Isolierter Blitzschutz für Objekte der

R E D A K T I O N E L L E R B EITRAG
Isolierter Blitzschutz für Objekte der
Blitzschutzklasse II
Die Dachebene von Gebäudekomplexen wird heutzutage oft
als Installationsebene für Klima-, Lüftungs- und Sendeanlagen genutzt. Daher sind isoliert aufgebaute Blitzschutzsysteme heutzutage aus der gängigen Blitzschutzpraxis nicht
mehr wegzudenken. Durch ausgefeilte Planung der Gesamtanlage und Installations-Know-how der Blitzschutzsetzer können isoliert aufgebaute Blitzschutzsysteme funktional
und vor allem auch wirtschaftlich umgesetzt werden.
Bei der Konzeption einer Blitzschutzanlage muss der ausführende Planer Vorschriften und Regelwerke berücksichtigen.
Um die Sicherheit in öffentlichen Gebäuden zu gewährleisten, fordern die Bauordnungen der Länder sowie die gesetzlichen und behördlichen Vorschriften und Ausführungsrichtlinien Blitzschutzanlagen für diese Gebäude. Darunter
fallen z. B. Hochhäuser, Krankenhäuser, Schulen wie auch
Verkaufsstätten mit mehr als 2.000 m².
Die DIN EN 62305 (VDE 0185-305) teilt Blitzschutzanlagen
in vier Blitzschutzklassen ein. Um eine Blitzschutzanlage
anhand dieser Norm einer Blitzschutzklasse zuzuordnen,
müssen Detailkenntnisse der Anlage und daraus resultierende Risikofaktoren bekannt sein. Nur im Einzelfall kann
eine Blitzschutzanlage mittels der VdS-Richtlinie 2010 Tabelle 31 auch ohne Kenntnis der Details und Risikofaktoren
einer Blitzschutzklasse zugeordnet werden.
Bild_1: IsCon Systemaufbau
Gebäude mit einem geringen Gefährdungspegel, wie Wohn- und Bürohäuser, werden mit
der Blitzschutzklasse III oder IV geplant und errichtet. Besteht eine höhere Gefährdung,
wird das Gebäude mit einem Blitzschutzsystem (LPS) der Klasse II oder I geplant und
errichtet. Von der Schutzklasse des LPS2 sind Eigenschaften wie Blitzkennwerte, Blitzkugelradien sowie Trennungsabstände abhängig. Die Scheitelwerte des ersten Stoßstromes spielen hier die größte Rolle. Blitzschutzanlagen der Klasse III+IV sind für maximale
Stoßströme von 100 kA ausgelegt, Blitzschutzanlagen der Klasse II für 150 kA und die
Klasse I für 200 kA (siehe Tabelle 1).
Tabelle_1: Maximalwerte von Blitzstromparametern entsprechend dem Gefährdungspegel1
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In der Blitzschutzbauteile-Norm DIN EN 50164-1:2008 werden nur Anforderungen für
Blitzschutzbauteile bis zu einem Stoßstrom mit der Wellenform 10/ 350 von bis zu 100
kA (Klasse H) beschrieben (siehe Tabelle 2).
Tabelle_2: Kennwerte des Blitzstromimpulses Iimp3
Konventionell aufgebaute Blitzschutzsysteme
Bei konventionell aufgebauten Blitzschutzsystemen werden die Blitzschutzbauteile durch
eine schnelle Stromaufteilung selbst bei Blitzschutzklasse I nur mit maximal 100 kA belastet. Da sich der Blitzstrom an Kreuzungsstellen in alle Richtungen aufteilt, reduziert
sich der in den einzelnen Ableitungspfaden fließende Blitzstrom. Auch bei Installationen
der Blitzschutzklasse I wird der erste Blitzstoßstrom von maximal 200 kA sehr schnell
geteilt. Danach fließt nur der maximal zulässige Strom nach Klasse H: 100 kA. Durch die
Aufteilung des elektrischen Stroms reduziert sich der Trennungsabstand zu metallenen
und elektrischen Dachaufbauten. Kann der nach DIN EN 62305 (VDE 0185-305) berechneter Trennungsabstand nicht eingehalten werden, besteht die Gefahr eines Überschlages zwischen Fangeinrichtung, Ableitung und zu schützendem Objekt.
