Bioklimatischen Hauses auf Kreta - FH Aachen, Elektrolabor

Blitzschutzkonzept für die Hybridanlage des Bioklimatischen Hauses auf
Kreta
Prof. Dr.-Ing. Alexander Kern / Dipl.-Ing Frank Krichel
Blitzschutzkonzept für die
Hybridanlage des Bioklimatischen
Hauses auf Kreta
erstellt von Prof. Dr.-Ing A. Kern und
Dipl.-Ing. Frank Krichel
in der Fachhochschule Aachen, Abt. Jülich im
Rahmen des von der AG-Solar NRW
geförderten Forschungsprojekts
„Blitzschutz-Konzept für netz-autarke
Hybridanlagen“
FKZ: 26111401
Adresse: Fachhochschule Aachen, Abt. Jülich
Ginsterweg 1, Elektrolabor (L3)
52428 Jülich
Tel.: 02461-993231 oder 02461-993167
Fax 02461-993260
Mails a.kern@fh-aachen.de
krichel@fh-aachen.de

Prof. Dr.-Ing. Alexander Kern / Dipl.-Ing. Frank Krichel Blitzschutzkonzept bioklimatisches Haus
Das bioklimatische Haus
Die Fachhochschule in Heraklion (T.E.I.) beschäftigt sich in Zusammenarbeit mit der
Fachhochschule Aachen, Abteilung Jülich, verstärkt mit der Erforschung von
Nutzungsmöglichkeiten regenerativer Energien. Eines von vielen Projekten ist das
sogenannte bioklimatische Haus. Der griechische Professor Andreas Vlissidis und
seine Mitarbeiter untersuchen dabei die Möglichkeit, ein kleines Gebäude von der
Größe eines Ferienhauses ausschließlich mit regenerativer Energie zu versorgen.
Das Gebäude wurde nach passivsolaren Gesichtspunkten errichtet und verfügt über
einen Wind- und Solargenerator zur Stromerzeugung. Der Warmwasserbedarf soll in
Zukunft von Sonnenkollektoren gedeckt werden, die Räume werden mittels
Luftkollektor und Kamin beheizt. Das Haus wird derzeit als Büro des Fachbereichs
„Regenerative Energien“ genutzt, die meisten Verbraucher sind daher PC´s.
Ansicht des bioklimatischen Hauses
Funktionsprinzip des Hauses
Das Gebäude, welches als kleines Wohnhaus mit ca. 50m 2 Grundfläche konzipiert
wurde, befindet sich auf dem Gelände des Windparks des T.E.I. Es ist mit einem
Badezimmer, einer Küche und einem Raum zur Unterbringung der technischen
Einrichtungen ausgestattet. Zwei weitere Räume werden als Büro des
Studienganges Regenerative Energien genutzt.
Das Haus ist nach Süden ausgerichtet und gut isoliert. Zwei Rohre, die an der
Nordfassade angebracht sind und über den Keller in einer Tiefe von 0,80 m in das
Innere des Hauses führen, sorgen für Kühlung im Sommer. Die Luft wird durch die
nördlichen Öffnungen der Rohre durch eine Gesteinsschicht geleitet, worin sie sich
abkühlt und anschließend durch die Innenrohröffnungen im Haus verteilt wird.
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Im Winter wird die warme Luft aus dem Glasdach mit Hilfe von Ventilatoren direkt in
das Innere des Hauses geführt. So wird eine Kühlung im Sommer erreicht und im
Winter die Temperatur auf einem erträglichen Niveau gehalten.
Kühlprinzip für den Sommer Heizprinzip für den Winter
Energieversorgung des Hauses
Die elektrische Energieversorgung erfolgt durch eine Kombination von Sonnen- und
Windenergie.
Eine kleine Windkraftanlage mit Permanentmagnetgenerator kann eine elektrische
Leistung von max. 1kW erzeugen. Der Drei-Phasen-Wechselstrom des Generators
wird mit einem kombinierten Gleichrichter/Laderegler in einem Akkumulatorsatz mit
einer Kapazität von 600 Ah bei 24 V Gleichspannung eingespeist.
