Blitzschutz von Schutzhütten

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1 Blitzschutz vn Schutzhütten Im Juni 2012 schlug ein Blitz in eine Schutzhütte auf einem Glfplatz in Hessen ein. Vier Menschen kamen bei diesem Unglück ums Leben. Dieses Merkblatt erläutert die Gefährdung vn Persnen in Schutzhütten durch Blitzwirkungen und beschreibt geeignete Blitzschutzsysteme in Abhängigkeit vn den verschiedenen Gebäudetypen. Das Merkblatt richtet sich an Betreiber vn Schutzhütten swie Planer und Errichter vn Blitzschutzsystemen. 1 0BEinleitung Der Begriff "Schutzhütte" suggeriert, dass ein slches Gebäude Schutz für Menschen vr allen Wetterlagen bietet. In der Praxis jedch werden je nach Sichtweise des Planers, des Betreibers der der Baubehörde sehr unterschiedliche Anfrderungen an derartige Gebäude gestellt: Meist steht der Schutz vr Wind und Regen im Vrdergrund; die Auswirkungen vn Blitzschlägen werden häufig nicht beachtet. Dabei ist zu prüfen, b im Rahmen der Verkehrssicherungspflicht auch die Gefährdung durch Blitzschlag zu berücksichtigen ist [1]. Dch was ist eigentlich eine "Schutzhütte"? Im Bergsprt beispielsweise werden die alpinen Rast- und Übernachtungshäuser als Schutzhütten bezeichnet. Aber auch Wartehäuschen an Bus- der Bahnhaltestellen geben einen Schutz vr Wind und Regen. In diesem Merkblatt wird der Begriff Schutzhütte für bauliche Anlagen wie z.b. Hütten, Unterstände (Buswartehäuschen) verwendet, die zum Schutz vr Regen aufgestellt werden. Ziel des Merkblattes ist es, die Gefährdung vn Persnen in Schutzhütten durch Blitzschläge und geeignete Schutzmaßnahmen auf Basis der VDE- Blitzschutznrmen [2] zu beschreiben. Dabei werden die unterschiedlichen Aufbauweisen und Baumaterialien wie z. B. Stahl, Hlz, Glas, Stein berücksichtigt. Gewitter und Blitzeinschläge können nicht verhindert werden. Eine Gefährdung geht nicht nur vn direkten Blitzschlägen aus. Auch Blitzüberschläge, das Berühren vn Metallteilen der das Stehen auf Böden, in denen Blitzströme fließen, können bei Menschen und Tieren lebensgefährliche Verletzungen hervrrufen. Mit Blitzschutzmaßnahmen sll deshalb ein Schutzraum geschaffen werden, in dem sich Persnen mit grßer Wahrscheinlichkeit hne schädliche Auswirkungen vn Blitzschlägen aufhalten können. Dieser Schutzraum umfasst in der Regel das Innere vn Schutzhütten und den Eingangsbereich unterhalb des Dachs (Bild 1). Persnen Bild 1: Schutzraum einer Schutzhütte mit Blitzschutzsystem außerhalb der Hütte sind im Allgemeinen nicht geschützt. Ein besnderes Augenmerk muss auf Bäume gelegt werden. Dass der Aufenthalt unter Bäumen bei Gewitter äußerst gefährlich ist, dkumentieren die vielen Blitzunfälle, die jedes Jahr Tte und Verletzte frdern. In Zusammenhang mit Schutzhütten muss ein besnderer Aspekt der Errichtung und Prüfung vn Blitzschutzsystemen erwähnt werden: Fangeinrichtungen werden i.d.r. s geplant, dass sie einen Blitzschlag aus einer Gewitterwlke auffangen. Breitet ein nahe stehender Baum mit der Zeit seine Äste in Richtung Schutzhütte aus, wird im schlimmsten Fall die Funktin des Blitzschutzsystems außer Kraft gesetzt. Beim Blitzeinschlag in den Baum kann es zu einem Überschlag in ursprünglich geschützte Bereiche kmmen. Deshalb ist es ntwendig, dass Bäume, Zweige und Sträucher immer wieder s zurückgeschnitten werden, dass ein Abstand vn mindestens 3 m zur Schutzhütte gewährleistet ist. 2 Schutzknzept Nur wenn sich Persnen im Freien richtig verhalten und bei Gewitter geschützte Bereiche rechtzeitig und ausreichend lang aufsuchen, können Unglücksfälle vermieden werden. Zum Schutz vr den Einwirkungen vn Blitzschlägen ist deshalb vr allem das richtige Verhalten gefrdert.

