Leitfaden Blitz- und Überspannungsschutz für bauliche Anlagen und elektrische Installationen

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1 Leitfaden Blitz- und Überspannungsschutz für bauliche Anlagen und elektrische Installationen VDE beschreibt in den Teilen 1 4 alle Erfordernisse für die Planung und die Errichtung von Blitzschutzsystemen. Ein Blitzschutzsystem besteht im Allgemeinen aus dem Äußeren Blitzschutzsystem und dem Inneren Blitzschutzsystem. Beim Blitzschutz nach VDE soll gefährliche Funkenbildung durch Überspannung vermieden werden, während nach dem Teil 4 auch der Schutz von elektrischen und elektronischen Systemen realisiert wird. Der Blitz-/Überspannungsschutz ist auch außerhalb der VDE eine wichtige Schutzmaßnahme nach VDE 0100, VDE 0800, VDE 0845 und VDE 0855 in Niederspannungs- und informationstechnischen Anlagen. Mit diesem Leitfaden soll sowohl dem Planer als auch dem Errichter von Blitzschutzsystemen ein praxisgerechtes Hilfsmittel für die Koordinierung des Blitzschutzes mit dem Überspannungsschutz an die Hand gegeben werden. Mit der Beachtung des Leitfadens wird vermieden, dass Schutzkonzepte nur für Teilgebiete der Elektromagnetischen Verträglichkeit in Bezug auf eine bauliche Einrichtung entwickelt werden. Nur ein gemeinsames umfassendes Schutzkonzept bietet in technischer und ökonomischer Hinsicht eine anwendungsgerechte Lösung. Die Basis eines solchen Konzeptes ist ein abgestimmtes Verständnis zu den verwendeten Definitionen und Begriffen. Nachfolgend sind deshalb Begriffe aus verschiedenen, für ein Blitz-/Überspannungsschutzkonzept relevanten Normen zusammengefasst. Dieser Leitfaden berücksichtigt generelle gültige Normen und Standards für die Koordinierung des Blitzschutzes mit dem Überspannungsschutz. Für die Planung und Errichtung von Schutzsystemen besonderer Anlagen sind weitere spezielle Normen und Standards zu beachten.

2 Definitionen und Begriffe 1. Blitzschutzsystem LPS (VDE und -3) Vollständiges System, das zur Verringerung physikalischer Schäden einer baulichen Anlage durch direkte Blitzschläge eingesetzt wird. Anmerkung: Es besteht sowohl aus dem Äußeren als auch dem Inneren Blitzschutz. 2. LEMP-Schutzsystem LPMS (VDE ) Vollständiges System der Schutzmaßnahmen gegen LEMP für innere Systeme. 3. Äußerer Blitzschutz (VDE ) Teil des Blitzschutzsystems, bestehend aus einer Fangeinrichtung, einer Ableitungseinrichtung und einer Erdungsanlage. 4. Innerer Blitzschutz (VDE ) Teil des Blitzschutzsystems, bestehend aus einem Blitzschutz-Potenzialausgleich und/oder der elektrischen Isolation gegenüber dem Äußeren Blitzschutz. 5. Fangeinrichtung (VDE ) Teil des Äußeren Blitzschutzes aus metallenen Elementen, wie Stäbe, vermaschte Leiter oder gespannte Seile der zum Auffangen der Blitze bestimmt ist. 6. Ableitungseinrichtungen (VDE ) Teil des Äußeren Blitzschutzes, der dazu bestimmt ist, den Blitzstrom von der Fangeinrichtung zur Erdungsanlage abzuleiten. 7. Erdungsanlage (VDE ) Teil des Äußeren Blitzschutzes, der den Blitzstrom in die Erde ableitet und dort verteilt. 8. Potenzialausgleichsschiene (VDE ) Metallschiene, an der metallene Installationen, äußere leitende Teile, Energieversorgungs- und Telekommunikation sleitungen und andere Leitungen mit dem LPS verbunden werden können. 9. Blitzschutzzone LPZ (VDE ) Zone, in der die elektromagnetische Umgebung hinsichtlich der Blitzgefährdung festgelegt ist. 10. Überspannungs-Schutzgerät SPD (VDE ) (VDE ) Gerät, das dazu bestimmt ist, transiente Überspannungen zu begrenzen und Stoßströme abzuleiten. Es enthält mindestens ein nichtlineares Bauelement. 