Windkraftgenerator
Acht Solarmodule (Typ: Siemens Solar Industries Modul M 55, 53 Wp pro Modul,
Kurzschlußstrom: 3,35 A, Bemessungsstrom: 3,05 A, Leerlaufspannung: 21,7 V,
Bemessungsspannung: 17,4 V) mit insgesamt 440 Wattp werden durch ein 2achsiges
System dem Sonnenstand nachgeführt.
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Über einen entsprechenden Laderegler ( Typ: Shuntladeregler Solar Fabrik Freiburg
SLR 114-001) wird nicht direkt verbrauchter Strom ebenfalls in dem Akkumulatorsatz
gespeichert.
Kombinierter Gleichrichter/Laderegler für die Windkraftanlage
Photovoltaikgenerator
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Laderegler für die PV-Anlage
Akkumulatorsatz
Das bioklimatische Haus ist ein Versuchsgebäude. Um für Forschungszwecke eine
Versorgungssicherheit zu gewährleisten, gibt es neben der Versorgung durch
regenerative Energiequellen zusätzlich einen Anschluss an das öffentliche
Stromnetz. Die Erzeugung regenerativer Energie erfolgt über die Hybridanlage.
Beide Anlagenteile sind über Laderegler an einen Akkumulatorsatz und einen
Sinuswechselrichter (Typ: Studer Modell 2324, Bemessungsleistung: 2,3 kW )
angeschlossen. Der Inverter speist 230 Volt Spannung in die elektrische
Hausversorgung ein.
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Sinuswechselrichter
Vor dem Hausverteiler für die Versorgung der einzelnen Verbraucher ist eine
Steuerung angebracht, die über eine Schützschaltung die Umschaltung zwischen
öffentlichem Netz und Hybridanlage steuert. Die Schützschaltung ist so aufgebaut,
dass die Anlage sowohl automatisch als auch manuell betrieben werden kann. Die
erste Priorität der Anlage bei Automatikbetrieb ist die Versorgung des Hausnetzes
mit Strom aus dem Hybridsystem bzw. dem Batteriespeicher. Bei zu hoher
Leistungsaufnahme der Verbraucher schaltet die Anlage vollständig auf das
öffentliche Netz um. Ist der Inverter wieder in der Lage genug Leistung zur Verfügung
zu stellen, schaltet die Anlage erneut auf Versorgung durch das Hybridsystem. Im
manuellen Betrieb kann die Anlage von Hand auf öffentliches Netz oder auf
Hybridsystem umgeschaltet werden. Der Aufbau der Energieversorgung ist auf dem
folgenden Übersichtsdiagramm zu erkennen.
Solarpanel
440 W
Windrad
1100 W
öffentliches
Stromnetz
Aufbau der elektrischen Versorgung
Solarladeregler
Windladeregler
Heiz-
Widerstand
Akkumulator
600 Ah
Sammelschiene
und Messbox
Sinuswechselrichter
960 W Nennleistung
Steuerung
Hauselektrik
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Konzept und Anforderungen für den Blitzschutz
Das Blitzschutzkonzept für eine Hybridanlage muss grundsätzlich für zwei
unterschiedliche Bedrohungsfälle ausgelegt sein:
- Schutz vor den Auswirkungen direkter Blitzeinschläge in die
Anlagenkomponenten selbst bzw. die Gebäude der Anlage;
- Schutz vor Blitzüberspannungen an den Komponenten der Hybridanlage, die
auch durch indirekte Blitzeinschläge hervorgerufen werden können.
Um ein technisch/wirtschaftlich ausgewogenes Schutzkonzept zu erstellen, bedarf es
einer sorgfältigen Risikoanalyse. Diese kann unter Zuhilfenahme der DIN VDE 0185
Teil 2: Mai 2002 gemacht werden.
Die daraus resultierenden Schutzmaßnahmen vor den Auswirkungen direkter
Blitzeinschläge müssen entsprechend der DIN VDE 0185 Teil 3: Mai 2002 gemacht
werden. Weitergehende Anforderungen an den Schutz vor Blitzüberspannungen
(LEMP-Schutz) richten sich insbesondere nach der DIN VDE 0185 Teil 4: Mai 2002.
