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8. Diskussion der Simulationsergebnisse und Ableitung von Regeln |UË| Ò Î −→ ¼¼ ¼¼ ¼¼ ¼¼ ¿¼¼ ¾¼¼ ÙÒÑÒØÖÖ ÙÒÑÒØÖÖ · ÊÒ ÌÒÖÖ Ñ¸ ÒÖ ÌÒÖÖ Ñ¸ ÃÐÐÖ ËÖÖÖ Ñ¸ ÌÝÔ ½ ÖÒÞÛÖØ ½¼¼ |UË| Ò Î −→ ¼ ½¼¼ ¼ ¼ ¼ 2 × 2 2 × 5 10 × 10 10 × 50 ÙÖ Ò Ñ (a) linearer Boden (ϱ Erde = 1000 Ωm) ÙÒÑÒØÖÖ ÙÒÑÒØÖÖ · ÊÒ ÌÒÖÖ Ñ¸ ÒÖ ÌÒÖÖ Ñ¸ ÃÐÐÖ ËÖÖÖ Ñ¸ ÌÝÔ ½ ÖÒÞÛÖØ ¾¼ ¼ 2 × 2 2 × 5 10 × 10 10 × 50 ÙÖ Ò Ñ (b) nichtlinearer Boden (σ Erde = 1 . . . 10 mS/m gem. Abb. 6.3) Abbildung 8.1.: Maximal auftretende Schrittspannungen bei ausgewählten Erdungsanlagen und unterschiedlichen Gebäudegröÿen für I = 200 kA 154
8.2. Diskussion der Ergebnisse Den Tabellen 8.1 und 8.2 kann somit auf einfache Art und Weise entnommen werden, welches Erdungskonzept bei welcher Gebäudegröÿe und welchem Blitzschutz- Gefährdungspegel einen wirksamen Schutz gegen zu hohe Schrittspannungen bietet und welches nicht. Zusätzlich sind für einige ausgewählte Erderkongurationen die jeweils maximal auftretenden Schrittspannungen in Abbildung 8.1 für einen Blitzstrom von 200 kA dargestellt. Diese Kongurationen sind: • Fundamenterder, vgl. Kapitel 7.1.1 • Kombination aus Fundamenterder und vier Ringerdern nach VDE, vgl. Kapitel 7.1.2 • Tiefenerder, 9 m lang, ebenerdig beginnend (entspr. Variante h) in Abbildung 7.7), vgl. Kapitel 7.1.3 • Tiefenerder, 9 m lang, ab Kellerniveau beginnend (entspr. Variante d) in Abbildung 7.7), vgl. Kapitel 7.1.3 • Schrägerder, Typ 1, 9 m lang, vgl. Kapitel 7.1.4 Dabei muss in jedem Fall beachtet werden, dass die gröÿten Schrittspannungen bei diesen Erderkongurationen jeweils nicht am selben Ort auftreten, sondern sich die Orte der höchsten Schrittspannung von Konguration zu Konguration unterscheiden. Siehe hierzu auch die jeweiligen Diagramme der Schrittspannung in Abhängigkeit des Radius in den oben genannten Kapiteln. 8.2. Diskussion der Ergebnisse Die einfachste Form eines Blitzschutzerders ist die des Fundamenterders. Dessen Errichtung wird in IEC 60364-5-54 (DIN VDE 0100-540) ohnehin im Rahmen des Schutzes gegen direktes und indirektes Berühren für Neubauten nachdrücklich empfohlen, kann also in der Regel als vorhanden angenommen werden. Wie die Untersuchungen im Rahmen der vorliegenden Arbeit jedoch gezeigt haben, bietet der Fundamenterder alleine bei kleineren Gebäuden noch keinen Schutz gegen zu hohe Schrittspannungen um das zu schützende Gebäude. Erst bei gröÿeren Gebäuden (hier 10 m × 50 m) wird der Grenzwert knapp eingehalten. 1 Der eventuell naheliegende Ansatz, einen für sich genommen unzureichenden Fundamenterder mit einem zusätzlichen Ringerder zu verbessern, ist jedoch, wie die Ergebnisse in Kapitel 7.1.2 zeigen, vollkommen kontraproduktiv, da es hierbei zu stark erhöhten Schrittspannungen gegenüber dem einzelnen Fundamenterder kommt. Der 1 Dass der Grenzwert bei der Darstellung im Fall des nichtlinearen Bodens überschritten wird, ist darauf zurückzuführen, dass der Umrechnungsfaktor von prospektiver Schrittspannung zu tatsächlicher Schrittspannung sehr konservativ gewählt wurde (vgl. Kapitel 6.1.4). Es ist davon auszugehen, dass die realen Schrittspannungen denen des Falls linearen Bodens entsprechen. 155
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Untersuchungen an Blitzschutzerdung
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Vorwort Die vorliegende Arbeit ents
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Inhaltsverzeichnis 5.4. Sonstige As
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Abbildungsverzeichnis 2.1. Schemati
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Abbildungsverzeichnis 7.3. Schritts
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Abbildungsverzeichnis B.8. Schritts
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Abbildungsverzeichnis B.62.Schritts
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Kurzfassung In der vorliegenden Arb
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1. Einleitung nerseits der Blitz al
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2. Blitze Entstehung, Häugkeit, P
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3. Stand des Wissens und der Normun
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3.1. Aktueller Stand des Wissens 3.