2 Wenn Schutzhütten mit einem dauerhaft wirksamen Blitzschutzsystem ausgerüstet werden, dann ist dieses an die jeweiligen baulichen Gegebenheiten anzupassen. Bei der Planung und Umsetzung vn Blitzschutzsystemen wird im Flgenden auf einige besndere Aspekte vn Blitzschutzsystemen für Schutzhütten eingegangen. 2.1 Richtiges Verhalten Persnen im Freien sind bei Gewitter gefährdet. Vr einem geplanten Aufenthalt im Freien sllte man sich darüber infrmieren, w Schutz gegen Blitzeinwirkung gefunden werden kann. Sbald Dnner gehört wird, sllten geschützte Bereiche, d. h. Schutzhütten mit Blitzschutzsystem der Auts, aufgesucht werden. Während des Gewitters dürfen keine Teile des Blitzschutzsystems berührt werden. Wurde eine halbe Stunde lang kein Dnner mehr wahrgenmmen, kann davn ausgegangen werden, dass das Gewitter vrüber ist. 2.2 Äußerer Blitzschutz Auch bei Schutzhütten kann ein klassisch aufgebautes Blitzschutzsystem bestehend aus einer Fangeinrichtung, einer der mehreren Ableitungen und einer Erdungsanlage einen Schutzraum schaffen. Die Ableitungen sllten möglichst an den vm Eingang abgewandten Seiten, als nicht im Eingangsbereich, psitiniert werden (Bild 2). Bild 3: Schutzhütte mit getrenntem Blitzschutzsystem Der Vrteil eines getrennten Blitzschutzsystems liegt - wie der Name es schn sagt - in der Trennung des Gebäudes vn den Teilen, die vm Blitzstrm durchflssen werden. Damit wird der bestmögliche Schutz erreicht. Gerade bei der Nachrüstung vn Blitzschutzsystemen bei bestehenden Schutzhütten sllte zunächst geprüft werden, b sich hhe metallene Objekte in der unmittelbaren Nähe der Schutzhütte befinden, die in einem getrennten Blitzschutzsystem mit genutzt werden können. Hier bieten sich beispielsweise Leuchten- der Fahnenmasten an. Der erfrderliche Schutzraum kann bei Bedarf durch zusätzliche Fangstangen, die außerhalb der Schutzhütte aufgestellt werden, hergestellt werden. Eine Berechnungshilfe für die Planung dieser zusätzlichen Fangstange ist in [4] verfügbar. Zusätzlich ist auf jeden Fall eine Ptentialsteuerung im Schutzbereich ntwendig (siehe Abschnitt 4.2). Bild 2: Schutzhütte mit "klassischem" Blitzschutzsystem Einen Snderfall stellen "Pilze" dar (siehe Abschnitt 4.6). Hier ist die Ableitung i.d.r. im zentralen Träger integriert, s dass nur eine Ableitung möglich ist. 2.3 Getrenntes Blitzschutzsystem Unter einem getrennten Blitzschutzsystem versteht man eine Kmbinatin vn Fangeinrichtungen und Ableitungen, die an keiner Stelle mit dem zu schützenden Gebäude verbunden sind. Außerdem muss zwischen allen Teilen des getrennten Blitzschutzsystems und dem Gebäude ein Mindestabstand eingehalten werden (Bild 3). Ist der Abstand zwischen Schutzhütte und Fangstange kleiner als 2,5 m (aber größer als der Mindestabstand gemäß Abschnitt 4.5), muss die Ptentialsteuerung mit der Erdungsanlage der Fangstange verbunden werden. 2.4 Schutz vr Berührungsspannung Neben dem direkten Blitzschlag und dem Überschlag besteht auch eine Gefährdung, wenn Persnen die vm Blitzstrm durchflssenen Metallteile berühren. Zum Schutz gegen diese Berührungsspannung bieten sich flgende Maßnahmen an: Psitinierung der Ableitungen außerhalb des Schutzraums an den Seiten möglichst entfernt vm Eingangsbereich Islierung der Ableitungen durch hchspannungsfestes Islatinsmaterial (siehe [3] Abs. 8.1; Bild 9). Blitzschutz vn Schutzhütten VDE/ABB-Merkblatt

