WOHNGEBÄUDE
INDUSTRIEANLAGEN
BÜRO- & VERWALTUNGSGEBÄUDE
In modernen Haushalten machen elektrische Geräte und Systeme den Alltag komfortabler:
- TV-, Musik-, Video- und SAT-Anlagen
- E-Herde, Geschirrspül- und Waschmaschinen, Trockner, Kühl- / Gefrierschränke, Kaffeevollautomaten, etc.
- Laptops / PCs / Tablet PCs, Drucker, Smartphones, etc.
- Heizungs-, Klima- und Lüftungssysteme
Versicherungsschutz allein genügt nicht
Durch Überspannungen können diese Geräte beschädigt oder sogar komplett funktionsunfähig werden. Dabei kann der Sachschaden schnell einige tausend Euro betragen. Zu dem materiellen Schaden kommt oft ein immaterieller Schaden durch Verlust persönlicher Daten wie Foto-, Video- oder Musikdateien. Unangenehm sind die Folgen von Überspannungen auch dann, wenn aufgrund beschädigter Steuerungen die Heizung, die Rollläden oder die Beleuchtung ausfallen. Auch wenn die Hausratversicherung den Schaden übernehmen sollte bleiben die persönlichen Daten verloren. Schadensregulierung und Ersatzbeschaffungen kosten Zeit und Nerven. Sorgen Sie mit Überspannungsschutz vor!
Der erste Schritt: Anlagenschutz (z. B. Einfamilienhaus)
Zunächst werden alle Leitungen mit Außenanbindung betrachtet: Leitungen für Energie / Telefon / Beleuchtung, Anschlüsse für TV- / SAT-Anlagen, für PV-Anlagen, etc.
In Wohngebäuden sind häufig Zähleinrichtungen und Stromkreisverteilungen in einem Gehäuse untergebracht. Hier schützt DEHNventil® in seinen unterschiedlichen Ausführungsformen sowohl die Installation als auch die Endgeräte auf der Energieseite auch bei direkten Blitzeinschlägen. Die Telefonverbindung, z. B. über DSL/ISDN, lässt sich durch DEHNbox sichern. Dieser Schutz ist für den sicheren Betrieb des DSL-Routers ausreichend. Im Keller befindet sich meist auch die Heizung, deren Regelung mit DEHNrail und BLITZDUCTOR® XT geschützt werden kann.
Sind weitere Verteilungen vorhanden, so sind in diesen Überspannungs-Ableiter vom Typ DEHNguard® vorzusehen.
Der zweite Schritt: Endgeräteschutz (z. B. PC´s, TV, Smart-Home-Steuerung, etc.)
Alle Endgeräte, die von mehreren Netzen gespeist werden, benötigen einen Überspannungsschutz direkt an den Eingängen. Dazu zählen TV-, Video- und Musikanlagen genauso wie Alarm- oder Videoüberwachungsanlagen.
Die Antennenverstärker lassen sich mit DEHNgate schützen.
Der gestaffelte Einsatz von Überspannungsschutzgeräten vermeidet Schäden – und kostet weniger als man denkt.
In Büro- und Verwaltungsgebäuden gehören PCs, Server, Netzwerke und TK-Anlagen zur Mindestausstattung. Ein Ausfall würde den Betrieb stilllegen, da alle Arbeitsabläufe nur mit diesen Systemen funktionieren. Dazu kommen Gebäudeautomatisierungssysteme, die über Bussysteme wie KNX und LON vernetzt sind.
Schutz der Energietechnik
Die Grafik auf der rechten Seite zeigt beispielhaft ein Verwaltungsgebäude. Für die Energieversorgung können Kombi-Ableiter wie DEHNvenCI und Überspannungs-Ableiter vom Typ DEHNguard® eingesetzt werden. DEHNrail, SFL-Protector oder auch DEHNsafe schützen die Endgeräte vor Überspannungen und setzen induzierte Spannungen und Schaltüberspannungen auf ungefährliche Werte herab.
Schutz der Informations- und Kommunikationstechnik
Ob Daten- oder Sprachübertragung, beide benötigen für einen sicheren Betrieb entsprechende Schutzbausteine. Netzwerke werden in der Regel als universelle Verkabelungen aufgebaut. Selbst wenn Glasfaserleitungen zwischen Gebäude- und Etagenverteiler heute Standard sind, werden doch vom Etagenverteiler zum Endgerät üblicherweise Kupferleitungen verlegt. Ein Schutz der HUBs, Bridges oder Switches durch den NET-Protector LSA 4TP ist daher notwendig.