12. Bemessungs-Stehstoßspannung (VDE ) Vom Hersteller für ein Betriebsmittel oder einen Teil davon festgelegte Stehstoßspannung, die die Festigkeit seiner Isolierung gegen Überspannungen beschreibt. 13. Transiente Überspannung (VDE ) (EN ) Kurzzeitige Überspannung von einigen Millisekunden Dauer oder weniger, schwingend oder nicht schwingend, in der Regel stark gedämpft. 14. Schaltüberspannung (VDE ) (EN ) Transiente Überspannung an einem beliebigen Punkt des Systems bewirkt durch einen bestimmten Schaltvorgang oder einen Fehler. 15. Blitzüberspannung (VDE ) (EN ) Transiente Überspannung an einem beliebigen Punkt des Systems bewirkt durch eine bestimmte Blitzentladung. 16. Steh-Stoßspannung (VDE ) (EN ) Höchster Wert der Stoßspannung von festgelegter Form und Polarität welche unter festgelegten Bedingungen zu keinem Durchschlag oder Überschlag der Isolierung führt. 17. Isolationskoordination (VDE ) (EN ) Wechselseitige Zuordnung der Kenngrößen der Isolation von elektrischen Betriebsmitteln unter Berücksichtigung der erwarteten Micro-Umgebungsbedingungen und anderer maßgebender Beanspruchungen. 18. Überspannungskategorie (VDE ) (EN ) Zahlenwert, der eine Stehstoßspannung festlegt. Anmerkung: Es werden die Überspannungskategorien I, II, III und IV verwendet. 19. Potenzialausgleich (VDE 0800 Teil 174-2) (EN ) elektrische Verbindung, die die Körper elektrischer Betriebsmittel und fremde leitfähige Teile auf gleiches oder annähernd gleiches Potenzial bringt. 20. Errichten von Starkstromanlagen bis 1000 V (DIN VDE ) Stromversorgung; Verteilungssystem System nach Art der Erdung. 21. Telekommunikations-Leitung (VDE 0845 Teil 4-2) (DIN EN ) Übertagungsmedium zum Zweck der (Tele-) Kommunikation zwischen Einrichtungen die in verschiedenen Gebäuden untergebracht sein können. 11. Blitzschutz Potenzialausgleich EB (VDE ) Teil des Inneren Blitzschutzes, der die durch den Blitzstrom verursachten Potenzialunterschiede reduziert.

3 1. Notwendigkeit von Schutzmaßnahmen Thema Norm/Richtlinie Erläuterung 1.1 Blitzschutz nach VDE (Schutz von baulichen Anlagen und Personen) Landesbauverordnung, Musterbauverordnung Zutreffende Paragraphen Betriebssicherheitsverordnung Zutreffende Paragraphen Abschätzung des Schadenrisikos DIN EN (VDE ): DIN EN (VDE ): Vorgeschriebener Blitzschutz Durchführung einer Risikoanalyse gemäß DIN EN (VDE ) nur für direkte Blitzeinschläge (Schadensquellen S1 und S3) Versicherungstechnische Vereinbarungen VdS 2010 Risiko Management, Risikoorientierter Blitz- und Überspannungsschutz Individuelle Anforderungen Vertragliche Vereinbarung mit dem Betreiber Einbeziehung der elektrischen Einrichtungen in den Blitzschutzpotenzialausgleich DIN EN (VDE ): Abs. 6 Verhinderung gefährlicher Funkenbildung 1.2 LEMP-Schutz nach VDE (Schutz von elektrischen und elektronischen Systemen) Abschätzung des Schadenrisikos DIN EN (VDE ): DIN EN (VDE ): Durchführung einer Risikoanalyse gemäß DIN EN (VDE ) für direkte und für indirekte Blitzeinschläge (Schadensquellen S1 bis S4) Versicherungstechnische Vereinbarungen VdS 2010 Risiko Management, Risikoorientierter Blitz- und Überspannungsschutz Individuelle Anforderungen Vertragliche Vereinbarung mit dem Betreiber Schutz von Geräten und Anlagen der DIN EN (VDE ),.4 Potenzialausgleich an der Grenze jeder Blitzschutzzone elektrischen Einrichtungen DIN