Die Inhalte dieser Normen werden im hier beschriebenen Konzept grundsätzlich
berücksichtigt.
Das bioklimatische Haus besaß zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Konzepts
keinen Blitzschutz.
Die Risikoanalyse
Die Risikoanalyse wurde anhand der von AixThor entwickelten, der DIN VDE 0185
Teil 2 entsprechenden Software „Abschätzung des Schadensrisikos infolge
Blitzschlags“ durchgeführt. Einen maßstäblichen Überblick der Anlage gibt das
folgende Übersichtsbild.
5 m 1 m
7 m
Bioklimatisches Haus
Übersicht der Anlage
7 m
15 m
Wettermast
10 m
4 m 2 m
Windkraftgenerator
11,5 m
Photovoltaikgenerator
2,5 m
Ausleger ca. 2 m
Tiefe ca. 1 m
2 m
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Der Photovoltaikgenerator steht lediglich 2 m neben dem Wettermast. Insofern würde
er einen idealen äußeren Blitzschutz für den Generator darstellen. Dazu muss jedoch
kontrolliert werden, ob die Höhe des Mastes für den Schutz des Generators
ausreichend ist.
hW = 10 m
(Höhe Wettermast)
r = 60 m
(Radius Blitzkugel
für Schutzklasse IV)
hPV,max
=max. Höhe
der PV-Anlage)
s = Abstand
Wettermast-Erd-
Berührungspunkt
2
r ( ) 2
2
= s + r − hW
s ( ) 2
2
= r − r − h
W
s =
2
1100m
s = 33,
17m
⇒ x = 28,
67m
2
r ( ) ( ) 2
2
= , 67m
+ r − h , max
h PV , max
hPV , max =
28 PV
= r −
7,
3m
r
2
−
( ) 2
28, 67m
Berechnung der Funktionalität des Wettermastes als Fangstange für den PV-Generator
Die Berechnung zeigt, dass der Photovoltaikgenerator bis über 7m Höhe haben dürfte,
um bei Schutzklasse IV noch im Schutzbereich des Wettermastes zu stehen. Damit
braucht der Photovoltaikgenerator keinen eigenen äußeren Blitzschutz.
Als nächstes ist interessant zu wissen, ob das Haus ebenfalls noch von dem
Wettermast für Schutzklasse IV geschützt wird. Als erster Punkt wird die höchste Stelle
des Hauses kontrolliert. Die Kaminspitze ist ca. 6 m hoch. Zuerst muss der Abstand des
Kamins vom Wettermast berechnet werden.
Kamin
3,5 m
h w
h PVmax
4,5 m X
s
X
7,5 m
Abstandsberechnung Wettermast – Kamin
r
r
x =
x = 8,
28m
2 ( 7,
5m)
+ ( 3,
5m)
Nun kann errechnet werden, wie hoch die Kaminspitze bei dieser Anordnung und
Schutzklasse IV höchstens sein darf.
r
.
.
MP
Wettermast
2
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h w
8,28 m 24,89m
Berechnung der Funktionalität des Wettermastes als Fangstange für den PV-
Generator
h
h
Ka min, max
Ka min, max
= r − r
= 5,
4m
2
r
r
r
− ( 33,
17m
−8,
28m)
Der Kamin dürfte maximal 5,4 m hoch sein. In Realität ist er aber ca. 6 m hoch. Aus
diesem Grund steht das Gebäude nicht vollständig im Schutzbereich des
Wettermastes. Wenn die Risikoanalyse einen äußeren Blitzschutz für das Haus
fordert, muss er neu erstellt werden. Mit diesen Kenntnissen kann nun die Analyse
mit Hilfe der Software gemacht werden.
Eingabe Versorgungsleitungen
.
.
2
MP
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Eingabe Versorgungsleitungen
Netzzuleitung
WEA-Leitung
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Eingabe Versorgungsleitungen
Eingabe Schadenswahrscheinlichkeiten und Reduktionsfaktoren
Auswahl der relevanten Schadensarten
Generatorhauptleitung
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Schadensfaktoren der relevanten Schadensarten
Ergebnis der Risikoanalyse
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Die Analyse zeigt, dass die Risiken von Schäden (RA, RB und RC), hervorgerufen
durch einen direkten Einschlag in die Anlage bzw. das Gebäude, gering sind. Die
Maßnahmen konzentrieren sich auf die Minimierung der indirekten Blitzeinwirkungen.