3 2.5 Schutz vr Schrittspannung Eine weitere Gefährdung stellt die sgenannte Schrittspannung dar. Diese entsteht auf Böden, die vn Blitzströmen durchflssen werden. Zum Schutz werden zusätzliche Ptentialsteuergitter (siehe Abschnitt 4.2), die für die Einleitung des Blitzstrms in die Erde nicht ntwendig sind, empfhlen (Bild 4). 4.1 Erdungsanlage Der allgemeine Aufbau wird in [3] Abs. 5.4 beschrieben. Bei Schutzhütten werden vrteilhaft Ringerder eingebracht, die bei Hütten mit Seitenlängen kleiner 5 m durch zusätzliche Tiefenerder an jeder Ableitung ergänzt werden. Als Werkstff wird Edelstahl V4A z. B. Werkstffnr empfhlen. Die Erdungsanlage sllte die Außenmaße der Schutzhütte inklusive Eingangsbereich überragen. Die Bewehrung vn Einzel- und Streifenfundamenten können, aber brauchen nicht, an den Ringerder angeschlssen werden. Bild 4: Ptentialsteuerung mit Metallgitter Prinzipiell ist auch eine Standrtislierung möglich. Allerdings muss sichergestellt sein, dass Nässe und Verschmutzung durch eintretende Persnen die Islierung mit der Zeit nicht unwirksam werden lassen. Als mögliche Maßnahmen werden ein Asphaltbelag mit 5 cm Dicke und einem Gefälle vn innen nach außen der ein aufgeständerter und unterlüfteter Hlzbden aus Harthlz, Aufbau mindestens 10 cm, auf wasserdurchlässigem Grund angesehen (Bild 5). Wenn eine elektrische Einrichtung vrhanden ist, muss DIN Fundamenterder eventuell beachtet werden. Die Errichtung vn Erdungsanlagen in felsigen Gebieten wird in [3] Abs. E beschrieben. 4.2 Ptentialsteuerung Zur Ptentialsteuerung werden im Allgemeinen zusätzliche Erdungsleiter im Bden verlegt. Der empfhlene Werkstff ist Edelstahl V4A z. B. Werkstffnr Bei islierendem Bden (Tabelle 1 Aufbau 1 bis 3): keine Maßnahmen erfrderlich. Bei einem Bden mit Metallelementen (Tabelle 1 Aufbau 5a, 5b, 6b): metallene Installatin müssen mit der Erdungsanlage verbunden werden (Ausnahme siehe Abschnitt 2.3). Bild 5: Aufgeständerter und unterlüfteter Hlzbden zum Schutz vr Schrittspannung 3 Kategrisierung vn Schutzhütten Bevr im nächsten Abschnitt die Blitzschutzmaßnahmen im Detail erläutert werden, sllen zunächst die unterschiedlichen Aufbauweisen vn Schutzhütten aus Sicht des Blitzschutzes in Kategrien zusammengefasst werden (siehe Tabelle 1 auf der flgenden Seite). Ansnsten (Tabelle 1 Aufbau 4, 6a): Im Schutzraum muss ein feinmaschiges Metallgitter (Stabdurchmesser mindestens 3 mm) mit einer Maschenweite vn maximal 0,25 m in geringer Tiefe bis maximal 0,25 m eingebracht werden (Bild 6). Das Metallgitter sllte alle 4 m, mindestens an allen Ecken, mit der Erdungsanlage verbunden werden (Ausnahme siehe 2.3). 4 Blitzschutzsysteme für Schutzhütten Generell sind Blitzschutzsysteme für Schutzhütten wie die für gewöhnliche Gebäude aufgebaut. Die Planung und Ausführung wird in den Blitzschutznrmen [2] beschrieben. Im Flgenden wird auf einige Details der Besnderheiten bei Schutzhütten hingewiesen. Bild 6: Ptentialsteuerung in einer Schutzhütte Blitzschutz vn Schutzhütten VDE/ABB-Merkblatt