Endgeräte können durch die Patchleitung DEHNpatch geschützt werden. Für die gebäudeüberschreitenden informationstechnischen Leitungen kann das DEHN- Potentialausgleich-Gehäuse verwendet werden.
Es ist mit LSA-Trennleisten und blitzstromtragfähigen DEHNrapid® LSA-Steckmagazinen bestückbar. Zum Schutz der TK-Anlage kann im Etagenverteiler für die abgehenden Leitungen zu den Systemtelefonen NET-Protector zum Einsatz kommen. Am Systemtelefon kann zum Beispiel das Datenschutzmodul verwendet werden.
Schutz der Gebäudeautomatisierung
Der Ausfall der Gebäudeautomatisierung kann verheerende Folgen haben. Fällt die Klimaanlage durch Überspannungen aus, kann dies bewirken, dass das Rechenzentrum abgeschaltet oder die Server heruntergefahren werden müssen. Wie aus der Grafik ersichtlich, können Bussysteme wie KNX/EIB oder LON durch Schutzbausteine wie BUStector, DEHNconnect oder BLITZDUCTOR® XT geschützt werden.
System- und konzeptgerechter Einbau von Überspannungsschutzgeräten leistet einen Beitrag zur Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit.
Automatisierungssysteme sind in den meisten Industrieunternehmen Standard. Ein Ausfall des Automatisierungssystems bedeutet Produktionsstillstand. Dieser kann einen Betrieb an den Rand des Ruins bringen.
Überspannungsschutz erhöht die Betriebssicherheit
Um die Betriebssicherheit zu erhöhen, sollten zunächst die gebäudeüberschreitenden Leitungen lokalisiert und geschützt werden. Die Grafik zeigt beispielhaft die Energieversorgung und die Informationsübertragung über Profibus und Industrial Ethernet.
Bei der Energieversorgung ist der mögliche Kurzschlussstrom besonders zu beachten. Der koordinierte Blitzstrom-Ableiter DEHNbloc® Maxi S ist mit Kurzschlussströmen bis 100 kAeff geprüft. Dies unterstreicht die Eignung für den Industriebereich. BLITZDUCTOR® XT schützt informationstechnische Leitungen auch bei direkten Blitzeinschlägen.
Potentialinseln bilden
Ob SPS oder AS-Interface, Sensoren, Aktoren oder Ex-Barrieren, für alle gilt: Auftretende Überspannungen müssen im Gerät mit allen angeschlossenen Leitungen ausgeglichen werden – es muss eine „Potentialinsel” entstehen.
Auf der Energieversorgungsseite erfüllen Schutzgeräte wie der Ableiter VNH, SPS-Protector und DEHNrail modular diese Aufgabe.
Für die informationstechnischen Leitungen können zum Beispiel DEHNconnect, DEHNpatch, BLITZDUCTOR® XT oder Überspannungs-Ableiter für Profibus DP in Mikrosekunden die Überspannungen ausgleichen.
In Verbindung mit einem vermaschten Potentialausgleich und Erdungssystem werden so überspannungsbedingte Ausfälle und damit Betriebsunterbrechungen vermieden.
Blitz- und Überspannungsschutz ist eine Investition, die sich schnell bezahlt macht.
Ausblick auf die neuen Überspannungsschutz-Normen DIN VDE 0100-443/-534
Voraussichtlich ab Herbst 2016 ist Überspannungsschutz bei allen neuen Gebäuden verpflichtend
Die neue DIN VDE 0100-443 beschreibt für Deutschland die Entscheidungskriterien, wann Überspannungsschutzmaßnahmen in Anlagen und Gebäuden vorzusehen sind.
Neu formuliert sind die Kategorien, in denen zur Beherrschung der Überspannungen der Einbau von Überspannungs-Ableitern vorgeschrieben wird. Die zukünftige DIN VDE 0100-443 fordert, dass Überspannungsschutz vorzusehen ist, wenn transiente Überspannungen Auswirkungen haben können auf:
- Menschenleben, z. B. Anlagen für Sicherheitszwecke und Krankenhäuser.
- Öffentliche Einrichtungen und Kulturbesitz, z. B. öffentliche Dienste, Telekommunikationszentren und Museen.
