Wege zum koordinierten Überspannungsschutz

In den vergangenen Jahren konnte sich eine ganze Reihe von Überspannungsschutzgeräten unterschiedlicher Funktionseigenschaften und Leistungsklassen für die verschiedensten Einsatzbereiche und Anwendungsfälle auf dem Markt etablieren. Ihrem ausgesuchten und koordinierten Einsatz kommt eine immer größere Bedeutung zu, um das ehrgeizige Ziel eines wirksamen Schutzes von elektrischen und elektronischen Systemen in baulichen Anlagen zu erreichen.

Schwächste Glieder der Sicherheitskette sollten im Fokus stehen

„Die Notwendigkeit eines koordinierten Überspannungsschutzes ergibt sich aus der Zielstellung, empfindliche elektronische Betriebsmittel in den häufig recht ausgedehnten elektrischen Systemen auch bei kritischen elektromagnetischen Bedingungen während einer Blitzeinwirkung vor dem Risiko bleibender Schäden zu bewahren,“ erläuterte Dipl.-Ing. Jens Schönau vom Prüfzentrum der CE-LAB GmbH in Ilmenau. Schönau plädierte in diesem Zusammenhang dafür, dass der Schutz der jeweils schwächsten Glieder der betrachteten Funktionsketten im Mittelpunkt aller Anstrengungen stehen solle.

„Die aktuelle Fassung der EN 62305-4 widmet sich dieser Problematik“, ergänzte der Experte. Die Norm habe die Aufgabe, für elektrische und elektronische Systeme einen Schutz vor dem Risiko bleibender Schäden bei direkten oder nahen Blitzentladungen zu verwirklichen. Hierzu würden Schutzkonzepte angewendet, die auftretende Störgrößen gerichtet von außen nach innen abbauen.

Hohe Schäden durch indirekte Einschläge

Trifft ein Blitzeinschlag eine bauliche Anlage direkt, so kann mit hoher Wahrscheinlichkeit von Schäden an elektrischen und elektronischen Einrichtungen ausgegangen werden. Anders stellt sich die die Situation bei indirekten Blitzeinschlägen dar. Das sind nahe Blitzeinschläge, die durch die magnetische Induktion in ausgedehnten Leiterschleifen zu Überspannungen führen können. Ähnliches gilt für Einschläge in die Umgebung von Versorgungsleitungen, die die in ein Gebäude führen. Hier treten Schäden zwar mit einer wesentlich geringeren Wahrscheinlichkeit auf, wegen des großen räumlichen Einzugsbereiches eines einzigen Blitzeinschlags, der sich bis zu einer Entfernung von wenigen Kilometern erstrecken kann, ist der Gesamtumfang dieser Schäden aber größer als bei den Direkteinschlägen. Wissenschaftler an der FH Aachen haben hierzu ein Modell entwickelt. Dieses beschreibt, bis zu welcher Entfernung zwischen Schadensort und Blitzeinschlagsort mit ausreichender Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden kann, dass ein Schaden auch Folge einer Blitzüberspannung ist.