4 Tabelle 1: Kategrisierung vn Schutzhütten Bereich Kategrisierung Bemerkung Dach Metalldach Metalldächer wirken als Fangeinrichtungen. Bei dünnen Blechen muss mit einer Ausschmelzung (Lchbildung) gerechnet werden. Dies hat jedch keinen negativen Einfluss auf den Schutz vn Persnen gegen Blitzschlag. Das Metalldach muss über Ableitungen mit der Erdungsanlage verbunden werden. nichtleitende Werkstffe: Hlz, Ziegel, Bieten keinerlei Schutz - sie sind für den Blitz szusagen nicht Eternit, Pappe, Flie... vrhanden. Metallblech, Metallknstruktinen siehe 4.3 und 4.4 Je mehr Metall vrhanden und miteinander verbunden ist, dest besser. Die metallene Knstruktin muss mit der Fangeinrichtung Wände und der Erdungsanlage mehrfach verbunden sein (Ausnahme Bdenaufbau getrenntes Blitzschutzsystem siehe Abschnitt 2.3). Diese Materialien sind als Islierstffe (feste Baustffe) zu betrachten. Mauerwerk Hlz, Kunststff, Glas (1) Kies + Split + Gehwegplatten (2) Kies + Asphalt (Mindestdicke 5 cm) Diese Bdenaufbauten werden als islierend angesehen. (3) Kies + Hlzbden (4) Kies Dieser Bdenaufbau wird nicht als islierend angesehen. Maßnahmen zur Ptentialsteuerung sind ntwendig. (5a) Kies + Metallrst Metallrst dient der Ptentialsteuerung - siehe 4.2. (5b) Kies/Split mit Baustahlgewebematte Baustahlgewebematte dient der Ptentialsteuerung - siehe 4.2. (6a) Betnplatte (hne Bewehrung) Dieser Bdenaufbau wird nicht als islierend angesehen. Maßnahmen zur Ptentialsteuerung sind ntwendig. entspricht Aufstellung C1 (6b) Betnplatte (mit Bewehrung) Bewehrung wirkt als Ptentialsteuerung - siehe 4.2 entspricht Aufstellung C2 (A) Einzelfundamente mit/hne Fundamenterder (B) Streifenfundamente mit/hne Fundamenterder Aufstellung (C1) Bdenplatte hne Bewehrung entspricht Bdenaufbau 6a (C2) Bdenplatte mit Bewehrung entspricht Bdenaufbau 6b (D) Ohne Fundament z.b. felsiger Bden Zus. metallene Strm für Beleuchtung, Werbeflächen.ä. Installatinen siehe Abs. 4.7 Wasser / Abwasser Telefn... Nur metallene Rhre müssen berücksichtigt werden. 4.3 Schutzhütten aus Metall Schutzhütten aus Metall benötigen keine zusätzlichen Fang- und Ableitungen, wenn sie über ein Bden inklusive Erdungsanlage und Ptentialsteuerung gemäß der Abschnitte 4.1 und 4.2 ausgeführt werden. ein Metalldach als Fangeinrichtung mindestens drei Seitenwände mit Metallbekleidung (Blech der Gitter) als Ableitungen und Werkstffe gemäß [3] Tab. 3 zum Einsatz kmmen. Eine Erdungsanlage swie ein Metallbden als Ptentialsteuerung müssen wie ben ausgeführt vrhanden sein. Für Persnen im Schutzraum geht bei derartigen Schutzhütten keine Gefahr beim Berühren der Metallknstruktin aus. 4.4 Schutzhütten mit Metallgerüst Häufig kmmen Metallknstruktinen als Grundgerüst für Schutzhütten zum Einsatz (Beispiel siehe Bild 7). Damit daraus ein Blitzschutzsystem entsteht, muss das Dach mit einer Fangeinrichtung ausgerüstet der ein Metalldach verwendet werden die gesamte metallene Knstruktin als Ableitungsanlage im Sinne der Blitzschutznrm geeignet sein und Bild 7: Buswartehäuschen Für Persnen im Schutzraum geht bei derartigen Schutzhütten keine Gefahr beim Berühren der Metallknstruktin aus. Blitzschutz vn Schutzhütten VDE/ABB-Merkblatt