Hierbei steht die Störung bzw. Zerstörung von Anlagenteilen innerhalb des
Gebäudes, hervorgerufen von Überspannungen, im Vordergrund. Menschenleben
sind durch den Ausfall von Anlagenteilen in keiner Weise gefährdet.
Hier erscheint die Errichtung einer äußeren Blitzschutzeinrichtung der Klasse IV für
das Haus Grundlage für den weitergehenden Schutz der Anlagenteile innerhalb des
Gebäudes. Das bedingt ebenfalls den Blitzschutzpotentialausgleich der Leitungen
am Gebäudeeintritt, mit den entsprechenden Maßnahmen zum
Überspannungsschutz.
Die Modifikation innerhalb des Programms sieht folgendermaßen aus:
Errichtung eines äußeren Blitzschutzes der Klasse IV
Einbau von Blitzstromableitern in alle Versorgungsleitungen (hier nur für die
Netzzuleitung zu sehen)
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Die Modifikationen führen zu den folgenden Ergebnissen:
Ergebnisse der Modifikationen
Mit Hilfe dieser Schutzmaßnahmen, kann die Hybridanlage technisch/wirtschaftlich
ausgewogen geschützt werden.
Konkret heißt das:
• Installation einer äußeren Fangeinrichtung für das bioklimatische Haus der
Schutzklasse IV.
• Der Photovoltaikgenerator ist bereits durch den Wettermast ausreichend
gegen direkte Einschläge geschützt.
• Der Windkraftgenerator erhält keine äußere Blitzfangeinrichtung, da sein
Wiederbeschaffungswert geringer ist als die Installationskosten für die
Fangstange
• Blitzschutzpotentialausgleich aller eingeführten Leitungen, inklusive der
Maßnahmen gegen Überspannungen.
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Schutz vor direkten Blitzeinschlägen
Die Analyse bzw. die Überlegungen zum Schutz der Anlage gegen direkte
Blitzbedrohungen führten zu dem Ergebnis, dass das Haus eine äußere
Fangeinrichtung der Klasse IV erhalten soll. Aufgrund der Geometrie des Hauses
ist es hier zweckmäßig, am Dachmittelpunkt, der gleichzeitig die höchste Stelle
des Gebäudes darstellt, eine Fangstange zu errichten. Die Höhe der Fangstange
soll nun ermittelt werden.
h F+H
h Ecke
X Y
r
r
.
r
.
MP
hF+H=Höhe Haus + Fangstange
hEcke=Höhe Hausecke=3m
= 3600m
= 18,
73m
2 ( r − h )
2
− ( 60m
− 3m)
2
Y = r − Ecke
Abstandsberechnung Ecke Haus / Erdberührpunkt der Blitzkugel
Als nächstes muss der Abstand der Hausecke zum Kamin errechnet werden. Er
ergibt sich geometrisch zu:
Kamin
Berechnung Abstand Ecke Haus/Kamin
X
Grundfläche des
Hauses
Y
Y
Ecke des Hauses
x =
2
y +
x = ( ) ( ) 2
2
3, 5m
+ 3,
5m
y
x = 4, 95m
≈ 5m
2
2
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Vor dem Haus befindet sich noch ein Überdach aus Holz und Kunststoff (ca. 5m x
2m). Damit dieses sich noch sicher im Schutzbereich befindet, wird die Strecke x
noch um 2 m vergrößert. Damit ergibt sich für x eine Länge von ca. 7 m.