EN (VDE ) Anhang B Schutz von Geräten in bestehenden Gebäuden Schutz der elektrischen und elektronischen Systeme gegen LEMP DIN EN (VDE ): Abs. 4, Anhang B Verhinderung von gefährlichen Überspannungen, Überströmen und Magnetfeldern 1.3 Blitz- und Überspannungsschutzmaßnahmen außerhalb VDE Energietechnik DIN VDE (VDE ): Abs Informationstechnik DIN VDE (VDE ): ; Abs. 6 Vorkehrungen zur Beherrschung von Überspannungen Systemeigene Beherrschung von Überspannungen Beherrschung von Überspannungen durch Schutzeinrichtungen Anforderungen für Überstromschutz, Überspannungsschutz und Gehörschutz (vorgesehene Neufassung siehe DIN VDE (z. Z. Entwurf)) VDE Telekommunikationsanlagen DIN EN (VDE ): ; Abs. 6 Schutzmaßnahmen gegen indirekte Blitzeinwirkung gegen direkte Blitzeinschläge in die Telekommunikationsleitung gegen direkte Blitzeinschläge in das betreffende Bauwerk Antennenanlagen DIN EN (VDE ): Abs. 11 DIN VDE (VDE ): Abs. 12 Photovoltaikanlagen DIN VDE (VDE ): Bild Schutz gegen atmosphärische Überspannungen und Verhinderung von Spannungsunterschieden Schutz gegen atmosphärische Überspannungen und Vermeidung von Spannungsunterschieden Schutz gegen Überspannung Windenergieanlagen IEC : Blitzschutz IEC TR: zur Zeit in Überarbeitung Versicherungstechnische Vereinbarungen VdS 2017 Blitz- und Überspannungsschutz für landwirtschaftliche Betriebe Individuelle Anforderung VdS 2019 VdS 2833 Überspannungsschutz in Wohngebäuden Überspannungsschutz für Gefahrenmeldeanlagen Vertragliche Vereinbarung mit dem Betreiber

4 2. Planung und Errichtung von Schutzmaßnahmen Thema Norm/Richtlinie Erläuterung 2.1 Entwurf und Planung Management DIN EN (VDE ): Anhang E.4 DIN EN (VDE ), Abs. 4, 8 Entwurf von Blitzschutzsystemen Planung und Installation eines LEMP-Schutzsystems 2.2 Erdungsanlagen Äußeres Blitzschutzsystem DIN EN (VDE ): Allgemeines, Erdertypen, Installation von Erdern Empfohlener Erdausbreitungswiderstand < 10 Ω Dimensionierung des Erdermaterials: Tabelle 7 Natürliche Erder DIN EN (VDE ), Anhang E.5.4 Aufgaben der Erdungsanlage - Ableiten des Blitzstromes in den Erdboden - Potenzialausgleich zw. den Ableitungen - Potenzialsteuerung - Einfangen des Blitzstromes bei Ausbreitung längs der Erdbodenfläche Erdertypen - Fundamenterder - Ringerder - Strahlenerder - Tiefenerder Elektroanlagen DIN VDE (VDE ): Erdungsanlagen 42 DIN Fundamenterder Telekommunikationsanlagen DIN VDE : Abs DIN V VDE V (VDE V ): DIN VDE : Antennenanlagen DIN EN (VDE ): Abs. 6; Abs ; Bild 10 DIN VDE : Abs Aufgaben Funktionserdung Schutzerdung Blitzschutzerdung Erdertypen Erdung und Potenzialausgleich 2.3 Potenzialausgleichsanlagen Personenschutz DIN VDE : Abs. 413 DIN VDE : Abs. 4.4 Blitzschutz von baulichen Anlagen und DIN EN (VDE ), Abs. 6.1, 6.2 Personen Blitzschutz elektrischer und elektronischer DIN EN (VDE ),.2 Systeme Gebäude und Anlagen mit informationstechnischen Einrichtungen DIN EN (VDE ), E.6.2 DIN VDE : DIN EN (VDE ): DIN V VDE V (VDE V ): Antennenanlagen DIN EN (VDE ): Abs. 6 DIN VDE Abs. 6 Blitzschutz-Potenzialausgleich Verhinderung von gefährlicher Funkenbildung Potenzialausgleich-Netzwerk Vermeidung von gefährlichen Potenzialdifferenzen Reduzierung des magnetischen Feldes sternförmig maschenförmig Kombination Blitzschutz-Potenzialausgleich Potenzialausgleich von inneren leitenden Teilen Potenzialausgleich von äußeren leitenden Teilen Potenzialausgleich Potenzialausgleich