- Gewerbe- und Industrieaktivitäten, z. B. Hotels, Banken, Industriebetriebe, Handel, Bauernhöfe.
- Große Menschenansammlungen, z. B. in großen (Wohn-)Gebäuden, Kirchen, Büros, Schulen.
- Einzelpersonen, z. B. in Wohngebäuden und kleinen Büros, wenn empfindliche Betriebsmittel der Überspannungskategorie I + II installiert sind.
Betriebsmittel der Überspannungskategorie I + II sind z. B. Haushaltsgeräte, tragbare Werkzeuge und empfindliche elektrische Geräte.
Gebäude mit der Klassifizierung „feuergefährlich“ entsprechend DIN VDE 0100-420, z. B. Scheunen, Werkstätten für Holzbearbeitung, sollten ebenfalls einen Schutz gegen transiente Überspannungen erhalten.
Entsprechend diesen Kriterien muss in allen neuen Gebäuden, auch in Wohngebäuden, ein Überspannungsschutz eingebaut werden.
Sobald diese Norm in Kraft tritt, werden wir Sie gerne informieren. Aktivieren Sie dazu den Benachrichtigungs-Service.
Leben mit Blitzen
Schwere Gewitter bedrohen Menschenleben und führen zu Schäden an Gebäuden und Infrastruktur: Hagelkörner zerstören Dächer, Wintergärten oder Autos, Blitzeinschläge führen zu Bränden oder zu Überspannungsschäden an elektrischen Geräten und Systemen. Letztere können entstehen, selbst wenn Blitze nicht in unmittelbarer Nähe einschlagen.
Vor Blitzen schützen
Falls Sie sich für eine Blitzschutz-Anlage für Ihr Gebäude interessieren und/oder für Sie der Schutz der Elektroanlage und elektronischer Geräte wichtig ist, benötigen Sie eine professionelle Beratung. Wir empfehlen Ihnen mit uns Kontakt auszunehmen.
Häufig gestellte Fragen
Häufig gestellte Fragen zum Thema Blitz und Gewitter
Die folgenden Fragen und Antworten sind der von der Winterthur Versicherung herausgegebenen Broschüre „Leben mit Blitzen“ entnommen.
Die Autoren Dipl.-Ing. H. Aaftink, Dr. P. Hasse und Dr. A. Weiß wollen allgemeinverständliche Antworten auf viele Fragen zu Blitzen und Gewittern geben. Sie selber schließen nicht aus, dass es zu Detailproblemen noch offene Fragen, vielleicht auch andere wissenschaftliche Auffassungen, gibt.
Wegen der sehr verständlichen Aufbereitung und besonders auch wegen der vielen Sicherheitsratschläge möchten wir die Broschüre hier dokumentieren.
Was ist ein Blitz und wie entsteht er?
Der Blitz – das Wort stammt von dem indogermanischen bhlei =leuchten – ist eine faszinierende, jedoch auch beängstigende Erscheinung, mit der sich die Menschheit von Anfang an beschäftigte.
Bei den alten Griechen, Römern und Germanen wurde er der Laune von Zeus, Jupiter und Donar zugeschrieben. Erst 1752 bewies der amerikanische Staatsmann und Erfinder Benjamin Franklin, dass der Blitz eine elektrische Entladung ist.
Während eines Gewitters ließ er einen Drachen an einer Schnur aufsteigen, die nach Aufnahme von Feuchtigkeit elektrisch leitend wurde. Traf ein Blitz den Drachen, sprangen am unteren Ende der Schnur Funken über – ein recht gefährliches Experiment, wie wir heute wissen.
Das Prinzip des Drachenexperimentes wird noch heute bei Untersuchungen über den Blitzstrom und seine Wirkungen angewandt, wenn auch anstelle von Drachen kleine Raketen zum Einsatz kommen.
In St. Privat d’Ailler in Frankreich und im deutschen Steingaden schießt man dünne Metallfäden mit diesen Raketen in „reife“ Gewitterwolken. Die auf diese Weise künstlich ausgelösten Blitze werden durch die Metallfäden, die dabei verdampfen, zur Meßstation auf der Erde geleitet (Blitztriggerung).
Der Blitz ist also eine kleine elektrische Entladung – und zwar zwischen einer elektrisch geladenen Wolke und der Erde (Erdblitz), zwischen zwei und mehr Wolken oder zwischen mehreren Teilen innerhalb einer einzelnen Wolke (Wolkenblitze). Nur ein geringer Teil der Blitzentladungen findet zwischen Wolken und der Erde statt.
