Äußerer Blitzschutz

prinzip einer blitzschutz anlage auf einen hausAuf den Dächern angebrachte Blitz-Auffang-Vorrichtungen bestehend aus Auffangsleitungen, Auffangstangen oder Auffangspitzen. Durch befistigte Leitungen an der Wand wird der Blitzstrom zur Erdungsanlage geführt. Diese besteht aus Tiefenerdern, Fundamenterder, Anschlüssen an die Stahlarmierungen oder Erdleitungen.

Ein Fundamenterder wird ins Betonfundament eingegossen und mit Anschlussfahnen versehen.
Die Erdringleitungen wird in die Baugrube verlegt.
Tiefenerder sind Metallstangen die in den Boden gerammt werden.

Erder-Typ-A:  Teilerdleitungen, Teilfundamenterder, Tiefenerder und Stahlarmierungen

Erder-Typ-B:  Fundamenterder, Erdleitungen

Der äußere Blitzschutz bietet Schutz bei Blitzeinschlägen, die direkt in die zu schützende Anlage erfolgen würden. Er besteht aus Fangeinrichtungen, Ableitungsanlage und Erdungsanlage. Bei einem idealisiert angenommenen Gebäude, dessen Dach und Außenwände aus Metall oder Stahlbeton bestehen, könnte der äußere Blitzschutz als Faradayscher Käfig ausgeführt werden.

Blitzkugelverfahren zur Ermittlung der Schutzbereiche

Das Blitzkugelverfahren ist ein maßgebliches Verfahren zur Ermittlung von Eintrittstellen, die für einen direkten Blitzeinschlag in Frage kommen und ist in der EN 62305-3 normiert. Es definiert den durch einen Blitz gefährdeten Bereich als Kugel, deren Mittelpunkt die Spitze des Blitzes ist. Die Oberfläche der Kugel stellt eine Äquipotentialfläche eines elektrischen Feldes dar. Es gibt vier Blitzschutzklassen, die jeweils verschiedenen Wahrscheinlichkeiten dafür entsprechen, dass der Scheitelwert eines Blitzstroms unterhalb einer vorgegebenen Stromstärke liegt. Die Blitzschutzklasse einer Anlage muss auf der Grundlage einer Risikobewertung nach EN 62305-2 ermittelt werden. Für jede Blitzschutzklasse wird eine Blitzkugel mit einem bestimmten Radius definiert:

Blitzschutzklasse Radius der Blitzkugel
I 20 m
II 30 m
III 45 m
IV 60 m

Erfahrungsgemäß kann an jedem Ort einer Anlage, die von einer Kugel solcher Größe berührt werden könnte, ein Blitzschlag mit entsprechender Blitzschutzklasse erfolgen. Je kleiner der Radius der Blitzkugel angenommen wird, desto mehr potenzielle Einschlagstellen werden erkannt.

Das Blitzkugelverfahren kann durch Abrollen einer Kugel über ein maßstäbliches Modell der Anlage oder mit Hilfe der Geometrie angewendet werden. Jede Blitzschutzanlage muss einer vollständigen Überprüfung nach dem Blitzkugelverfahren standhalten können.

Die empirisch ermittelten Wahrscheinlichkeiten, dass ein Blitz nicht in die zu schützende Anlage einschlägt, sondern von nach dem Blitzkugelverfahren konstruierten Fangeinrichtungen abgefangen wird, betragen:

Blitzschutzklasse kleinster Scheitelwert des Blitzstroms in Ampere max.Scheitelwert des Blitzstroms Imax / kA Wahrscheinlichkeit, dass der Strom I < Imax
I ≥ 2900 A 200 kA 99 %
II ≥ 5400 A 150 kA 98 %
III ≥ 10100 A 100 kA 97 %
IV ≥ 15700 A 100 kA 97 %

Bei kleineren als den angegebenen Blitzströmen ist die Fangwahrscheinlichkeit geringer. Der umfassendste Blitzschutz ist somit bei Blitzschutzklasse I gegeben.

*Wikipedia-Artikel