blitzschutz der tegernseer-hütte 02 - w. wettingfeld … · 2013-02-11 · durchhang der...
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Dipl.-Ing. Jürgen WettingfeldWorkshop Hybridanlagen 09/03
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Hochschule Aachen
Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Blitzschutz der Tegernseer-Hütte Vorstellung, Konzept und Realisierungsmaßnahmen
Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Dipl.-Ing Jürgen WettingfeldW. Wettingfeld GmbH & Co. KG
Hafelsstr. 23647809 Krefeld
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
www.wettingfeld.com
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Übersicht
ÜbersichtÜbersicht
• Beschreibung der Anlage• Alter Ist-Stand des Blitzschutzes• Konzept für den Blitzschutz• Äußerer Blitzschutz• Innerer Blitzschutz
• Beschreibung der Anlage• Alter Ist-Stand des Blitzschutzes• Konzept für den Blitzschutz• Äußerer Blitzschutz• Innerer Blitzschutz
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Beschreibung der Anlage
Die Tegernseer-HütteDie Hütte liegt im Adlernest zwischen den Gipfeln von Roß- und Buchstein auf 1650 Meter Höhe. Sie gehört der DAV (Deutscher Alpenverein) Sektion Tegernsee an. Sie bietet Wanderern Kost, Logis und Übernachtungsmöglichkeiten für bis zu 30 Personen an. Im bewirtschafteten Zeitraum werden jährlich ca. 12.000 Gäste gezählt.
Im Mai 1965 brannte sie nach einem Blitzeinschlag vollständig ab.
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Beschreibung der Anlage
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Lage der Tegernseer-Hütte
Beschreibung der Anlage
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Beschreibung der Anlage
Die Photovoltaik-AnlageDer Generator ist auf der Südseite der Hütte, auf dem Blechdach, oberhalb der neu errichteten Sonnenterrasse als Flachdachanlage errichtet worden. Er besteht aus insgesamt 14 Modulen mit einer Systemspannung von 24 Volt.
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Einführung der 14 Generatorleitungen in das Blechdach
Beschreibung der Anlage
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Beschreibung der Anlage
Die Photovoltaik-Anlage
Die Energie wird mittels eines Ladereglers in einem Akkumulator gespeichert. Er besteht aus insgesamt 12 Einzelzellen mit einer Batteriespannung von jeweils zwei Volt.
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Beschreibung der Anlage
Die Photovoltaik-AnlageDie meisten Verbraucher im Hause werden mit dieser Gleichspannung von 24 Volt direkt betrieben (Lampen, Kühlgeräte, etc.). Einige Verbraucher benötigen jedoch zum Betrieb 230 Volt Wechselspannung. Aus diesem Grund ist neben dem Laderegler auch ein Wechselrichter integriert.
Wechselrichter
Laderegler
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Alter Ist-Stand des Blitzschutzes
Alter Ist-Stand
des Blitzschutzes
(Äußerer Blitzschutz)
4 m
3 m
8 m
3 m
6 m
5 m
Terrasse
Hütte
Seilbahneingang
Waschraum/Toiletten
PV-Generator
Blechdach
Blec
hdac
h
Propangas-Anlage
Berg, ca. 50 mhöher als die Hütte,Gipfel ca. 50 mentfernt
= Ableitung
Kamine mit Metallspitzen
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Alter Ist-Stand des Blitzschutzes
Ableitung aus Stahldraht 8 mm verz.
Messung der Erdungsanlage, Ringerder der Erderanordnung Typ B mit Strahlenerder um den Blitzstrom von der Hütte wegzuleiten.
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Alter Ist-Stand des Blitzschutzes
Alter Ist-Stand des Blitzschutzes (Innerer Blitzschutz)
Überspannungsableiter 60 V
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Alter Ist-Stand des Blitzschutzes
Alter Ist-Stand des Blitzschutzes (Innerer Blitzschutz)
Potentialausgleichsschiene im Erdgeschoss. Hieran sind alle metallenen Teile innerhalb der Hütte angeschlossen.
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Durch die Einbindung des Generators in die äußere Fangeinrichtung werden die Risikokomponenten RM und RB bereits so stark minimiert, dass das akzeptierbare Risiko Ra nicht mehr überschritten wird.
