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30.04.2020 Fachinformation

Begriffe im Blitzschutz

Diese Begriffserklärungen erläutern in verständlicher Sprache wichtige Begriffe im Blitzschutz. Die Texte weichen deshalb teilweise von den Begriffsdefinitionen in den VDE-Normen ab.

Begriff

Kategorie

Erklärung

Verweis

Blitz, Blitzentladung, Erdblitz, Aufwärtsblitz, Abwärtsblitz

Blitz

Ein Blitz ist eine elektrische Entladung, die innerhalb einer Wolke, zwischen Wolken oder zwischen einer Wolke und Erde (Erdblitz) stattfindet.

Ein Blitz (en: flash) besteht aus einer oder mehreren Teilblitzen (en: stroke).

Bei Erdblitzen unterscheidet man zwischen Blitzen, die von einer Wolke ausgehen und die Erde treffen (Abwärtsblitz) oder umgekehrt (Aufwärtsblitz).

Bei jeder Art von Blitzentladungen kann die Blitzentladung eine positive oder negative Polarität aufweisen.

Die Definition dieser verschiedenen Blitztypen ist notwendig, weil sie unterschiedliche schädliche Auswirkungen aufweisen und somit andere Schutzmaßnahmen ergriffen werden müssen.

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Blitzschutz, Blitzschutzsystem

Blitzschutzsystem

Unter Blitzschutz versteht man Schutzmaßnahmen gegen Auswirkungen von Blitzentladungen auf Personen, bauliche Anlagen und technische Einrichtungen. Die aufeinander abgestimmten Schutzmaßnahmen werden Blitzschutzsystem (en: Lightning Protection System, kurz: LPS) genannt. Ein Blitzschutzsystem besteht aus dem Äußeren und Inneren Blitzschutz.

Mit einem Blitzschutzsystems werden bei Blitzeinschlägen kurzzeitig auftretenden hohen Blitzenergien kontrolliert in die Erde eingeleitet. Dies reduziert die Entstehung von Bränden sowie Schäden an Gebäuden und elektrischen Anlagen. Zur Sicherstellung dieser Funktion ist eine fachgerechte Planung und Errichtung sowie regelmäßige Überprüfung und Wartung unerlässlich.

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BlitzschutzklasseBlitzschutzsystemBlitzschutzsysteme können je nach Anwendungsfall aus wenigen oder umfangreichen Schutzmaßnahmen bestehen. Dementsprechend variiert ihre Schutzwirkung zwischen gering bis hoch. Diese unterschiedlichen "Qualitäten" oder Wirksamkeiten von Blitzschutzsystemen werden durch die Blitzschutzklassen I bis IV beschrieben, wobei I für die höchste Qualität und IV für die geringste Qualität steht. Sie spiegeln die zu erwartende Bedrohung durch Blitzeinschläge und die möglichen Schäden wider. Je höher die Wirksamkeit des Blitzschutzsystems ist, desto unwahrscheinlicher sind Blitzschäden.
ÜberspannungsschutzElektrische SicherheitSchutzmaßnahmen gegen die Auswirkungen von Überspannungen. Dazu gehören der Einsatz von Überspannungs-Schutzgeräten oder die Schirmung von Geräten und Kabeln.
Blitzschutz-FachkraftBlitzschutzPerson, die auf Grund ihrer fachlichen Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrungen sowie Kenntnis der betreffenden Normen Blitzschutzsysteme planen, errichten, prüfen und warten kann.
VDE geprüfte Blitzschutz-Fachkraft, VDE qualifizierte Person für BlitzschutzBlitzschutzPerson mit einer geeigneten beruflichen Ausbildung, die an einem entsprechenden Seminar im Rahmen der VDE-Weiterbildung Blitzschutz teilgenommen, die Prüfung bestanden und sich beim VDE registriert hat (siehe VDE Weiterbildungsrichtlinie Blitzschutz).mehr

Äußerer Blitzschutz

Blitzschutzsystem

Der Äußere Blitzschutz verhindert, dass Blitze direkt in die zu schützenden Gebäude oder Anlagen einschlagen. Er besteht aus

  1. Fangeinrichtung,
  2. Ableitungseinrichtung (Ableitungen),
  3. Erdungsanlage.

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Fangeinrichtung

Äußerer Blitzschutz

Teil des Äußeren Blitzschutzes, der Blitze auffängt. Sie besteht aus metallenen Leitungen, die einen Einschlagspunkt für Blitzentladung darstellen und mit der Ableitungseinrichtung verbunden werden.