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3.2. Aktueller Stand der Normung ti
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3.2. Aktueller Stand der Normung Di
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3.2. Aktueller Stand der Normung Ab
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3.2. Aktueller Stand der Normung 3.
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4. Motivation und Ziele der Arbeit
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die Prüfströme verkleinert sind,
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5. Medizinische Aspekte 5.1.1. Wär
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5. Medizinische Aspekte einem Reiz
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5. Medizinische Aspekte 5.2.1. Reiz
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5. Medizinische Aspekte In Abbildun
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5. Medizinische Aspekte Abbildung 5
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5. Medizinische Aspekte Tabelle 5.1
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5. Medizinische Aspekte Tabelle 5.2
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5. Medizinische Aspekte somit für
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5. Medizinische Aspekte Durch blitz
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5. Medizinische Aspekte 5.5.2. Best
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5. Medizinische Aspekte Körper ode
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5. Medizinische Aspekte (a) komplet
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5. Medizinische Aspekte Abbildung 5
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5. Medizinische Aspekte (a) Strompf
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6. Voruntersuchungen und Plausibili
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6.1. Allgemeines zum Simulationsmod
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6.2. Voruntersuchungen 6.2. Vorunte
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6.2. Voruntersuchungen E Þ Ò Î»
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6.2. Voruntersuchungen darin folgen
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6.2. Voruntersuchungen mit einer Ka
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6.2. Voruntersuchungen 6.2.2. Einus
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6.2. Voruntersuchungen 7.1.2) keine
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6.2. Voruntersuchungen ohne Armieru
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6.2. Voruntersuchungen in Halbkugel
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6.2. Voruntersuchungen Da in (6.14)
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6.2. Voruntersuchungen ½¾ ½¼ Å
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6.2. Voruntersuchungen l Gebäude
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6.2. Voruntersuchungen |UË| Ò Î
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6.2. Voruntersuchungen ¿ ¿¼ ÙÒ
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6.2. Voruntersuchungen der bliebt s
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6.3. Validierung des Simulationsmod
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7. Simulation von Erdungsanlagen Ab
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Seite 173: 8.1. Wirksamkeitsmatrix Tabelle 8.2
Seite 177 und 178: 8.2. Diskussion der Ergebnisse füh
Seite 179 und 180: 8.3. Allgemeine Regeln zur Auslegun
Seite 181 und 182: 9. Behandlung von aktuellen Sonderf
Seite 183 und 184: 9.1. Windkraftanlagen |UË| Ò Î
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Seite 187 und 188: 10. Zusammenfassung und Ausblick Zu
Seite 189 und 190: dungsvarianten untersucht und die S
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Seite 194 und 195: A. Quellcode des verwendeten Skript
Seite 197 und 198: B. Zusätzliche Graphen Zusammenfas
Seite 199 und 200: B.1. Leerlaufende und tatsächliche
Seite 201 und 202: B.2. Konventionelle Erdungskonzepte
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B.2. Konventionelle Erdungskonzepte
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B.3. Nichtkonventionelle Erdungskon
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B.4. Sonderfälle ¼¼ ¼¼ ½¼¼
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B.4. Sonderfälle ¼¼ ¼¼ ½¼¼
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B.4. Sonderfälle ¼¼ ¿¼ ¿¼¼
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Literaturverzeichnis [ABB08] Aussch
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Literaturverzeichnis [Coo80] Cooper
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Literaturverzeichnis [HGAH10] [HGH1
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Literaturverzeichnis [LFMD83] [LH95
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Literaturverzeichnis [P + 65] Pele
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Literaturverzeichnis [VAVA10] Visac
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Relevante Normen [EN62305-3BB4] Nor
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Lebenslauf Der Lebenslauf ist in de
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Erklärung laut Ÿ 9 PromO Ich vers
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