5 2. Planung und Errichtung von Schutzmaßnahmen (Fortsetzung) 2.4 Äußerer Blitzschutz Schutz von baulichen Anlagen und Personen DIN EN (VDE ) DIN EN (VDE ),.2 DIN EN (VDE ),.3 DIN EN (VDE ),.4 siehe auch Anhang E.4 und E.5 Blitzschutz elektrischer und elektronischer DIN EN (VDE ) Systeme DIN EN (VDE ), Auffangen und Ableiten von Blitzströmen Fangeinrichtung Ableitungseinrichtung Erdungsanlage Auffangen und Ableiten von Blitzströmen Erdungssystem bestehend aus Potenzialausgleich-Netzwerk und Erdungsanlage 2.5 Innerer Blitzschutz Schutz von baulichen Anlagen und Personen DIN EN (VDE ) Verhindern von gefährlicher Funkenbildung Maßnahmen DIN EN (VDE ), HA. 1.2 Blitzschutz-Potenzialausgleich am Gebäudeeintritt (galvanisch oder mittels Überspannungsschutzgeräten) DIN EN (VDE ), HA. 1.3 Trennungsabstand s gegen gefährliche Funkenbildung Schutz von elektrischen und elektronischen Systemen in baulichen Anlagen DIN EN (VDE ) Maßnahmen DIN EN (VDE ), Abs. 8 Erdungsmaßnahmen Auswahl und Errichtung von Überspannungsschutzeinrichtungen in Niederspannungsanlagen Errichten von Niederspannungsanlagen Schutz bei Überspannung DIN EN (VDE ), Abs. 8.2 u. Abs. 10 DIN EN (VDE ), HA. 4 Abs. 3.1 u. 3.2 DIN EN (VDE ), Abs u. Abs DIN EN (VDE ), Abs. 6.3 und 6.4 DIN EN (VDE ), HA. 1.4 DIN V VDE V : DIN V VDE V Anhang A Schutz von elektrischen und elektronischen Systemen gegen LEMP Potenzialausgleich am Eintritt in jede Blitzschutzzone (galvanisch oder mittels Überspannungsschutzgeräten) Räumliche Schirmung Sicherheitsabstand ds gegen zu hohe Magnetfelder Leitungsführung und Leitungsschirmung Schirmung von Leitungen in Gebäuden in verschiedenen Systemen nach Art der Erdverbindung DIN VDE Abs Vorkehrungen zur Beherrschung von Überspannungen VDEW-Richtlinie Überspannungsschutzeinrichtungen Installation von Überspannungsschutzeinrichtungen der Anforderungsklasse B der Anforderungsklasse Type 1 in Hauptstromversorgungssystemen Kennwerte: Bemessungsspannung Blitzstoßstromtragfähigkeit Ausschaltvermögen 2.6 Überspannungsschutz Überspannungsschutz für elektrische und elektronische Systeme in baulichen Anlagen DIN EN (VDE ), Abs. 7 Überspannungsschutz nach dem Blitzschutzzonen-Konzept (Koordinierte Überspannungsschutzgeräte am Eintritt in jede Blitzschutzzone) Blitzschutz von Telekommunikationsanlagen DIN EN (VDE ): Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in Telekommunikations- und signalverarbeitenden Netzwerken Auswahl und Anwendungsprinzipien DIN EN (VDE ):2008 Blitzschutz von Telekommunikations- und Signalleitungen, die sich außerhalb von Gebäuden befinden Überspannungsschutz von Telekommunikationseinrichtungen Maßnahmen Abs. 7.2 Abs Abs. 7.3 Abs. 7.4 gegen indirekte Blitzeinwirkung auf die Telekommunikationsleitung Einsatz von Überspannungsschutzgeräten gegen direkten Blitzeinschlag in das Bauwerk, in das die Telekommunikationsleitung eintritt gegen Direktblitzeinschläge in die Telekommunikationsleitung Blitzschutz von Lichtwellenleiteranlagen DIN EN (VDE ): Abs. 7 Blitzschutz von Telekommunikationsleitungen

