Erdung, Blitz- und Überspannungsschutz

Durch die sehr komplexe und sensible Struktur ist unsere heutige Elektronik sehr anfällig für größere Schwankungen des elektromagnetischen Feldes, wie sie unter anderem von Blitzen aber auch durch andere Überspannungsursachen hervorgerufen wird. Ein Blitz hat die Möglichkeit entweder direkt durch ein ausgesprochen starkes elektromagnetisches Feld in elektrische Kabel beispielsweise von Photovoltaikanlagen einzudringen, er kann genauso gut über Rohrleitungen einkoppeln, so in das Innere von Gebäuden eindringen und großen Schaden an den Anlagen verursachen. Äußerer Blitzschutz zusammen mit innerem Blitzschutz, dem Überspannungsschutz machen ein vollständiges Blitzschutzsystem aus. Es gibt eine internationale gesetzliche Norm zum umfassenden Blitzschutz, die ist in der IEC 62305 der Europäischen Norm EN 63205 definiert. Die EN 62305 Nach den Regeln der CEN/CENELEC befindet sich diese Norm nun in allen nationalen Regelwerken. Die Norm ist in vier Teile gegliedert. Im ersten Teil geht es um die allgemeinen Grundsätze des Blitzschutzes, im zweiten Teil findet sich das Risiko-Management im dritten Teil dreht sich das Regelwerk um den Schutz von baulichen Anlagen und Personen. Der vierte und wichtigste Teil handelt von elektrischen und elektronischen Systemen in baulichen Anlagen. Die Norm wurde im Dezember 2010 publik gemacht. Der zweite Teil erreichte jedoch in der EU nicht die erforderliche Mehrheit und wurde darum erst wesentlich später veröffentlicht. In der Bundesrepublik ist die Norm zudem in dem VDE-Vorschriftenwerk zu finden, hier hat diese die Ziffern VDE 0185-305.In der Norm EN 62305-4 sind Blitzschutzzonen charakterisiert, sogenannte LPZ – was „lightning protection zone“ heißt. So gibt es ungeschützte Zonen, die bis zu LPZ 2 reichen, dann stärker abgeschirmte Bereiche bis hin zu LPZ 4. Das Blitzkugelverfahren Ein häufig verwendetes, maßgebliches Verfahren bei der Ermittlung von wahrscheinlichen Einschlagsstellen ist das Blitzkugelverfahren. Dabei wird der durch einen Blitzschlag gefährdete Bereich als eine Kugel angesehen. Der Mittelpunkt der Kugel ist die Spitze des Blitzes. Die Oberfläche der Kugel nun stellt eine Äquipotentialfläche eines elektrischen Feldes dar. Für jede Blitzschutzklasse, von denen es vier gibt, hat man eine eigene dieser Kugeln mit einem gewissen Radius definiert. Die vier Blitzschutzklassen stellen verschiedene Wahrscheinlichkeiten dar, das der Strom unterhalb einer festgelegten Obergrenze bleibt. Beim Blitzeinschlag, oder auch einer Überspannung, die Ihre Ursache in einer elektromagnetischen Impulswelle hat, entstehen Primär- und Sekundärschäden. Eine Blitzschutzanlage schützt vor den hohen Spannungen durch einen definierten, sehr niederohmigen, mit geringem Widerstand ausgeführten Blitzstrompfad.