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Blitzkugel, BlitzkugelverfahrenÄußerer Blitzschutz

Die Blitzkugel ist ein Hilfsmittel, um mögliche Einschlagpunkte eines Blitzes zu ermitteln. Eine Kugel wird gedanklich z. B. über ein Gebäude gerollt. Alle Berührungspunkte der Kugel mit dem Gebäude stellen mögliche Einschlagpunkte dar. Diese müssen in einem Blitzschutzsystem durch Fangeinrichtungen vor dem direkten Blitzeinschlag geschützt werden. Die Größe der Kugel hängt von der geringsten erwarteten Stärke des Blitzes ab (Radius 20 bis 60 m).

Dieses Überrollen einer Blitzkugel (gedanklich, mit maßstabgerechten Modellen oder in Software-Simulationen) wird Blitzkugelverfahren genannt.
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Schutzwinkel

Äußerer Blitzschutz

Der Schutzwinkel bestimmt den Schutzraum, der durch eine Fangeinrichtung, z. B. eine Fangstange, gebildet wird. Er wird auf die die lotrechte Achse bezogen. Der Schutzwinkel hängt von der Schutzklasse des Blitzschutzsystems ab.

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Ableitungseinrichtung, Ableitungen

Äußerer Blitzschutz

Teil des Äußeren Blitzschutzes, der die Fangeinrichtung mit der Erdungsanlage verbindet.

Sie besteht i. d. R. aus metallenen Leitungen (sog. Ableitungen), die gleichmäßig über den Umfang der baulichen Anlage verteilt sind und in regelmäßigen Abständen horizontal verbunden sind.

Auch ausreichend dimensionierte Metallteile des zu schützenden Gebäudes, z. B. die Stahlarmierung von Stahlbetongebäuden, Vorhangfassaden, können als Ableitungseinrichtung verwendet werden.

Eine Ableitung kann als isolierte Ableitung ausgeführt werden. Diese besteht aus einem blitzstromführenden Leiter, der mit hochwertigem Isoliermaterial ummantelt ist. Durch das Isoliermaterial kann die isolierte Ableitung ohne Abstand installiert werden.

 

MessstelleÄußerer BlitzschutzVerbindungsstelle, die so geplant und angeordnet ist, dass die elektrische Prüfung und Messung von Komponenten des Blitzschutzsystems möglich sind.
Erdungsanlage, ErdeÄußerer Blitzschutz

Teil des Äußeren Blitzschutzes oder einer Antennenerdung, um Blitzströme in die Erde einzuleiten und dort zu verteilen. Sie besteht aus metallenen Leitungen, die in die Erde eingebracht und mit der Ableitungseinrichtung verbunden werden.

Eine Erdungsanlage besitzt außerdem wichtige Funktionen in der elektrischen Installation, z. B. das Einleiten von hohen Strömen, die bei Fehlern in der Elektroinstallation auftreten, in die Erde.

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ErdungsleiterÄußerer BlitzschutzLeiter für die Verbindung von leitfähigen Teilen mit der Erdungsanlage oder Haupterdungsschiene.
Innerer BlitzschutzBlitzschutzsystemAls Innerer Blitzschutz werden alle Maßnahmen bezeichnet, die im Inneren von baulichen Anlagen notwendig sind, damit es bei Blitzentladungen nicht zu Schäden an Personen, Gebäuden oder Technik kommt. Dazu zählen der Blitzschutz-Potentialausgleich und das Einhalten des Trennungsabstands.mehr
Haupterdungsschiene (HES)Innerer BlitzschutzSchiene, an der metallene Installationen, von außen eingeführte leitende Teile, Mäntel und Schirme der Energie- und Informationstechnik und andere Kabel und Leitungen mit dem Blitzschutzsystem verbunden werden können.

