Was ist eine Blitzschutzanlage?

Wikipedia sagt hierzu:

"Unter einer Blitzschutzanlage versteht man Vorkehrungen gegen schädliche Auswirkungen von Blitzeinschlägen auf bauliche Anlagen. Ohne Blitzschutz können direkte Blitzeinschläge Teile von Gebäuden zerstören, wenn zum Beispiel in Baustoffen enthaltenes Wasser oder Harz oder ätherische Öle in Holz explosionsartig verdampfen oder durch die Hitzewirkung der elektrischen Entladung Brände entstehen. Der Blitz kann weiter indirekt durch sein starkes elektromagnetisches Feld in elektrischen Leitungen oder metallischen Teilen wie Rohrleitungen innerhalb eines Gebäudes einkoppeln und Zerstörungen anrichten. Eine Blitzschutzanlage kann vor diesen unerwünschten Wirkungen keinen absoluten Schutz bieten, sie kann aber den Schaden und Auswirkungen von Blitzeinschlägen minimieren."

Dem ist im Grunde nichts mehr hinzuzufügen.

Diese kurze Video erklärt was bei einem Blitzeinschlag passiert und wie man Gebäude davor schützen kann.


Eine Blitzschutzanlage besteht aus der Auffangeinrichtung, der Ableitanlage, der Erdungsanlage, dem Blitzschutz-Potentialausgleich und dem Überspannungsschutz (Innerer Blitzschutz).

Äußerer Blitzschutz - Auffang- und Ableiteinrichtung

Der Äußere Blitzschutz wird auch als Fangeinrichtung bezeichnet und ist dafür verantwortlich, den Blitz einzufangen, die Fehlerströme zu verteilen und sicher Richtung Erde abzuleiten. Dabei wird zwischen drei Verfahren unterschieden, wie eine Fangeinrichtung aufgebaut sein kann. Das Maschenverfahren eignet sich vor allem für ebene Flächen. Das Schutzwinkel eignet sich für einfache Gebäude oder einzelne Dachaufbauten. Das Blitzkugelverfahren ist für alle Gebäudetypen geeignet.

Die Anforderungen des Äußeren Blitzschutzes und die Installation der Fangeinrichtung richten sich nach der Blitzschutzklasse, die in der Planungsphase festgelegt wird.

Die Ableitungen werden in der Regel außerhalb vom Gebäude angebracht und leiten die Fehlerströme Richtung Erde ab. Der Abstand der Ableitungen variiert je nach festgelegter Blitzschutzklasse. Bei Neubauten ist es möglich und sinnvoll, die Ableitungen innerhalb der Stahlbetonkonstruktion zu verlegen, um die Stahlarmierung in das Blitzschutzkonzept einzubinden.

Erdungsanlage

Die Erdungsanlage trägt massgeblich zur Sicherheit einer elektrischen Anlage bei. Sie ist zwingend erforderlich, auch wenn ein Gebäude gar nicht mit einer Blitzschutzanlage ausgestattet werden soll. Die Grundlagen zur Planung, Errichtung und Dokumentation von Erdungsanlagen werden in der DIN 18014 geregelt.

Die Aufgabe einer Erdungsanlage ist es, Fehlerströme, die bei Kurzschlüssen oder im Falle eines Blitzeinschlages entstehen, sicher gegen Erde abzuleiten. Der Schutz von Personen und elektrischen Anlagen steht dabei im Vordergrund. Deshalb sollen Spannungsdifferenzen möglichst vermieden werden.


Prinzipdarstellung einer Erdungsanlage

Potentialausgleich

Der Potentialausgleich stammt aus der Elektrotechnik und ist in der DIN VDE 0100-540 vorgeschrieben. Danach sind alle metallischen Installationen eines Gebäudes einschließlich des Schutzleiters, des Funktionspotentialausgleichsleiters sowie des Erdungsleiters der Anlage über eine Haupterdungsschiene miteinander zu verbinden.

So werden Spannungsdifferenzen verhindert, die unter Umständen zu einem elektrischen Schlag führen könnten.

Bei einem Blitzeinschlag sind die auftretenden Spannungen wesentlich höher und die Gefahr eines Spannungsausgleiches in Form eines offenen Funken, der zu einem Brand führen könnte, um ein Vielfaches größer. Aus diesem Grund gelten besondere Anforderungen an den Potentialausgleich, wenn die Anlage über ein Blitzsystem verfügt.

Überspannungsschutz

Bei Fehler im Stromnetz oder durch Blitzeinschläge treten höhere Spannungen auf als im Normalbetrieb, die zu Beschädigungen der elektrischen Geräte führen können. Selbst ein nahegelegener Blitzeinschlag kann Überspannungen hervorrufen, die zum Beispiel über die Stromversorgungsleitung in die Gebäudeinstallation geführt werden.

Um Schäden an den elektrischen Anlagen zu verhindern, ist ein konsequenter Überspannungsschutz, der aus drei Stufen besteht, umzusetzen.

Die erste Stufe besteht aus einem Blitzstromableiter, der in der Hauptverteilung installiert wird. Dadurch können keine größeren Fehlerströme über die Erdungsanlage des Gebäudes oder die Stromversorgungsleitungen in das Gebäudestromnetz eingekoppelt werden.

Da Blitzstromableiter die Spannungen nicht gänzlich reduzieren, müssen zum Beispiel in den Unterverteilungen Überspannungsableiter installiert werden, die die Überspannungen weiter verringern.

Die dritte Stufe des Überspannungsschutzkonzeptes ist der Feinschutz am elektrischen oder elektronischen Gerät selbst, zum Beispiel in der Steckdose oder in einer Steckdosenleiste.

Trennungsabstand

Blitzschutzanlagen können getrennt oder nicht-getrennt errichtet werden. Bei einem nicht-getrennten Blitzschutzsystem werden metallene Installationen direkt mit dem Blitzschutzsystem verbunden. Da diese Installationen dann mit Teilblitzströmen durchflossen werden, können Schäden in der Anlage hervorgerufen werden.

Da Gebäudeinstallationen immer empfindlicher geworden sind, ist der getrennte (oder auch isolierte) Blitzschutz heutztage Stand der Technik. Dabei wird ein Blitzschutzsystem unter Einhaltung des Trennungsabstandes zur Gebäudeinstallation errichtet - also getrennt voneinander. Das Blitzschutzsystem und die Gebäudeinstallation, zum Beispiel eine Kabeltrasse, haben im Falle eines Blitzeinschlages kurzzeitig ein unterschiedliches Potential. Wird der Trennungsabstand, der in der Planungsphase errechnet wird, nicht eingehalten, erfolgt zwischen diesen beiden unterschiedlichen Potentialen ein Potentialausgleich in Form eines offenen Funken, der unter Umständen zu einem Brand und zu Überspannungen in der Anlage führen kann.