Ergebnis nach Eingabe eines Blitzschutzsystems der Klasse IV
Risikoabschätzung
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
• Schutz vor den Auswirkungen direkter Blitzeinschläge in die
Anlagenkomponenten selbst bzw. die Gebäude der Anlage
• 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
• Schutz vor Blitzüberspannungen an den Komponenten der
Hybridanlage, die auch durch indirekte Blitzeinschläge
hervorgerufen werden können
Konzept für den Blitzschutz
Das Blitzschutzkonzept für eine Hybridanlage muss grundsätzlich für zwei unterschiedliche Bedrohungsfälle ausgelegt sein:
Das Blitzschutzkonzept für eine Hybridanlage muss grundsätzlich für zwei unterschiedliche Bedrohungsfälle ausgelegt sein:
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Schutzwinkelverfahren
Schutzwinkel für eine Fangstange bis 3 m Höhe:Schutzklasse I = 70°Schutzklasse II = 72°Schutzklasse III = 76°Schutzklasse IV = 79°
Trennungs-abstand „s“
2,5 m
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Maschenverfahren: Beispiel für die Anwendung
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
0,841,131,722,6820,000,470,630,951,4615,000,210,280,420,6410,000,050,070,100,165,000,050,040,070,104,000,020,030,040,063,000,010,010,020,032,00
P = Eindringtiefe der Blitzkugel [m]60453020
r = Radius der Blitzkugel [m]IVIIIIII
SchutzklasseD = Abstand
der Fangleitung / Fangstange
[m]
Eindringtiefeder Blitzkugel
Erfolgt der Schutz durch die Anordnung von mehreren Fangstangen, dann muss für die Berechnung der Eindringtiefe immer die größte Entfernung zwischen den Fangstangen gewählt werden.
Blitzkugelverfahren
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2dp R R ⎛ ⎞= − − ⎜ ⎟
⎝ ⎠
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dDiagonale
Quelle: Dehn+Söhne
Blitzkugelverfahren: Anwendungsbeispiel
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Blitzkugelverfahren: Anwendungsbeispiel
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Anwendungsbeispiel: falsche Auslegung der Fangeinrichtung
Näherung
Direkter Anschluss
Eingekoppelter Strom auf Kühlleitung
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
Anordnung der Fangeinrichtung nach dem Blitzkugelverfahren, Schutzklasse IIIHöhe der Fangstange 2,0 m, diagonaler Abstand der Fangstangen 15 m Durchhang der Blitzkugel 0,63 m, Höhe der Dachaufbauten 1,3 m
Anwendungsbeispiel: Blitzkugelverfahren
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
RoßsteinBuchstein
Blitzkugel Radius 60 m
unterer Blitzstrom-scheitelwert 15 kASchutzklasse IV
BlitzkugelRadius 78 mBlitzstrom-
Scheitelwert27 kA
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Äußerer BlitzschutzÄusserer Blitzschutz
6 Fangspitzen, die den Generator um ca. 10 cm überragen und einen Abstand von 10 cm zum Generator haben
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Konzept und Ausführung• Der Photovoltaikgenerator wird durch den Einsatz von Fangspitzen gegen direkte
Blitzeinschläge geschützt.
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Konzept und Ausführung
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Konzept und Ausführung
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
≈
DachbereichPhotovoltaik-
generator
DachbodenGenerator-anschluss-
kasten
UntergeschossInstallationskasten
Anschluss an die
Erdungsanlage
SPD Typ II,Fabrikat Dehnguard T 75
zusätzlichePA-Leitung16 mm²
vorh. Plus-, Minus-,
PA-Leitung
Konzept und AusführungInnerer Blitzschutz - Überspannungsschutz
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Blitzschutz der Tegernseer-Hütte
• Vom Generatoranschlusskasten wurde eine Potentialausgleichsleitung bis zur Dachfläche gezogen und fest an ihr angeschlossen (16mm2). Die Potentialausgleichsleitung vom Generatoranschlusskasten unter dem Dach bis zum Installationskasten im Untergeschoss wurde belassen, da sie zusammen mit den beiden Generatorleitungen den Blitzstrom führt. Zusammen wird so ein Querschnitt von 16mm2 sicher erreicht.
Konzept und Ausführung
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• Im Generatoranschlusskasten wurden Ableiter der Klasse C zum Einkoppeln der Teilblitzströme auf die Generatorhauptleitungen und zur Überspannungsbegrenzung eingebaut.
Konzept und Ausführung
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• Im Installationskasten im Untergeschoss werden weitere Ableiter der Klasse C zum auskoppeln von Blitzteilströmen von den Generatorhauptleitungen und ebenfalls zur Überspannungsbegrenzung eingesetzt.
Konzept und Ausführung
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Das Team
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Kein Weg zu steil
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Kein Weg zu steil
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Hinweis:
Umfangreiche Informationen zum Blitzschutz finden Sie im VDB – Montagehandbuch.
Namhafte Autoren haben zu allen Bereichen des Blitzschutzes informative Beiträge verfasst.
Alle Inhalte wurden schon auf die neue Normenreihe umgestellt.
Aktualisierungen und fachliche Neuerungen nach Möglichkeit jährlich.
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