Einführungsbeitrag

Die Normenreihe DIN EN 62305 stellt ein Gesamtkonzept zum Blitzschutz (Blitzschutzsystem) von baulichen Anlagen dar und berücksichtigt umfassend: - die Gefährdung durch direkte und indirekte Blitzeinschläge durch Strom und Magnetfeld des Blitzes, - die Schadensursachen infolge Schritt- und Berührungsspannungen, durch gefährliche Funkenbildung, Feuer, Explosion, durch mechanische und chemische Wirkungen, durch Überspannungen, - die zu schützenden Objekte (Gebäude, Personen, elektrische und elektronische Anlagen) und - die Schutzmaßnahmen zu denen Fangeinrichtungen, Ableitungen, Erdungsanlagen, Potentialausgleich-Maßnahmen, Überspannungsschutzgeräte, räumliche Schirmung, Leitungsführung und -schirmung gehören. Wolke-Erde-Blitzentladungen sind gefährlich für bauliche Anlagen (Gebäude) und für Versorgungsleitungen, die in diese Gebäude führen. Sie können zu Schäden an der baulichen Anlage und an ihren Einrichtungen, zu Ausfällen der zugehörigen elektrischen und elektronischen Systeme oder zu Verletzungen von Lebewesen innerhalb oder in der Nähe der baulichen Anlage führen. Folgeauswirkungen solcher Schäden und Ausfälle der Systeme können auch die Umgebung oder die Umwelt der baulichen Anlage beeinflussen. Um die Gefahr möglicher Schäden durch Blitzeinwirkungen zu verringern, können Schutzmaßnahmen erforderlich sein. Ob sie benötigt werden und in welchem Umfang, sollte mit einer Risikoabschätzung nach dieser Norm untersucht werden. Das Risiko wird als der wahrscheinliche, durchschnittliche jährliche Verlust in einer baulichen Anlage durch Blitzeinschläge festgelegt und hängt von der jährlichen Häufigkeit von Blitzeinschlägen, die die bauliche Anlage beeinflussen können, der Schadenswahrscheinlichkeit durch einen der beeinflussenden Blitzeinschläge und dem durchschnittlichen Wert von sich daraus ergebenden Verlusten ab. Blitzeinschläge, die eine bauliche Anlage beeinflussen, werden unterschieden nach: - Blitzeinschläge in die bauliche Anlage; - Blitzeinschläge in der Nähe der baulichen Anlage, direkt in die eingeführte Versorgungsleitung (Stromversorgung, Telekommunikation) oder neben der Versorgungsleitung. Blitzeinschläge in die bauliche Anlage oder in eingeführte Versorgungsleitungen können physikalische Schäden und Lebensgefahr hervorrufen. Sowohl durch Blitzeinschläge neben der baulichen Anlage oder der Versorgungsleitung als auch durch Blitzeinschläge in die bauliche Anlage oder die Versorgungsleitung selbst, können Ausfälle von elektrischen und elektronischen Systemen verursacht werden, als Folge von Überspannungen durch die galvanische oder induktive Kopplung dieser Systeme mit dem Blitzstrom. Auch können durch Blitzüberspannungen verursachte Ausfälle in anwenderseitigen Anlagen und in Stromversorgungsleitungen schaltspannungsartige Überspannungen direkt in den Anlagen erzeugen. DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2) verwendet eine Risikoanalyse, mit deren Hilfe zuerst die Notwendigkeit des Blitzschutzes für eine bauliche Anlage ermittelt wird und dann die technisch und wirtschaftlich optimalen Schutzmaßnahmen ausgewählt werden, die in den eigentlichen Schutznormen (Errichtungsnormen Teil 3 und Teil 4) ausführlich beschrieben sind. Abschließend wird das verbleibende Risiko bestimmt. Zu diesem Zweck wird das zu schützende Objekt in eine oder mehrere Blitzschutzzonen (LPZ) unterteilt. Für jede Blitzschutzzone werden die geometrischen Grenzen, die maßgeblichen Kenndaten, die