6 2. Planung und Errichtung von Schutzmaßnahmen (Fortsetzung) Versicherungstechnische Vereinbarungen VdS 2010, Tabelle A.03 und Abs. 7.3 Liste der Betriebe mit Anforderungen an Überspannungsschutz sowie Maßnahmen für sicherheitstechnische Anlagen VdS 2014 VdS 2017 VdS 2019 Ursachenermittlung bei Schäden durch Blitz und Überspannung Maßnahmen und Fallbeispiele in landwirtschaftlichen Betrieben Übersichtstabelle für Überspannungsschutzmaßnahmen VdS 2031 Blitz- und Überspannungsschutz in Anlehnung an VDE 0185 VdS 2258 Schutz gegen Blitzschlag und Überspannungen VdS 2569 Überspannugsschutz für elektronische Datenverarbeitungsanlagen VdS 2833 Schutzmaßnahmen gegen Überspannungen 3. Prüfung und Dokumentation Thema Norm/Richtlinie Erläuterung 3.1 Prüfungsmaßnahmen Blitzschutz DIN EN (VDE ): Abs. 7.1 bis 7.2 DIN EN Beiblatt 1 (VDE Beiblatt 1): Anhang E DIN EN Beiblatt 3 (VDE Beiblatt 3): Abs. 1 5 DIN EN (VDE ): Abs. 8.2 Umfang der Reihenfolge der Prüfungen Leitfaden für Entwurf. Ausführung, Wartung und Prüfung von Blitzschutzsystemen Allgemeines zur Prüfung, Art der Prüfung, Prüfmaßnahmen und Dokumentation Durchführung und Dokumentation der Prüfung des LEMP Schutzsystems (LPMS) Niederspannungsanlagen DIN VDE /VDE ): Errichten von Niederspannungsanlagen, Prüfungen Erstprüfungen DIN VDE (VDE ): DIN EN (VDE ): Abs. 8.2 Informationstechnik DIN EN (VDE ): Abs. 8.2 DIN VDE (VDE ): Abs. 7 Betrieb von elektrischen Anlagen Durchführung und Dokumentation der Prüfung des LEMP Schutzsystems (LPMS) Durchführung und Dokumentation der Prüfung des LEMP Schutzsystems (LPMS) Anforderungen zur Messung für die Überwachung des Erdungswiderstandes von Erdern und Erdungsanlagen 3.2 Wiederholungsprüfungen, Erhaltung und Änderung von Anlagen Blitzschutz DIN EN Beiblatt 3 (VDE Zeitabstände für Wiederholungsprüfungen Beiblatt 3): Abs. 2 VdS-Richtlinie 2010 Anhang A Tabelle 1, 3 Vom Versicherer empfohlene oder vereinbarte Prüfintervalle Niederspannungsanlagen BGV A3 Zeitabstände VdS-Richtlinie VdS-Richtlinie 2833 Abs Informationstechnik VdS-Richtlinie 2569 VdS-Richtlinie 2833 Abs ITU-T Empfehlung K.69 (10/2006) Erhalten des ordnungsgemäßen Zustandes Wartung Betrieb, Erneuerung, Änderung, Erweiterung von informationstechnischen Anlagen Wartung Instandhaltung von Schutzmaßnahmen

7 Herausgeber VDE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK e.v. Ausschuss für Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) Stresemannallee Frankfurt am Main Der Blitzschutz in der Praxis Unter diesem Namen gibt der ABB eine Merkblattsammlung für Blitzschutzfachkräfte heraus. Download: Tel Fax Im ABB sind die Experten für den Blitz- und Überspannungsschutz aus Wissenschaft sowie von Herstellern und Anwendern versammelt. Der ABB fördert Untersuchungen über Blitzentladungen und zur Weiterentwicklung von Schutzmaßnahmen. Über deren Ergebnisse wird auf den internationalen und nationalen Blitzschutzkonferenzen berichtet. Die Mitglieder des ABB leisten in internationalen und nationalen Normengremien einen erheblichen Beitrag zur Weiterentwicklung der Blitzschutznormung. Der ABB gibt Merkblätter und Empfehlungen zum Blitzschutz heraus. Unter der fachlichen Verantwortung des ABB werden in lizenzierten Ausbildungsstätten Seminare zur Qualifizierung von Fachkräften für den Blitzund Überspannungsschutz durchgeführt. Neben dem Ausschuss besteht ein Fördererkreis. Für seine Mitglieder werden regelmäßig Anwenderfachtagungen veranstaltet, in denen neueste technisch-wissenschaftliche Erkenntnisse, aktuelle Entwicklungen zum Blitzschutz und zu Normungsvorhaben vorgestellt werden. Blitzschutz-Normen Die Blitzschutznormen (u. a. DIN EN 62305) werden erarbeitet vom Komitee K 251 Blitzschutzanlagen der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE. Maßgebend für das Anwenden der Normen sind deren Fassungen mit dem neuesten Ausgabedatum, die erhältlich sind beim: VDE-VERLAG GMBH Bismarckstr Berlin Tel Fax Beuth-Verlag GmbH Berlin Tel Fax