Potentialausgleich, Schutzpotentialausgleich

Elektrische Sicherheit

Als Potentialausgleich wird eine elektrische Verbindung zwischen leitfähigen Teilen, z. B. Gehäuse elektrischer Betriebsmittel, Wasser- und Heizungsrohren, Antennenanlagen, Fundamenterder, bezeichnet, um unterschiedliche Potentiale und somit eine Spannung zu verhindern.

Beim Schutzpotentialausgleich wird der Potentialausgleich zum Zweck der Sicherheit durchgeführt.

 

Blitzschutz-Potentialausgleich

Innerer Blitzschutz

Teil des Inneren Blitzschutzes, der die durch Blitzströme verursachten Potentialunterschiede reduziert. Dies wird durch Verbindung aller metallener Installationen miteinander gewährleistet. Für aktive Leiter wird die Verbindung mit Überspannungs-Schutzgeräten hergestellt.

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Überspannungs-Schutzgerät, Überspannungs-Schutzeinrichtung (en: Surge Protective-Device, kurz: SPD)

Innerer Blitzschutz

Ein Überspannungs-Schutzgerät (SPD) stellt den Blitzschutz-Potentialausgleich für aktive Leiter her. Es funktioniert wie ein Schalter, der beim Auftreten einer Überspannung kurzzeitig einen Kurzschluss zwischen den angeschlossenen Leitern herstellt. Dadurch werden unzulässig hohe Spannungen in Leitungen und Geräten und damit Schäden vermieden.

SPDs werden für unterschiedliche Einsatzzwecke konzipiert:

  • Schutz bei Blitzströmen durch SPD Typ 1
  • Schutz bei Überspannungen durch SPD Typ 2 und Typ 3.

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VerbindungsbauteilBlitzschutzsystem

Bauteil zum Verbinden von Leitern des Blitzschutzsystems untereinander oder von metallenen Einrichtungen, Anlagen bzw. Installationen mit dem Blitzschutzsystem.

Verbindungsbauteile, die im Blitzschutz-Potentialausgleich eingesetzt werden, müssen die Anforderungen von DIN EN 62561 (VDE 0185-561-1) erfüllen.


Getrennter BlitzschutzÄußerer BlitzschutzFangeinrichtungen und Ableitungen haben keine elektrische Verbindung mit dem zu schützenden Objekt. Beispiele: Fangstange neben einem Gebäude; mit isolierenden Abstandhaltern befestigte AbleitungBild
TrennungsabstandBlitzschutzsystem

Schlägt ein Blitz in eine Fangeinrichtung eines Gebäudes ein, muss ein Überschlag zwischen den Leitungen des äußeren Blitzschutzes und den metallenen und elektrischen Installationen des Gebäudes verhindert werden. Dies erfolgt am besten durch das Einhalten eines (Trennungs-) Abstands.

Der Trennungsabstand muss an allen Stellen, an denen sich die Leitungen annähern, berechnet werden.

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Metallene Installationen, natürliche BestandteileBlitzschutzsystem

Metallene Installationen sind metallene Einrichtungen in und an baulichen Anlagen wie z. B. Einhausung von Klimaanlagen, leitfähige Rohrleitungen.

Natürliche Bestandteile sind (im Blitzschutz) metallene Installationen oder Bestandteile von Gebäuden, die auf Grund ihrer Lage (Trennungsabstand wird nicht eingehalten), Bauart (durchgängige, blitzstromtragfähige elektrische Verbindung) und Nutzung (keine Störung) als Bestandteil des Blitzschutzsystems verwendet werden.