Blitzbedrohungsdaten und die zu beachtenden Schadensarten festgelegt. Ausgehend vom ungeschützten Zustand des Objekts wird das verbleibende Risiko so lange durch die Anwendung von (weiteren) Schutzmaßnahmen vermindert, bis es das akzeptierbare Risiko unterschreitet. Für die Schadensart Wirtschaftliche Verluste erfolgt eine ökonomische Bewertung der Schutzmaßnahmen auf Basis ihrer Kosten und der möglichen wirtschaftlichen Schäden in und an der baulichen Anlage durch die Blitzeinwirkungen. Diese Norm berücksichtigt Schutzmaßnahmen für bauliche Anlagen einschließlich der darin befindlichen Personen und den elektrischen und elektronischen Anlagen. Die beschriebenen Verfahren können zur einfachen Bestimmung der Schutzklasse eines Blitzschutzsystems nach DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) ebenso verwendet werden, wie zur Festlegung von komplexen Schutzmaßnahmen (SPM) gegen den elektromagnetischen Blitzimpuls nach DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4). In den Anhängen werden Verfahren zur Abschätzung der Häufigkeit der gefährlichen Ereignisse durch Blitzeinschläge, die Schadenswahrscheinlichkeiten für bauliche Anlagen und die Verluste beschrieben. Es werden Kosten-Nutzen-Rechnungen für wirtschaftliche Verluste dargestellt und Fallstudien für bauliche Anlagen durchgeführt. Mit der neuen Ausgabe der DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2) werden gegenüber der Vorgängerausgabe folgende Änderungen vorgenommen: - Die Risikoabschätzung für Versorgungsleitungen (insbesondere Telekommunikationsleitungen) entfällt. Die in eine bauliche Anlage eingeführten Versorgungsleitungen werden ausschließlich als Schadensquelle betrachtet. - Die Verletzungen von Lebewesen durch elektrischen Schlag innerhalb von baulichen Anlagen werden berücksichtigt. - Das akzeptierbare Schadensrisiko für den Verlust von unersetzlichem Kulturgut wurde verringert. - Die Ausweitung des Schadens auf benachbarte bauliche Anlagen oder die Umgebung wird besser berücksichtigt. - Die Einfangflächen für direkte Blitzeinschläge in bauliche Anlagen, für nahe Blitzeinschläge, sowie für direkte und indirekte Blitzeinschläge in eingeführte Versorgungsleitungen wurden überarbeitet und neue Erkenntnisse eingearbeitet. - Der Anhang zur Abschätzung der Schadenswahrscheinlichkeiten wurde aktualisiert; einige der Gleichungen zur Berechnung dieser Schadenswahrscheinlichkeiten wurden geändert. - Es wird eine genauere Unterscheidung zwischen Überspannungsschutzgeräten zum Zweck des Blitzschutz-Potentialausgleichs und dem Einsatz von koordinierten Systemen von Überspannungsschutzgeräten getroffen. Damit ist auch eine bessere Berücksichtigung der unterschiedlichen Schutzwirkungen dieser Maßnahmen bei direkten und indirekten Blitzeinwirkungen möglich. - Die Bemessungs-Stehstoßspannung von Einrichtungen wurde nach unten erweitert bis auf einen Wert von 1 kV. - Die Reduktionsfaktoren wurden ebenso wie die Schadensfaktoren aktualisiert. Bei den Schadensfaktoren entfällt darüber hinaus weitgehend die Festlegung der grundlegenden Berechnungsgleichungen. Es werden im Wesentlichen nur noch "typische Werte" in Tabellenform aufgeführt. - Im Fall der Risikoanalyse für explosionsgefährdete Anlagen ist jetzt zusätzlich zu den Zonen 0 und 20 auch die Berücksichtigung der Zonen 1 und 2 beziehungsweise 21 und 22 möglich. Das geschieht über eine abgestufte Festlegung des Parameters für das Brand- beziehungsweise Explosionsrisiko