Blitze haben ihren Ursprung in Gewitterzellen.
Über das Entstehen von Blitzen gibt es viele Theorien. Man weiß bis heute nicht genau, welche die tatsächlichen Prozesse am genauesten beschreibt.
Generell gilt jedoch, das Blitze ihren Ursprung in Gewitterzellen haben, die mehrere Kilometer Durchmesser erreichen können. Jede Zelle ist höchstens 30 Minuten aktiv und erzeugt während dieser Zeit im Mittel zwei bis drei Blitze je Minute.
Die Gewitterzelle erstreckt sich oft bis über zehn Kilometer Höhe, während die sichtbare Wolkenuntergrenze meist bei ein bis zwei Kilometer liegt.
Im Zentrum der Gewitterzelle herrscht starker Aufwind, der für die Trennung in positive und negative Ladungen, die letztlich Blitze verursachen, verantwortlich ist.
Die positiven Ladungen befinden sich vorherrschend auf Eiskristallen im oberen Teil der Zelle, die negativen Ladungen vorherrschend unteren Teil auf Regentröpfchen. Auf der Erde und im bodennahen Bereich sammeln sich wiederum positive Ladungen, die vornehmlich von Sprühentladungen an Pflanzenspitzen stammen.
Neben Gewitterzellen von Wärmegewittern gibt es auch solche von Frontgewittern, verursacht durch großräumige Luftverschiebungen mit Geschwindigkeiten von mehr als 50 Kilometer pro Stunde, die über weite Gebiete hinwegziehen können.
Wie häufig treten Gewitter auf?
Die Gewitterhäufigkeit hängt von der Jahreszeit ab. In den Sommermonaten Juli und August gibt es durchschnittlich fünfmal öfter Gewitter als in den Wintermonaten Dezember bis Februar.
Im Sommer fördert das von der Sonne erwärmte Land die Gewitterbildung. Dagegen liefert im Herbst das noch warme Meerwasser an den Küsten die Energie, damit Gewitter über dem Meer entstehen können. Diese Gewitterschauer lösen sich jedoch rasch auf, sobald sie über das kühlere Land ziehen.
In der Meteorologie sind die“ Gewittertage pro Jahr“ (isokeraunischer Pegel) ein Maß für die Gewitterhäufigkeit in einem Gebiet, wobei ein Gewittertag definiert ist als ein Tag, an dem auf einer Beobachtungsstation mindestens ein Donner gehört wird.
Im nördlichen Teil Deutschlands treten im langjährigen Mittel etwa 15 bis 30, im südlichen teil etwa 20 bis 35 Gewittertage pro Jahr auf.
Auch in Österreich und der Schweiz gibt es, teilweise erhebliche regionale Unterschiede hinsichtlich der jährlichen Gewittertage.
Woran erkennt man ein aufziehendes Gewitter?
Anzeichen für aufziehende Gewitter sind:
- Kumulonimbus-Wolken, die wie Blumenkohl oder Zuckerwatte aussehen. Sie entstehen aus Haufenwolken, die sich nach oben stark entwickeln und an ihrer Spitze nur noch Eiskristalle tragen.
- Schwüle im Sommer mit aufkommenden Wind.
- Donner und Wetterleuchten
- Regen- oder Hagelschauer
- fallender Luftdruck
- krachende Geräusche bei Radioempfang im Mittelwellen- und Langwellenbereich.
Die Wettervorhersage informiert natürlich auch, wann mit Gewittern gerechnet werden muß. Doch hängen Stärke und Umfang der Gewitter meist vom örtlichen Aufbau der Atmosphäre ab.
Im Flugverkehr können Gewitterwolken auf dem Radarschirm wahrgenommen werden.
Wie weit ist ein Gewitter entfernt, wann ist es gefährlich?
Die Entfernung eines Gewitters vom Standort des Beobachters läßt sich einfach berechnen.
Man erhält sie in Metern, wenn man die Schallgeschwindigkeit von 330 Meter pro Sekunde, mit der sich der Donner nähert, mit der Zahl der Sekunden zwischen dem Aufleuchten eines Blitzes und dem Wahrnehmen seines Donners multipliziert.
