Dipl.-Ing.(FH) Klaus-Peter Müller, Dehn + Söhne GmbH + Co.KG
Im Geschäfts- und Industriebau ist das Flachdach die am meisten angewendete Dachform. Es ermöglicht eine optimale Raumnutzung und bietet gleichzeitig auch Nutzfläche für Installationen und Aufbauten.
Die Dächer sind z.B. Nutzflächen für Mobilfunkbetreiber oder dienen als Werbeflächen. Nachrüstungen von Klimaanlagen werden aus Platzgründen immer häufiger auf die Dachfläche verlegt.
Das bedeutet aber auch, dass es Durchdringungen (z.B. Lüftungskanäle, Leitungen) in das Gebäudeinnere gibt. Das Dach soll aber vorrangig der Schutz des Gebäudes vor Witterungseinflüssen sein.
Gerade bei Zweck- und Industriebauten gehört zu diesem Schutz auch der Äußere Blitzschutz. So wie Feuchtigkeit nicht in das Gebäudeinnere dringen soll, so muss auch der Blitzstrom bei direkten Blitzeinschlägen aus dem Gebäudeinneren fern gehalten werden.
Stand der Technik
Um gefährliche Überschläge zwischen Teilen des Äußeren Blitzschutzes und inneren, leitfähigen Teilen (Elektroanlage, Rohrleitungen, Lüftungskanäle usw.) infolge eines direkten Blitzeinschlages zu verhindern, ist die Einhaltung des Trennungsabstandes s bei der Planung und Realisierung einer Blitzschutzanlage eine wichtige Forderung.
Der Trennungsabstand muss entsprechend der normativen Vorgabe DIN V VDE V 0185 Teil 3, Hauptabschnitt 1, Abschnitt 5.3 berechnet werden. Die Einhaltung des Trennungsabstandes s ist bei Neuanlagen und bestehenden Anlagen vielfach ein Problem.
Grund dafür sind einerseits der erhöhte Platzbedarf für Schutzaufbauten und andererseits die Störung des Gesamteindruckes des Gebäudes.
Neuartige isolierte Ableitungen realisieren den notwendigen Trennungsabstand in sich und bieten dadurch bessere und einfachere Gestaltungsmöglichkeiten für Planer und Errichter von Blitzschutzanlagen. Der Gesamteindruck des Gebäudes wird nicht gestört und damit die Akzeptanz der Blitzschutzanlage durch Planer und Gebäudeeigentümer erhöht.
Gestaltungsmöglichkeiten
Ohne zusätzliche Maßnahmen verursachen hohe Impulsspannungen an Isolierstoffoberflächen Überschläge. Dieser Effekt ist als Gleitüberschlag bekannt und kann problemlos eine Strecke von einigen Metern überschlagen.
Um den Einsatz von Gleitentladungen zu vermeiden, ist die neuartige isolierte Ableitung (HVI-Leitung) mit einem speziell gestalteten äußeren Mantel ausgestattet. Mit diesem ist es möglich, die blitzbedingte, hohe Impulsspannung gegen ein Bezugspotenzial „abzusteuern“.
Funktionsbedingt muss dazu in einem definiertem Abstand (1,40 – 1,60 m von der Einspeisestelle) eine Verbindung des äußeren Spezialmantels mit dem Potenzialausgleich geschaffen werden. Eine Verbindung mit Teilen der Fangeinrichtung und Ableitung darf nicht erfolgen.
Die koaxial aufgebaute HVI-Leitung besteht aus einem 19 mm² Kupferdraht, einer dickwandigen, hochspannungsfesten Isolierung und einem äußeren, witterungsbeständigen Spezialmantel. Sie ist werkseitig an der Einspeisestelle mit einem angepassten Anschlusselement versehen.
Erdseitig ist ein angepasstes Anschlusselement vorgesehen, welches jedoch vor Ort auf die HVI-Leitung aufmontiert werden kann. Dadurch kann die Länge der HVI-Leitung an örtliche Gegebenheiten angepasst werden.
Umfangreiche Messungen zeigen, dass der HVI-Leitung mit ihrer hohen Spannungsfestigkeit ein äquivalenter Trennungsabstand in Luft von s = 0,75 m zugeordnet werden kann, obwohl der Leitungsdurchmesser nur einige Zentimeter beträgt.
Anwendung Mobilfunk
Mobilfunkanlagen werden vielfach auf Gastgebäuden errichtet. Zwischen dem Betreiber der Mobilfunkanlage und dem Eigentümer der baulichen Anlage besteht in der Regel die Vereinbarung, dass durch die Errichtung der Mobilfunkanlage die bauliche Anlage nicht zusätzlich gefährdet werden darf.
In Bezug auf den Blitzschutz bedeutet dies insbesondere, dass bei einem Blitzeinschlag in die Tragwerkskonstruktion kein Blitzteilstrom in die bauliche Anlage verschleppt werden darf. Ein Blitzteilstrom im Inneren der baulichen Anlage würde die elektrischen und elektronischen Einrichtungen gefährden.
Die Fangstange muss, isoliert durch ein Stützrohr aus nicht leitendem Werkstoff, an der Antennentragwerkskonstruktion befestigt sein. Die Höhe der Fangstange ergibt sich aus der folgenden Anforderung:
Tragwerkskonstruktionen und evtl. vorhandene elektrische Einrichtungen der Mobilfunkanlage (Basis Transmitter Station/BTS) müssen im Schutzbereich der Fangstange angeordnet sein.
Schutz von Dachaufbauten
Metallene und elektrische Dachaufbauten überragen die Dachebene und sind exponierte Punkte für Blitzeinschläge. Durch leitfähige Verbindungen mit Rohrleitungen, Lüftungskanälen und elektrischen Leitungen ins Innere der baulichen Anlage besteht auch hier die Gefahr der Verschleppung von Blitzteilströmen.
Das Eindringen von Blitzteilströmen in die bauliche Anlage wird verhindert, indem der notwendige Trennungsabstand für die gesamte bauliche Anlage eingehalten wird. Dies ist auf einfache Art zu beherrschen, wenn die Getrennte Fangeinrichtung über die isolierte Ableitung angeschlossen wird.
Zusammenfassung
Durch die Anwendung der HVI-Leitung ist die Ableitung des Blitzstromes zur Erdungsanlage auf einfache Art möglich, ohne dass Abstände zu metallenen und elektrischen Teilen beachtet werden müssen.
Zusätzliche Maßnahmen für die getrennte Verlegung von Fangeinrichtungen und Ableitungen (Verlegung auf Abstand entsprechend des Trennungsabstandes s) entfallen.
Die HVI-Leitung realisiert den notwendigen Trennungsabstand und bietet dadurch bessere und einfachere Gestaltungsmöglichkeiten für Planer und Errichter von Blitzschutzanlagen. Der Gesamteindruck des Gebäudes wird nicht gestört und damit die Akzeptanz der Blitzschutzanlage durch Planer und Gebäudeeigentümer erhöht.
Weitere Informationen
Blitzstromableitungen bba 517
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