AntennenerdungAnwendung

Elektrische Verbindung einer Antenne mit der Erde mit dem Ziel, die bei einem Blitzeinschlag auftretenden hohen Blitzströme ohne mechanische Schäden der Antennen in die Erde einzuführen. Bei einer Antennenerdung werden alle elektrischen Teile der Funkanlage miteinander verbunden (Potentialausgleich). Hierzu gehören insbesondere die Antennentragrohre, Stahlunterkonstruktionen sowie die geerdeten Schirme der Antennenkabel.

Eine Antennenerdung besteht aus einer Fangeinrichtung, mindestens einer Ableitung und einem Erder. Bei Funkanlagen zum Senden ist nach DIN VDE 0855-300 mindestens eine zweite Ableitung notwendig, wenn die horizontale Entfernung zwischen den Antennenträgern größer als die Gebäudehöhe ist.

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Raumlufttechnische Anlage, RLT-AnlageAnwendungRaumlufttechnische Anlage, die den Zustand der Raumluft hinsichtlich Lufttemperatur, Luftfeuchte und Luftqualität beeinflusst. Sie sorgt sowohl für den Luftaustausch als auch für die thermische Luftbehandlung in Räumen und Gebäuden.mehr

Überspannung

Innerer Blitzschutz

Überspannungen treten in Leitungen auf bei

  • Blitzentladungen
  • Umschaltungen in Energieversorgungsnetzen
  • starken elektromagnetischen Feldern

Sie können in elektrischen Geräten und Anlagen zu Fehlfunktionen, Beschädigung bis hin zur Zerstörung derselben führen.

 

Direktschlag, direkter Blitzeinschlag

Blitzeinwirkung

Blitz, der direkt in eine bauliche Anlage, Personen, in den Erdboden usw. einschlägt.

Am Einschlagpunkt fließt der gesamte Blitzstrom in die getroffene Person bzw. das Objekt.

 

Überschlag

Blitzeinwirkung

Elektrischer Lichtbogen zwischen zwei Objekten, von denen mindestens eins von Blitzströmen durchflossen ist.

 

Berührungsspannung

Blitzeinwirkung

Elektrische Spannung zwischen zwei Berührungspunkten, die durch Blitzstrom hervorgerufen wird und die bei Berührung zu einem Blitzstrom über die Person führen kann.

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Schrittspannung

Blitzeinwirkung

Elektrische Spannung zwischen zwei Punkten auf der Erdoberfläche, die durch Blitzstrom hervorgerufen wird.

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Elektromagnetisches Feld

Blitzeinwirkung

Elektrische Energie kann in Form eines elektromagnetischen Feldes auftreten. Ein elektromagnetisches Feld wird durch elektrische und magnetische Kenngrößen charakterisiert (elektrische / magnetische Feldstärke, elektrische / magnetische Flussdichte).

Ein elektromagnetisches Feld kann Wirkungen in Personen, metallenen Leitungen, elektrischen Geräten u.a.m. hervorrufen.

Ein Blitz erzeugt immer ein elektromagnetisches Feld.

 

Fangentladung

Blitzeinwirkung

Während sich ein Blitz von der Wolke zur Erde entwickelt (Leitblitz), sammeln sich auf der Erde die elektrischen Gegenladungen. Kommt der Leitblitz in die Nähe der Erde, starten elektrische Entladungen ("Mini-Blitze") bevorzugt an Ecken und Kanten von Gebäuden, an Baumspitzen o. ä., aber auch von Personen im Freien. Diese Fangentladungen streben dem Leitblitz entgegen. Die erste Fangentladung, die den Leitblitz trifft, erdet diesen, legt damit die Einschlagstelle fest, und es entsteht der Hauptblitz, die eigentliche Blitzentladung.

 

Schutzbereich, Schutzraum

Blitzeinwirkung

Bereich, der vor direktem Blitzeinschlag geschützt ist. In Abhängigkeit von den vorhandenen Blitzschutzmaßnahmen kann im Schutzbereich auch ein Schutz vor weiteren Blitzeinwirkungen wie z. B. dem elektromagnetischen Feld oder der Schrittspannung gegeben sein.