Ein Gewitter ist also 3,3 Kilometer und damit einigermaßen sicher entfernt, wenn die Zeitspanne zwischen Blitz und Donner zehn Sekunden beiträgt.
Bei fünf Sekunden Zeitdifferenz ist das Gewitter nur noch in etwa 1,6 Kilometer Entfernung und damit gefährlich nah.
Gibt es eine zuverlässige Gewitterwarnung?
Mit modernen Radargeräten, wie sie z.B. im Flugverkehr benutzt werden, lassen sich Wolkenkonzentrationen, die zu Hagel, Schnee oder Wolkenbruch führen, schon während ihrer Entwicklung orten.
Dagegen kann man auch mit modernsten Methoden „reife“ Gewitterwolken noch nicht so rechtzeitig – ehe es blitzt! – erkennen, dass eine zuverlässige Warnung möglich ist.
Wie oft schlägt ein Blitz ein?
Ebenso wie die durchschnittliche Zahl der Gewittertage pro Jahr regional verschieden ist, schwankt auch die Zahl der jährlichen Blitzeinschläge (Erdblitze) pro Quadratkilometer von Gebiet zu Gebiet.
Sie nimmt in Deutschland von der Küste bis zu den Alpen von etwa einem Blitzschlag pro Jahr und pro Quadratmeter um das Fünffache zu.
Deutschland (Fläche 250.000 Quadratkilometer) wird von etwa 750.000, Österreich (Fläche 84.000 Quadratkilometer) und die Schweiz (Fläche 41.000 Quadratkilometer) werden von etwa 165.000 Blitzschlägen pro Jahr getroffen.
Die Zahl der Erdblitze je Quadratkilometer und Jahr kann grob abgeschätzt werden, wenn man die Zahl der Gewittertage pro Jahr durch zehn geteilt.
Verläuft der Blitz von unten nach oben oder umgekehrt?
Es erscheint unglaublich, aber der hell aufleuchtende Blitz verläuft – abgesehen von wenigen Ausnahmen bei hohen Gebäuden wie Kirchtürmen oder im Hochgebirge – von unten nach oben!
Sekundenbruchteile davor hat zwar eine Vorentladung (Leitblitz) von den Wolken zur Erde stattgefunden, der eine sogenannte Fangentladung „entgegenwächst“, doch ist dies fürs Auge kaum wahrnehmbar.
Man könnte also sagen, dass der Gesamtblitz seinen Weg zur Erde hinunter und wieder hinauf zu den Wolken nimmt, oder dass er in den Wolken anfängt und auch dort wieder endet.
Wie heiß, wie dick und wie lang ist der Blitz?
Die bislang höchste gemessene Temperatur liegt bei etwa 30 000 Grad Celsius und wurde für die Dauer einer millionstel Sekunde im Blitzkanal gemessen. Sie übertrifft die Oberflächentemperatur der Sonne um mehr als das Vierfache.
Normalerweise hat der Blitz einen sichtbaren Durchmesser von wenigen Zentimetern. Die exakte Bestimmung mit Hilfe der Fotografie ist sehr schwierig.
Vertikal verlaufende Blitze haben eine durchschnittliche Länge von fünf bis sieben Kilometer, bei horizontalen Blitzen beträgt die Durchschnittslänge acht bis sechzehn Kilometer. Mit Hilfe von Radargeräten wurden aber auch schon horizontale Blitze über eine Länge von 140 Kilometer festgestellt. Dagegen können Blitze innerhalb von Wolken auch nur einige Meter lang sein.
Was ist Wetterleuchten?
Wetterleuchten ist das oft grandiose Lichtspiel ferner Blitze, die von Wolkenfeldern widergespiegelt werden.
Diese Blitze können so weit entfernt sein, dass man ihren Donner nur noch sehr schwach oder gar nicht wahrnimmt (15 bis 20 Kilometer).
Wie schnell ist der Blitz?
Verglichen mit der Lichtgeschwindigkeit von 300 000 Kilometer pro Sekunde bewegt sich der Blitz nur etwa ein Zehntel bis ein Drittel so schnell.
Diese Geschwindigkeit würde allerdings ausreichen, um den Blitz in einer Sekunde etwa zweimal um die Erde zu jagen.
Die für das Auge kaum wahrnehmbare Vorentladung (Leitblitz) verläuft mit nur einem Tausendstel der Lichtgeschwindigkeit, also mit 300 Kilometer pro Sekunde.