Hannig, Martin (2017)
Entwicklung und Installation von Messeinrichtungen zur Untersuchung der Einfangwirksamkeit realer Blitzfangeinrichtungen.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Der Schutz vor natürlichen Blitzen hat sich seit seiner Einführung grundlegend wenig verändert. Man versucht, den Blitz mit einer Fangstange einzufangen und den Blitzstrom einer Erdungsanlage zuzuführen. Eine wirksame und richtig aufgestellte Fangstange ist für ein Blitzschutzsystem somit zwingend erforderlich. Aufwändige Laboruntersuchungen und Feldmessungen haben die Grundlagen für einen erfolgreichen Blitzschutz definiert. Nationale (DIN EN 62305) und internationale Normen (IEC 62305) beschreiben die Anwendung des konventionellen äußeren Blitzschutzes. In den letzten Jahrzehnten jedoch wurden elektronische Fangeinrichtungen und neuartige Schutzkonzepte entwickelt, die verschiedene Vorteile gegenüber den gewöhnlichen Fangstangen mit sich bringen sollen. Diese sind in der Fachwelt stark umstritten, und obwohl diese neuen Fangeinrichtungen in keiner Norm (Ausnahme: französische Norm NF C 17-102) erwähnt werden und somit nicht zu den anerkannten Regeln der Technik gehören, werden sie dennoch, auch in Deutschland, bereits verbaut. Einen wissenschaftlichen Nachweis zur Wirkungsweise dieser Fangeinrichtungen unter realen Bedingungen gibt es nicht. Theoretische Berechnungen und Simulationen in Hochspannungslaboratorien stützen und widerlegen die Vorteile der neuartigen Schutzsysteme gleichermaßen. Es besteht dringender Bedarf, die Vorgänge bei der Entstehung von realen Fangentladungen unter natürlichen Bedingungen genauer zu untersuchen, um neuartige Blitzschutzkonzepte angemessen beurteilen zu können. Diese Arbeit beschreibt, wie die nur sehr schwer zugänglichen Messdaten zur Entstehung realer stabiler Fangentladungen geliefert werden können. Mit ihnen ist es einerseits möglich, die theoretischen Konzepte und Simulationen zur Entstehung von realen Fangentladungen zu überprüfen, und andererseits können Aussagen zum Einfluss der Fangeinrichtungsbeschaffenheit auf die Wirksamkeit der Fangeinrichtung getroffen werden. Die Arbeit verbessert darüber hinaus eine innovative Methode zur Berechnung der Einfangwirksamkeit von Gebäuden. Es werden die exakten Einfangflächen von Fangstangen bestimmt. Es wird detailliert gezeigt, wie Fangstangen aufgestellt werden müssen, um möglichst viele Blitzereignisse einzufangen. Ein Messkonzept wurde entworfen, eine Messeinrichtung entwickelt, effektive Aufstellorte eruiert und erste Fangstangen instrumentiert. Die erste Installation ist bereits seit bald zwei Jahren, wartungsfrei, in Betrieb.

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