Was ist Blitzschutz?
Was bringt eine Blitzschutzanlage?
Blitzschläge können immense Schäden verursachen. Schlägt ein Blitz in ein Haus ein, entstehen derartig hohe Temperaturen, dass sämtliche Leitungen und Geräte, durch die der Blitz fließt, erhitzt werden. Nicht selten kommt es zu so starken Erhitzungen, dass ein Brand entsteht oder sogar eine Explosion ausgelöst wird. Zudem kann ein Blitzschlag schwere Schäden am Fundament des Hauses verursachen. Vor allem Blitze mit hohem Stromstoß werden über feuchte Bauteile wie Dächer oder Hausmauern geleitet. Dabei bildet sich Wasserdampf explosionsartig, welcher das Gebäude erheblich beschädigt.
Zudem kann ein Blitzschlag auch zu Überspannungen führen. Dabei muss der Blitz nicht mal direkt im Haus einschlagen, sondern es reicht, wenn er in der Umgebung einschlägt. Durch die Überspannung im Stromnetz können ohne ein Blitzschutzsystem alle ans Stromnetz angeschlossenen Geräte zerstört werden.
Ein Blitzschutzsystem verhindert all diese Konsequenzen eines Blitzschlages. Der Blitzschutz kann zwar einen Blitzeinschlag nicht verhindern, er kann aber die Schäden des Einschlages erheblich verringern .
Wie funktioniert ein Blitzschutz?
Blitzschutz besteht aus dem äußeren Blitzschutz (Fangeinrichtung) und dem Überspannungsschutz (innerer Blitzschutz). Jedoch ist auch nur der Überspannungsschutz für sich alleine wichtig, denn neben den Schäden durch direkten Blitzeinschlag sind es vor allem Gewitterüberspannungsschäden von entfernten Blitzeinschlägen die an Einrichtungen der elektrischen Energie- und Informationstechnik in den letzten Jahren besorgniserregend zugenommen haben.
Äußerer Blitzschutz
Der äußere Blitzschutz besteht aus einer Fangeinrichtung, einer Ableitungseinrichtung sowie einer Erdungsanlage. Die Fangeinrichtung wird dafür verwendet, direkte Blitzeinschläge aufzufangen, welche ansonsten in das Gebäude einschlagen würden. Sie setzt sich aus Stangen, Drähten, Maschen und anderen Metallteilen zusammen.
Die gefangenen Blitze werden anschließend über die Ableitungseinrichtung zur Erdungsanlage geleitet. Die Ableitungseinrichtung, auch Blitzableiter genannt, besteht aus senkrechten metallischen Ableitungen, die über das Haus verteilt auf möglichst kurzem Weg zur Erdungsanlage führen. Die Erdungsanlage, welche sich im Fundament des Gebäudes befindet, leitet den Strom in die Erde und verteilt ihn dort.
Der Äußere Blitzschutz hat die Aufgabe, die Blitzschläge in das Gebäude „einzufangen“ und den Blitzstrom vom Einschlagspunkt zur Erde abzuleiten. Das bewahrt das Gebäude vor Schäden und schützt die Menschen im Inneren vor Verletzungen durch stromführende Teile oder Schrittspannungen. Zum Äußeren Blitzschutz gehören die Fangeinrichtung auf dem Dach, die Erdungsanlage (meist ein Fundamenterder) und die Ableitungen als Verbindungen dazwischen.
Alle metallenen Einrichtungen auf dem Gebäude (z. B. Dachrinnen) werden auf kürzestem Wege mit dem Blitzschutzsystem verbunden. Aus dem Dach herausragende Schornsteine, Antennenmasten, Lüftungsrohre, Lichtkuppeln und dergleichen werden mit getrennt angeordneten Fangstangen versehen, die ebenfalls mit den Fangleitungen verbunden werden. Von den Fangeinrichtungen führen Ableitungen an (oder in) den Gebäudewänden den Blitzstrom senkrecht nach unten zur Erdungsanlage.
Innerer Blitzschutz
Der innere Blitzschutz sorgt dafür, dass bei einem Blitzschlag keine Schäden im Inneren des Gebäudes und an den elektrischen Geräten entstehen. Er besteht aus einem Blitzschutz-Potentialausgleich, also einem Überspannungsschutz. Bei einem Blitzeinschlag wird die Blitzenergie auf das Potentialausgleichsystem verteilt, wodurch gefährliche Funkenbildungen und Überspannungen verhindert werden.
Der Innere Blitzschutz ist die Gesamtheit der Maßnahmen gegen Auswirkungen des Blitzstromes und der Blitzspannung auf Installationen sowie elektrische und elektronische Anlagen der baulichen Anlage. Dies sind Maßnahmen des Blitzschutz-Potentialausgleichs. Die Funktion des Inneren Blitzschutzes ist das Verhindern gefährlicher Funkenbildung innerhalb der baulichen Anlage. Funkenbildung kann durch den Blitzstrom verursacht werden, der durch die Leitungen der Äußeren Blitzschutzanlage fließt.
Wie schützt innerer Blitzschutz gegen Überspannung?
Eine Überspannung im Stromnetz kann trotz Blitzableiter entstehen. Dabei geht die Gefahr nicht nur von direkten Blitzeinschlägen aus: Auch indirekte Einschläge, bei denen der Blitz im einem Umkreis von bis zu zwei Kilometern einschlägt, können eine Überspannung auslösen. Statt der üblichen 230 Volt liegen für kurze Zeit mehrere zehntausend Volt auf der Stromleitung, die ins Haus führt.
In der Folge können elektrischer Geräte und Steuerungen ausfallen und im Extremfall können durch defekte elektrische Geräte sogar Brände entstehen.
Die wichtigste Maßnahme des inneren Blitzschutzes ist der Blitzschutzpotentialausgleich. Alle metallenen Leitungen (auch Gasleitungen, Heizungsrohrleitungen oder Telefonleitungen) werden mit einer Potentialausgleichsschiene verbunden. Die Ausgleichsschiene wird mit dem Fundamenterder oder der Erdungsanlage verknüpft. Auch terrestrische Antennen und SAT-Anlagen müssen geerdet werden. Die unter Spannung stehende Stromleitung kann nicht einfach geerdet werden. Für diesen aktiven Leiter gibt es Schutzgeräte, die im Falle einer Überspannung kurzzeitig eine Erdung durchführen. Der Elektrofachmann spricht bei diesem Grundschutz von Überspannungsschutzgeräten vom Typ 1 (B-Ableiter).
Trotz dieser Schutzvorrichtungen verbleibt dennoch eine Überspannung im Stromversorgungsnetz des Hauses. Elektrischen Restspannungsspitzen werden durch die zweite Schutzstufe, nämlich Überspannungsgeräte vom Typ 2 (C-Ableiter), im Stromzählerkasten auf anlagenverträgliche Werte reduziert.
Die dritte Stufe im inneren Blitzschutz verhindert Schäden an besonders empfindlichen Geräten wie Computer, Heizungssteuerung oder Telefonanlage. Der Elektriker spricht von Überspannungsschutzgeräten vom Typ 3 (D-Ableiter).