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6. Voruntersuchungen und Plausibilitätskontrolle des Simulationsmodells
6.2.5. Einuss ungleichmäÿiger Stromaufteilung
Schlägt ein Blitz in ein reales Blitzschutzsystem ein, teilt sich der Blitzstrom in
ungünstigen Fällen nicht gleichmäÿig auf alle vorhandenen Ableitungen und Erder
auf. Diese ungleichmäÿige Aufteilung wird in der DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
durch den sogenannten k C -Faktor berücksichtigt. Dabei ist die Stromaufteilung auf
die Erder umso ungleichmäÿiger,
• je weiter entfernt der Blitzeinschlag von der Mitte des Gebäudegrundrisses
stattndet,
• je gröÿer das Gebäude in Bezug auf Länge und Breite ist und
• je niedriger das Gebäude ist 9 .
Bei allen in Kapitel 7.1 und 7.2 vorgestellten Simulationen sind die Erder hochleitfähig
miteinander verbunden, sodass sich eine gleichmäÿige Stromaufteilung auf
die Erder einstellen kann. Um den Einuss einer ungleichmäÿigen Stromaufteilung
zu untersuchen, wurde folgende Simulation durchgeführt: Von einem Gebäude der
Gröÿe 10 m × 50 m werde angenommen, dass es 5 m über der Erdoberäche hoch sei
und dass es mit 6 m langen Tiefenerdern ab Kellerniveau (vgl. Kapitel 7.1.3) versehen
sei. Angenommen wurde weiterhin ein Blitzeinschlag unmittelbar in eine der
Gebäudeecken.
Mit Hilfe der kommerziellen Software DEHN Distance Tool wurde unter Berücksichtigung
dieser Annahmen für den dem Einschlagspunkt nächsten Erder ein Faktor
von k C = 0,51 berechnet. Das bedeutet, dass 51 % des gesamten Blitzstromes über
diesen Erder ieÿen. Da die Berechnungssoftware keine Angaben über die übrige
Stromverteilung macht, wurde vom ungünstigsten Fall, nämlich der Aufteilung von
je 24,5 % auf die beiden unmittelbar benachbarten Erder ausgegangen. Das Ergebnis
ist für I = 100 kA und linearen Boden in Abbildung 6.22 zu sehen, wobei hier die
Auswerteachse (vgl. Kapitel 6.1.4 und 6.2.4) an diejenige Gebäudeecke gelegt wurde,
an welcher der angenommene Blitzeinschlag stattfand.
Wie leicht zu erkennen ist, bewirkt die ungleichmäÿige Stromaufteilung in diesem
Fall einen deutlichen Unterschied in den Schrittspannungen an der vom Blitzeinschlag
betroenen Gebäudeecke. Alle in den folgenden Kapiteln gezeigten Ergebnisse haben
somit nur dann Gültigkeit, wenn durch geeignete Maÿnahmen (wie Querverbindungen
zwischen Ableitungen) sichergestellt ist, dass es zu einer gleichmäÿigen Stromaufteilung
auf alle Erder kommt. Ist dies nicht der Fall, bedarf es einer Einzelfall-
Untersuchung, welche die individuellen Stromaufteilungen berücksichtigt.
Bezüglich der Stromaufteilung im Allgemeinen bleibt noch anzumerken, dass in
der Realität die Blitzschutz-Erdungsanlage nur in den wenigsten Fällen mit dem
vollen Blitzstrom belastet wird. In der Regel wird ein Teil des Blitzstromes über die
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Die Norm empehlt horizontale Querverbindungen zwischen den Ableitungen. Durch mehr Querverbindungen
bei höheren Gebäuden ist eine gleichmäÿige Stromaufteilung besser gewährleistet.
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