Das dem „“klassischen“ Gebäude-Blitzschutz zugrunde liegende Prinzip ist schon seit der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts bekannt. Es wurde im Laufe der Zeit optimiert und jeweils dem aktuellen Stand der Technik angepasst.

Zwei unterschiedliche Schutzziele

Heute werden zwei unterschiedliche Schutzprinzipien angewendet, orientiert an unterschiedlichen Schutzzielen:

• Schutz von baulichen Anlagen und Personen (VDE 0185-305-3)
• Schutz von elektrischen und elektronischen Systemen (VDE 0185-305-4)

Zwei unterschiedliche Schutzprinzipien

Blitz-Schutzsystem LPS

Beim Schutz von baulichen Anlagen und Personen sind die Gebäude vor physikalischen Schäden verursacht durch mechanische, thermische, chemische und explosive Auswirkungen eines Blitzschlags zu bewahren und Personen in den Gebäuden vor Verletzungen oder gar dem Tod zu schützen. Dies wird mit dem Blitzschutzsystem LPS (engl.: lightning protection system) nach VDE 0185-305-3 erreicht.
Ein LPS (Abb.1) besteht aus

• dem Äußeren Blitzschutz: Fangeinrichtung, Ableitungseinrichtung und Erdungsanlage und
• dem Inneren Blitzschutz: Blitzschutz-Potentialausgleich, der bei elektrischen Leitungen mit Blitzstrom–Ableitern erreicht wird und Einhalten des Trennungsabstandes „s“.
  

Abb. 1: Blitz-Schutzsystem LPS (nach VDE 0185-305-3)

Durch die weitgehende Standardisierung kann ein LPS vorschriftsmäßig errichtet werden: Alle Bauteile für solche LPS sind als Standard-Produkte verfügbar.
Mit dem LPS sind auch die materiellen Inhalte in den Gebäuden geschützt mit Ausnahme der elektrischen und elektronischen Systeme.

LEMP-Schutzsystem LPMS

Sollen in einer baulichen Anlage auch die elektrischen und elektronischenSysteme gegen alle elektromagnetischen Blitzeinwirkungen LEMP (engl.: lightning electromagnetic impulse) geschützt werden, dann kommt ein LEMP-Schutzsystem LPMS (LEMP protection measures system) nach VDE 0185-305-4 zum Einsatz (Abb.2).

Abb. 2: LEMP-Schutzsystem LPMS (nach VDE 0185-305-4)

Beim LPMS sind grundlegend unterschiedliche und sehr viel aufwendigere Blitzschutz-Maßnahmen als beim LPS erforderlich; sie berücksichtigen die Methoden der Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV).
Das Schutzprinzip besteht darin, dass die elektromagnetische Kopplungsstrecke zwischen der Blitz-Störquelle und der Störsenke ( zu schützende bauliche Anlage ) so beeinflusst wird, dass die Blitz-Störenergie an den Geräten auf ungefährliche Werte abgesenkt ist.
Ein LEMP-Schutzsystem besteht aus einer individuell angepassten Kombination von einzelnen Schutzmaßnahmen, die aus folgenden Bereichen ausgewählt werden können:

• Erdungs-Maßnahmen, durch die der Blitzstrom aufgefangen, abgeleitet und in die Erde verteilt wird (z.B. durch den äußeren Blitzschutz nach VDE 0185-305-3 oder einen äußeren räumlichen Schirm nach VDE 0185-305-4)
• Potentialausgleich-Maßnahmen, durch die Potentialdifferenzen minimiert werden (z.B. durch ein vermaschtes Potentialausgleich-Netzwerk und durch Schutzbeschaltung aller Leitungen mit an jeder Zonengrenze SPDs).
• Räumliche Schirmung, durch die das von Blitzeinschlägen hervorgerufene magnetische Feld in der Anlage und damit auch induzierte Spannungen und Ströme minimiert werden.
• Leitungsführung und -schirmung, durch die induzierte Spannungen und Ströme minimiert werden (z.B. durch möglichst kleine Leiterschleifen und durch Verwendung von geschirmten Kabeln oder Kabelkanälen).

Blitz-Schutzzonenkonzept

Diese Maßnahmen werden durch die Anwendung des EMV-Blitz-Schutzzonenkonzepts (Abb. 3) koordiniert . Hierbei wird das zu schützende Volumen in verschiedene innere Blitz-Schutzzonen LPZ 1 bis LPZ n (mit jeweils festzulegenden elektromagnetischen Störpegeln) unterteilt. Die Blitz-Störquelle bestimmt die elektromagnetischen Bedingungen in der äußeren Blitz-Schutzzone LPZ 0.

Abb. 3: EMV-orientiertes Blitz-Schutzzonenkonzept

Ausführliche Erläuterungen zum Blitzschutz (mit praktischen Beispielen) finden sich im WEKA Praxishandbuch „Die Elektrofachkraft in der betrieblichen Praxis“

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Autor: Dr.-Ing. Peter Hasse, Fachautor

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