5 4.5 Snstige Schutzhütten Schutzhütten aus Hlz, Kunststff. ä. hne umfassende Metallknstruktinen erhalten, wie andere Gebäude auch, ein Blitzschutzsystem bestehend aus: einer Fangeinrichtung mit Stangen und/der Leitungen Alternativ zum Trennungsabstand kann eine Islierung der Ableitungen durch hchspannungsfestes Islatinsmaterial (siehe [3] Abs. 8.1) vrgenmmen werden (Bild 9). 4.6 Schutzhütte "Pilz" Ableitung(en) einem Bden inklusive Erdungsanlage und Ptentialsteuerung wie in den Abschnitten 4.1 und 4.2 beschrieben. Die Psitinierung der Fangeinrichtungen und Ableitungen muss s erflgen, dass ein Mindestabstand zwischen den Teilen des Blitzschutzsystems und den Persnen im Schutzraum (Trennungsabstand) gewährleistet wird (Bild 8). Bild 10: Schutzhütte Typ Pilz Auch diese Schutzhütte (Bild 10) kann mit einem Blitzschutzsystem ausgerüstet werden bestehend aus einer Fangeinrichtung mit einer Fangstange auf dem Dach Bild 8: Mindestabstand zwischen allen Teilen des Blitzschutzsystems und Persnen im Schutzraum einhalten Als Mindestabstand für feste Baustffe wird empfhlen bei 1 Ableitung: 25 cm bei 2 Ableitungen: 15 cm bei 3 und mehr Ableitungen: 10 cm hchspannungsfeste islierte Ableitung Bild 9: Schutzhütte mit hchspannungsfester islierter Ableitung Ableitung in/an der Tragstütze (Knstruktinsbedingt ist die Ausführung einer zweiten Ableitung nicht möglich.) Erdungsanlage und Ptentialsteuerung wie in den Abschnitten 4.1 und 4.2 beschrieben Als Mindestabstand zwischen der Ableitung und den Persnen im Schutzraum wird 25 cm (für feste Baustffe) empfhlen. Dieser kann in der Regel nicht eingehalten werden. Deshalb sllte die Ableitung mit hchspannungsfestem Islatinsmaterial (siehe [3] Abs. 8.1) ummantelt sein. 4.7 Zusätzliche metallene Installatinen Bei dem eingangs beschriebenen Ansatz, dass Schutzhütten alle möglichen Gebäude zum Schutz für Menschen sein können, sind auch vn außen eingeführte metallene Leitungen denkbar, wie beispielsweise elektrische Strmversrgungsleitungen für Beleuchtung, Telefnleitungen, metallene Wasserrhre (Bild 11). Diese Installatinen müssen, wie im Blitzschutz gefrdert, in den Blitzschutz-Ptentialausgleich einbezgen werden. Das bedeutet das Verbinden der metallenen Installatinen und Leitungen mit dem Blitzschutzsystem beim Eintritt in das Gebäude. Aktive Leiter werden mit Überspannungsschutzgeräten einbezgen. Blitzschutz vn Schutzhütten VDE/ABB-Merkblatt

6 Literatur [1] Oberlandesgericht Stuttgart: Wandererpavilln im Wald. Aktenzeichen 5U138/87, [2] Nrmenreihe VDE : Blitzschutz, VDE- Verlag / Beuth-Verlag, Berlin. [3] Nrm VDE : Blitzschutz - Teil 3: Schutz vn baulichen Anlagen und Persnen, VDE-Verlag / Beuth-Verlag, Berlin. Bild 11: Wartehäuschen mit elektrischer Beleuchtung [4] VDE-Ausschuss für Blitzschutz und Blitzfrschung: Berechnungshilfe für Fangstangen zum Schutz vn Objekten geringer Höhe und Abmaße, BHerausgeber VDE Verband der Elektrtechnik Elektrnik Infrmatinstechnik e.v. Ausschuss für Blitzschutz und Blitzfrschung (ABB) Stresemannallee Frankfurt Bilder: Dehn + Söhne, Fritz Mauermann, Landeshauptstadt München, VDE/ABB Hinweis zu Nrmen: Es sind die Fassungen mit dem neuesten Ausgabedatum anzuwenden. Dwnlad: VDE/ABB 1. Auflage 2013 Blitzschutz vn Schutzhütten VDE/ABB-Merkblatt