einer baulichen Anlage. - Für die Berechnungen der wirtschaftlichen Verluste werden zur Abschätzung der Verlustwerte Tabellen zur Verfügung gestellt, um den relativen Wert der Verluste in allen Fällen auswählen zu können (sofern dem Planer keine genaueren Daten zur Verfügung stehen). - Die Anwendungsbeispiele wurden überarbeitet und aktualisiert. - Die vereinfachte Software für die Risikoabschätzung für bauliche Anlagen (Simplified IEC Risk Assessment Calculator - SIRAC) wurde ersatzlos gestrichen. Zuständig ist das K 251 "Blitzschutzanlagen und Blitzschutzbauteile" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2):2006-10 und DIN EN 62305-2 Berichtigung 1 (VDE 0185 305-2 Berichtigung 1):2007-06 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Die Europäische Norm EN 62305-2 wurde vollständig übernommen. b) Die Risikoabschätzung für Versorgungsleitungen (insbesondere Telekommunikationsleitungen) wurde komplett herausgenommen. Die in eine bauliche Anlage eingeführten Versorgungsleitungen werden ausschließlich als Schadensquelle betrachtet. c) Die Verletzungen von Lebewesen durch elektrischen Schlag innerhalb von baulichen Anlagen sind berücksichtigt. d) Das akzeptierbare Schadensrisiko für den Verlust von unersetzlichem Kulturgut ist von 10-3 auf 10-4 verringert worden. e) Die Ausweitung des Schadens auf benachbarte bauliche Anlagen oder die Umgebung ist besser berücksichtigt. f) Die Einfangflächen für direkte Blitzeinschläge in bauliche Anlagen, AD, für nahe Blitzeinschläge, AM, sowie für direkte und indirekte Blitzeinschläge in eingeführte Versorgungsleitungen, AL und AI, wurden überarbeitet und neue Erkenntnisse eingearbeitet. g) Die Schadenswahrscheinlichkeiten PX wurden aktualisiert; einige der Berechnungsformeln für diese Schadenswahrscheinlichkeiten wurden abgeändert. h) Es wird detaillierter unterschieden in Überspannungsschutzgeräte zum Zwecke des Blitzschutz-Potentialausgleichs (Parameter PEB) und Einsatz von koordinierten Systemen von Überspannungsschutzgeräten (Parameter PSPD). Damit ist auch eine bessere Berücksichtigung der unterschiedlichen Schutzwirkungen dieser Maßnahmen bei direkten und indirekten Blitzeinwirkungen möglich. i) Die Bemessungs-Stehstoßspannung von Einrichtungen wurde nach unten erweitert bis auf einen Wert von 1 kV. j) Die Reduktionsfaktoren rx wurden aktualisiert, ebenso die Schadensfaktoren LX. Bei den Schadensfaktoren entfällt darüber hinaus weitgehend die Festlegung der grundlegenden Berechnungsformeln; es werden also im Wesentlichen nur noch "typische Werte" in Tabellenform aufgeführt. k) Im Falle der Risikoanalyse für explosionsgefährdete Anlagen ist nun auch die Berücksichtigung von Zonen 1 und 2 bzw. Zonen 21 und 22 möglich, nicht nur von Zone 0 bzw. Zone 20. Dies geschieht über eine abgestufte Festlegung des Parameters für das Brand- bzw. Explosionsrisiko einer baulichen Anlage, rf. l) Für die Berechnungen der wirtschaftlichen Verluste werden zur Abschätzung der Verlustwerte Tabellen zur Verfügung gestellt, um den relativen Wert der Verluste in allen Fällen auswählen zu können (sofern dem Planer keine genaueren Daten zur Verfügung stehen). m) Die Anwendungsbeispiele wurden überarbeitet und aktualisiert. n) Die vereinfachte Software für die Risikoabschätzung für bauliche Anlagen (Simplified IEC Risk Assessment Calculator - SIRAC) wurde ersatzlos gestrichen.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/K 251 - Blitzschutzsysteme und Blitzschutzbauteile