Mit diesem Ergebnis läßt sich nun die Höhe der Fangstange errechnen.
hF + H
= r −
r
2
−
2
2
2
( x + y)
= 60m
− 3600m
− ( 25,
73m)
= 5,
8m
Das Ergebnis zeigt, dass der Kamin als Fangeinrichtung ausreichen würde. Hier darf
jedoch kein direkter Blitzeinschlag stattfinden, da ansonsten Blitzströme in das Innere
des Hauses eindringen würden. Das muss durch die Errichtung einer isolierten
Fangeinrichtung vermieden werden. Aus diesem Grund wird eine Fangstange auf
dem Dach installiert, die den Kamin um ca. 50 cm überragt. Hier muss der
notwendige Sicherheitsabstand zwischen Fangstange und Kamin eingehalten
werden. Dieser berechnet sich zu:
kc
d = ki
⋅ ⋅l
in m
k
mit: ki =Faktor, der von der gewählten Schutzklasse der Blitzschutzanlage abhängt
m
kc =Faktor, der von der geometrischen Anordnung abhängt
km =Faktor, der vom Material in der Näherungsstrecke abhängt
l =Länge der Blitzableitung, gemessen zwischen der betrachteten
Näherungsstelle und der dazugehörigen Potentialausgleichsebene in m
Für den konkreten Fall ergibt dieser sich zu:
1
d = 0 , 05⋅
⋅10m
= 0,
5m
1
Das bedeutet, dass zwischen der Fangstange und dem Kamin ein Abstand von
mindestens 0,5 m eingehalten werden muss. Befestigt wird die Fangstange am
Kamin mit einer Isolierstütze. Um den Blitzstrom zumindest in zwei Teile aufzuteilen,
werden zwei Ableitungen von der Fangstange zur Erdungsanlage installiert, die an
entgegensetzt gelegten Stellen des Hauses heruntergeführt werden.
Die Erdungsanlage wird als nicht geschlossener Ringerder ausgeführt. Die
Verlegetiefe muss mindestens 50 cm betragen. Bei Flachdraht feuerverzinkt muss
der Querschnitt 100 mm 2 betragen. Die Erdungsanlage verläuft komplett um den
hinteren Teil des Hauses herum, von dort aus geht eine Stichleitung am Wettermast
vorbei zum Photovoltaikgenerator. Sowohl der Wettermast wie auch der
Photovoltaikgenerator werden mit der Erdungsanlage verbunden. Zum Mast des
Windkraftgenerators wird keine Erdleitung gelegt, da der Generator weder gegen
direkte noch gegen indirekte Blitzeinwirkungen geschützt werden soll. Die
Generatorhauptleitung muss, da sie im Erdboden verlegt ist, gegen die galvanische
Einkopplung von Blitzteilströmen geschützt werden. Dazu wird die bestehende
Generatorhauptleitung zwischen dem Generator und dem Hauseingangspunkt gegen
eine geschirmte Leitung ausgetauscht. Hierzu wird RADOX 125 Kabel der Firma
HUBER+SUHNER AG aus der Schweiz mit 2 x 2,5 mm 2 eingesetzt.
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Durch die Verwendung dieses Kabels kann man auf den Einsatz von
entsprechenden Blitzstromableitern, die außerdem nicht für alle Anforderungen der
Gleichstromseite zur Verfügung stehen, verzichten. Der Kabelschirm muss sowohl
auf der Generatorseite, wie auch am Einführungspunkt in das Haus flächig und gut
leitend mit der Erdungsanlage verbunden werden. Falls der ganze Blitzstrom geführt
werden muss, dann ist eine Entlastungsleitung vorzusehen. Dies ist hier nicht
notwendig, da lediglich Blitzteilströme galvanisch einkoppeln können. Der
Schirmquerschnitt von 10 mm 2 reicht aus. Die Verwendung des geschirmten Kabels
hat des weiteren im Hinblick auf die EMV-Problematik (Antennencharakteristik der
Generatorhauptleitung) den Vorteil, dass die Abstrahlung elektromagnetischer
Störungen von der Generatorhauptleitung deutlich reduziert wird. Außerdem besitzt
das Kabel eine gute UV-Beständigkeit, die unter den dort herrschenden klimatischen
Bedingungen sehr von Vorteil ist.
