel 6.3, »Elektrische Isolierung (Trennungsabstand) von äußeren Blitzschutzsystemen« werden unter Zuhilfenahme einiger Skizzen die Problemstellen bezüglich Blitzüberschlag erläutert. Neue Erkenntnisse werden jedoch nicht vorgestellt. Wenn die notwendigen Trennungsabstände nicht eingehalten werden können, dann sind Blitzeinkopplungen in das Gebäude möglich. Dem Anwender werden folgende Lösungsmöglichkeiten empfohlen:

Vergrößerung des Abstandes durch Verlegung einzelner Fang- und Ableitungen,
Vergrößerung des Abstandes durch Verlegung der Installation, Reduzierung des Trennungsabstandes durch zusätzliche Ableitungen, getrennte Fangeinrichtungen sowie
hochspannungsfeste, isolierte Ableitungen und der Einbau von nicht leitenden Elementen, z. B. Kunststoffteilen als Attikaabdeckung, Regenrinne oder als Wandanschlussprofile.

Generell empfiehlt das Beiblatt, den Blitzstrom nicht durch Verbindungen zum Blitzschutz ins Gebäude einzukoppeln. Überspannungsschutzgeräte und Potenzialausgleichsleiter können zwar Schäden verhindern, allerdings wird der Blitzstrom erst an der Verbindung zum Erdungssystem ausgekoppelt. Des Weiteren wird ein neues Verfahren zur genauen Berechnung einer äquivalenten Luftstrecke bei mehrschaligen Mauerwerkskonstruktion erläutert.
Zusätzlich wird darauf hingewiesen, dass bei unklaren Verhältnissen in Mauerwerkskonstruktionen im Zweifelsfall mit der schlechtesten Situation (Km = 0,5) gerechnet werden sollte. In diesem Fall ist keine Ermittlung der äquivalenten Luftstrecke zulässig. Weiterhin wird das bekannte System der Trennungsabstandsberechnung nach der EN DIN 62305-1 erläutert.

Exponierte Tragwerke aus leitenden Stoffen
Im Kapitel E.5.2.4.2.6, »Elektrische Anlagen, die über den Schutzraum hinausragen«, werden exponierte Tragwerke aus leitenden Stoffen, die Gebäudehülle durchdringen und nicht durch getrennte Fangeinrichtungen geschützt werden können, behandelt. Für diese elektrischen Anlagen werden Hinweise zur besseren Blitzstromverteilung gegeben, z. B. durch Aufteilung des Blitzstroms auf mehrere Strompfade. Wichtig ist jedoch, dass dennoch der Verlauf des Blitzstroms beachtet wird, da es sonst zu Personengefährdungen und weiteren Überschlägen auf andere Systeme kommen kann.
Kapitel E. 5.4.3.2, »Fundamenterder«, erläutert eine Entscheidungshilfe, die in Abstimmung mit der DIN 18014 erarbeitet wurde.  Sie vereinfacht den Zugang zu den Themen Fundamenterder, schwarze und weiße Wanne, Faserbeton, Erdfühligkeit, Zuständigkeiten, Maschenweite und Potentialausgleichsleiter.
Die für EX-Anlagen geltenden Regeln (TRBS) wurden als Hinweise in die DIN EN 62305-3 eingearbeitet und erläutern, wie der Blitzschutz dieser Anlagen ausgelegt werden muss. Blitzschutzmaßnahmen müssen bei explosionsgefährdeten baulichen Anlagen von ausgebildeten Blitzschutzfachkräften mit einer Zusatzqualifikation für Ex-Anlagen ausgeführt werden.

Schutz von baulichen Anlagen und Personen
Das Beiblatt »DIN EN 62305-3 Beiblatt 1: Blitzschutz, Teil 3: »Schutz von baulichen Anlagen und Personen«, Beiblatt 1: »Zusätzliche Informationen zur Anwendung DIN EN 62305-3«, beschreibt grundlegende Beispiele, wie bei unterschiedlichen Installationsbedingungen die Blitzstromverteilung in der Niederspannungsinstallation und damit einhergehend die Blitzstrombelastung der eingebauten Überspannungsableiter beeinflusst wird. Dieses Beiblatt ermöglicht damit dem Planer von Blitzschutzsystemen die Anwendung und Kombination dieser grundlegenden Beispiele auch für komplexe Anlagen, um die tatsächliche Blitzstromverteilung sowie die richtige Schutzlösung zu ermitteln. Vereinfacht kann aber, wie aus der DIN EN 62305-4 bekannt, auch mit der 50:50-Vereinfachung gearbeitet werden. Das bedeutet: 50 % der Blitzenergie werden in die Erde abgeleitet, 50 % der Blitzenergie gehen über die eingeführten Einspeisungen (Energieversorgung, Telefon, ggf. metallene Wasserleitungen aus Metall) aus dem Gebäude. Bei einer genauen Berechnung, wie in diesem Beiblatt 4 beschrieben, werden die Zuleitungen jedoch meist weniger belastet.

Risikoanalyse
In dieser Norm wird die Erstellung einer Risikoanalyse beschrieben, mit der Blitzschutzmaßnahmen nach Wirtschaftlichkeit und Risiko durch eine Blitzbeschädigung optimal ausgewählt werden können. Gebäude und Anlagen werden anhand bestimmter Kriterien Blitzschutzklassen zugeordnet. Zeitgleich sind im Februar 2013 zu diesem Normenteil auch drei neue Beiblätter erschienen. Dem Beiblatt 1, »Blitzgefährdung in Deutschland«, ist eine Karte über die Blitzdichte, die auf neuen aktualisierten Daten beruht, beigeführt. Beiblatt 2 bietet ein Excel-Sheet mit Druckfunktion als »Berechnungshilfe zur Abschätzung des Schadensrisikos für bauliche Ablagen«. Darüber hinaus wird es in der neuen Version das Beiblatt 3 geben. Dieses wird weitere Informationen und Berechnungshilfen in Bezug auf Überspannungsschutz bieten.


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