Isoliert aufgebaute Blitzschutzsysteme
Um den erforderlichen Trennungsabstand auch bei komplexen und hoch gefährdeten
Dachaufbauten einhalten zu können, werden isoliert aufgebaute Blitzschutzsysteme eingesetzt. Die Fang- sowie Ableitungseinrichtung wird auf Abstand zu der Gebäudestruktur
gebracht um so einen direkten elektrischen Überschlag zu vermeiden. Verhindern die
gestalterischen Möglichkeiten das Einhalten des Trennungsabstands, ist es nicht möglich den Blitzstrom auf möglichst viele Ableitungen zu verteilen. Trennungsabstand und
Stromscheitelwerte können daher nicht immer eingehalten werden, so dass spezielle
Systeme mit isolierten Ableitungen Verwendung finden müssen.
Blitzschutz mittels isolierter Ableitung
Isolierte Ableitungen werden von bekannten Herstellern speziell für den äußeren Blitzschutz angeboten. Planung und Installation werden in der Installationsnorm DIN EN
62305-3 (VDE 0185-305-3) und zusätzlich in speziellen Installationsanweisungen beschrieben.
Anwendungsfälle und Installationsgewohnheiten unterscheiden sich häufig. Typischerweise wird der Blitzstrom, mittels einer isolierten Ableitung, ohne Unterbrechung von der
Fangeinrichtung bis zum Erdungssystem oder Stromaufteilungspunkt geführt.
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Fangeinrichtungen müssen am Einspeisepunkt sowie am Anschluss und im Verlauf der
isolierten Ableitung für die abzuleitenden Ströme ausgelegt sein. Blitzschutzsysteme der
Blitzschutzklasse III und IV sind unproblematisch, da lediglich Blitzströme von maximal
100 kA abgeleitet werden müssen. Blitzschutzsysteme der Blitzschutzklasse II für besonders gefährdete Gebäude (wie Krankenhäuser, Gewerbe- und Industriebetriebe mit
erhöhter Brandgefahr, Silos) müssen hingegen Blitzströme von 150 kA ableiten. Daher
werden nicht nur extrem hohe Anforderungenan das Kabel gestellt, sondern es werden
auch Systemkomponenten benötigt, die diese Anforderungen zuverlässig erfüllen.
Die Blitzschutzbauteile-Norm DIN EN 50164-1:2008 beschreibt nur Anforderungen für
Blitzschutzsystem-Komponenten bis zu einem Stoßstrom von bis zu 100 kA (Klasse H).
Daher gilt es hier sich an die Maximalwerte von Blitzstromparametern der DIN EN 623051 (VDE 0185-305-1) Tabelle 5 anzulehnen. Verbinder und Anschlusselemente die mit
150 kA Blitzstrom geprüft wurden und die Anforderungen in Anlehnung an die Bauteileprüfungen erfüllen, können ohne Bedenken unter Berücksichtigung der Montagehinweise eingesetzt werden.
Das OBO isCon-System von OBO BETTERMANN erfüllt diese Anforderungen und ist als
Systemzubehör für die Blitzschutzklasse II geeignet.
Der Vorteil einer für 150 kA (siehe Diagramm 1)
ausgelegten Ableitungseinrichtung liegt darin,
dass nur eine Ableitung ausreicht, um den Blitzstrom sicher zur Erde zu führen. Alternativ kann
auch eine zweite isolierte Ableitung von der
Fangeinrichtung ausgehend geführt werden. In
diesem Fall teilt sich der Blitzstrom auf und der
maximale Scheitelwert von 50-100 kA wird nicht
überschritten. Auf die kostspielige Verlegung einer zweiten isolierten Ableitung kann bei ausgewiesenem Systemzubehör verzichtet werden.
Diagramm_1: Prüfsequenz 150 kA4
Autor:
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Echtermann
Produktmanager Transienten- und Blitzschutz-Systeme
Literaturverzeichnis:
1 VdS 2010 : 2002-07 (01), Absatz 3, Tabelle 3
2 LPS = Blitzschutzsystem [en: lightning protection system]
3 DIN EN 50164-1:2008 Blitzschutzbauteile -Teil 1: Anforderungen an Verbindungsbauteile, Table 1
4 BET Prüfbericht: Berichtnummer 02-200-isConconnect-Blitzstromprüfung150kA-2010-08-10-d-pdf
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