2. Ableitung
Fangstange (50 cm höher als der Kamin)
Isolierstütze zur Befestigung
(Abstand zum Kamin: 50 cm)
1. Ableitung
Prinzipieller Verlauf der äußeren Fangeinrichtung für das Haus
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Erdungsanlage
Fangstange
2. Ableitung
Verlauf der Erdungsanlage
Bioklimatisches
Haus
1. Leiter:
1
2. Isolation:
3. Schirm:
4. Mantel
1. Ableitung
Anschluss 1. Ableitung
an die Erdungsanlage
Wettermast
Anschluss
Wettermast
2 3 4
Kupfer verzinnt nach IEC 228, Klasse 5
RADOX 125 Aderfarben rot und blau
Kupfer-Geflecht verzinnt, Querschnitt 10 mm
RADOX 125 schwarz
RADOX
Kabel
(erdverlegt)
Erdungsanlage
Windkraftgenerator
Photovoltaikgenerator
Aufbau RADOX 125 Kabel der Firma Huber+Suhner (Schweiz)
Schutz vor indirekten Blitzeinschlägen
Anschluss PV-Generator
Am Eintritt der elektrischen Leitungen von den Generatoren und dem öffentlichen
Netz in das Gebäude wird ein neuer Blitzschutzkasten installiert. Er beinhaltet sowohl
Blitzstromableiter wie auch Überspannungsableiter, bzw. Kombinationsableiter. Aus
diesem Grund muss eine möglichst kurze Erdverbindung (mind. 16 mm 2 ) durch den
Anschluss an die Erdungsanlage realisiert werden. Weil alle Leitungen zentral links
neben der Akkumulatorbatterie eingeführt werden, wird der Kasten
zweckmäßigerweise an der im folgenden Bild gekennzeichneten Stelle angebracht.
2
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Positionierung des Blitzschutzkastens
Blitzschutzkasten
Das Drehstromsystem des Windkraftgenerators wird mittels eines
Kombinationsableiters (DEHNventil DV TNS 255) geschützt, da hier Blitzströme auf
der Leitung auftreten können, da der Windkraftgenerator keine eigene
Fangeinrichtung bekommt. Ein Kombinationsableiter stellt einen Blitzstromableiter mit
integriertem Überspannungsableiter in einem Gehäuse dar.
Die Generatorhauptleitung der Photovoltaikanlage ist blitzteilstromfrei, deshalb ist
hier kein Blitzstromableiter erforderlich. Sogar auf einen Überspannungsableiter
könnte verzichtet werden, wenn die Schirmung des Kabels optimal an beiden Enden
angeschlossen werden könnte und über den Photovoltaikgenerator und den
Anschlussstellen keine induzierten Spannungen auftreten würden. Da weder das
Eine noch das Andere sichergestellt werden kann, wird vorsorglich am Eingang der
Generatorhauptleitung in das Haus ein Überspannungsableiter (DEHNguard T 75)
eingebaut. Es muss darauf geachtet werden, dass der Schirm der
Generatorhauptleitung im Blitzschutzkasten flächig mit Schirmanschlussklemmen an
der Sammelschiene und damit an den Erder angeschlossen wird. Auf der Seite des
Generators muss der Schirm mit dem Gestell verbunden werden. Nur so kann
gewährleistet werden, dass die Leitung blitzteilstromfrei bleibt.
Die Netzzuleitung wird ebenfalls mit einem Kombinationsableiter (DEHNventil DV
TNS 255) geschützt.
Eigentlich wären damit alle hybridsystemrelevanten Teile ausreichend geschützt. Da
der Wettermast jedoch als Fangeinrichtung für den Photovoltaikgenerator dient,
können auf den Leitungen der am Wettermast angebrachten Geräte bei einem
Direkteinschlag Blitzströme fließen, die dann in das Haus eindringen können. Somit
sind die Hybridanlagenteile innerhalb des Hauses gefährdet. Um diese Gefahr
abzuwenden, müssen die Leitungen des Anemometers, der Windfahne, des
Feuchtigkeitssensors (Hygrometer), des Barometers, des Kohlendioxyd-Messers,
des Pyranometers und des Temperaturmessers beschaltet werden. Dies geschieht
im gleichen Blitzschutzkasten, da auch diese Leitungen an der gleichen Stelle wie
alle anderen in das Gebäude eintreten. Der verwendete Datalogger (Delta T DL 2-e)
besitzt eine max. Signaleingangsspannung von +/-2.096V.
