Keine Angst vor Überspannung

^{Januar 2020  I  3 Minuten  I  Stahl- und Metallbau}

Im Sommer brauen sich Gewitter oft ganz plötzlich zusammen. Bestimmt haben auch Sie dann schon einmal die Sekunden zwischen Blitz und Donner gezählt, um herauszufinden, wie weit das Gewitter noch entfernt ist.

Die Anzahl der Sekunden geteilt durch 3 ist die Entfernung des Gewitters in Kilometern, lautet die einfache Faustregel. Aber wussten Sie, dass Ihnen ein Gewitter selbst in 16 Kilometern Entfernung noch gefährlich werden kann? Wenn Sie den Donner hören können, dann kann ein Blitz auch in Ihrer Nähe einschlagen.

Blitzschläge in Gebäude und Hallen sind heute in Europa weitestgehend ungefährlich für den Menschen. Das liegt vor allem an verbesserten äusseren Blitzschutzmassnahmen, die baugesetzlich verpflichtend sind. Anders sieht es mit der Sicherheit von Anlagen und Maschinen aus. Überspannungsschäden machen rund 80 % aller Blitzschäden aus. Dafür braucht der Blitz nicht direkt im Gebäude einzuschlagen. Der Radius, in dem die Schockwelle und die magnetische Aufladung eines Blitzschlags Konsequenzen haben können, beträgt stolze zwei Kilometer.

Gleichzeitig wird unser Leben immer digitaler: unser Zuhause, unser Büro und selbst Industrie- und Produktionshallen sind immer stärker abhängig von sensibler Technik. Immer häufiger kommen zum Beispiel intelligente Klimatechnik, Kommunikationssysteme oder Einbruchsicherungen zum Einsatz. Auch der Zugang zu Büro- und Industriegebäuden oder speziell gesicherten Bereichen innerhalb eines Gebäudes wird heute hauptsächlich über elektronische Systeme gesteuert.

Auch Maschinen und Geräte, die mit Starkstrom betrieben werden, müssen gegen Überspannungsfälle geschützt und geerdet werden. Dann spricht man von der sogenannten Schutzerdung. Sie sorgt dafür, dass im Falle eines Störfalles durch Überspannung Menschen und Maschinen unversehrt bleiben. Gründe für Überspannung an Maschinen und Geräten können neben Blitzschlag auch ein Stromausfall in einem benachbarten Stromnetz oder der Kurzschluss eines Aussenleiters sein. Auch diese weniger gewaltigen Überspannungen zerstören im Fehlerfall Bau- oder Anlagenelemente – mit weitreichenden Folgen.

Eine zweite wichtige Vorkehrung zum Schutz vor Überspannung ist der Potentialausgleich. In der Industrie findet er im Alltag auch ganz ohne Gewitter Verwendung: Geräte und Schaltungen, die eine potentiell gefährliche Spannung tragen, müssen in jedem Fall geerdet werden. Das geschieht durch eine Kette von Verbindungen. Dabei wird eine physische Verbindung zwischen allen leitfähigen Bauelementen einer Maschine oder eines Gebäudes, die normalerweise keine Spannung tragen (zum Beispiel die Stahlträger einer Industriehalle, Kabeltrassen oder Rohrflanschen) und dem Schutzleiter für Niederspannung. Die Schutzleiter wiederum sind mit der Haupterdungsschiene verbunden. Im Falle einer Überspannung kann die Elektrizität so in die Haupterdungsschiene abgeleitet werden.