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Als Eingangsschutz hat der Logger eine Karte mit Varistoren (+/- 50 Volt), so dass er
vor Spannungen über 50 Volt in jedem Fall geschützt werden muss. Die Leitungen,
die Signalspannungen führen, die direkt vom Logger verarbeitet werden können,
werden mit Blitzductoren auf Schutzpegel unter 50 Volt beschaltet. Die anderen
Signale müssen, bevor sie den Logger erreichen, erst noch auf Werte bis zwei Volt
umgesetzt werden. Die hierzu verwendeten Umsetzschaltungen müssen ebenfalls
geschützt werden. Hier werden Überspannungsgeräte eingesetzt deren Schutzpegel
unter 300 Volt ist. Dies sollte in jedem Falle einen Schaden an diesen Schaltungen
verhindern.
Vom Kasten aus muss eine kurze, daher niederimpedante Verbindung zum Erder
geschaffen werden. Hierzu ist eine Leitung mit einem Querschnitt von mind. 16 mm 2
vorzusehen.
Anmerkung: Die installierten Gerätschaften auf dem Wettermast sind weiterhin durch
direkte und indirekte Blitzeinwirkungen gefährdet. Sie sind nicht Bestandteil des
Hybridsystems und werden daher nicht auf Kosten des Projekts geschützt! Falls hier
ein Schutz der Elemente gewünscht wird, muss dieser separat erstellt und installiert
werden. Die Kosten hierfür müssen vom Betreiber übernommen werden.
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Netz
Windg.
PV
N
L
-
+
Anemom.
Windf.
Pyranom.
Thermistor.
Aufbau Blitzschutzkasten
Spannungsversorgung 5-15 Volt
Messleitung Feuchtefühler bis 1000 mV
Spannungsversorgung 10-30 Volt
Messleitung Feuchtefühler bis 2,5 V
Spannungsversorgung 20-30 Volt
Messleitung Feuchtefühler bis 10 V
DEHNventil DV 2P TN 255
DEHNventil DV TNC 255
DEHNguard DG T 75
Blitzductor CT MOD BD 110
+ BCT BAS
Blitzductor CT MOD BD 110
+ BCT BAS
Blitzductor CT MOD BD 5
+ BCT BAS
Blitzductor CTMOD BD 5
Blitzductor CTMOD BD 24
+ BCT BAS
Blitzductor CTMOD BD 30
Blitzductor CTMOD BD 5
+ BCT BAS
Blitzductor CTMOD BD 30
Blitzductor CTMOD BD 12
+ BCT BAS
Blitzductor CT MOD BD 110
+ BCT BAS
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Alle Blitzschutzmaßnahmen, insbesondere auch die Maßnahmen des
Überspannungsschutzes, sollten fachmännisch unter Berücksichtigung der
einschlägigen Installationshinweise eingebaut bzw. realisiert werden. Nach
Installation aller Maßnahmen ist eine Überprüfung bzw. Abnahme durch einen
unabhängigen Experten vorzusehen.
Eventuelle Neuinstallationen (z.B. weitere Sensoren und Fühler auf dem Wettermast,
weitere Photovoltaik- und Windkraftgeneratoren) müssen sich in das dargestellte
Blitzschutz-Konzept einfügen. Dazu ist unbedingt vor Baubeginn mit den Planern des
Blitzschutzsystems Rücksprache zu halten. Bei der Erweiterung dieser Anlage, bzw.
allgemein beim Bau neuer netz-autarker Hybridanlagen, kann von einer Reduzierung
der Kosten für Blitzschutzmaßnahmen gerechnet werden, wenn die
blitzschutztechnisch relevanten Maßnahmen bereits in der Planungsphase mit
berücksichtigt werden.
Festzuhalten bleibt, dass dem Blitzschutz netz-autarker Anlagen zukünftig steigende
Bedeutung zukommt. Dabei ist auf aus technisch/wirtschaftlicher Sicht ausgewogene
bzw. sinnvolle Schutzmaßnahmen zu achten.
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