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Mehr Sicherheit bei geringerem Aufwand

Wenn der Geldautomat nach dem Schlucken ihrer EC-Karte statt Bares auszuspucken den Geist aufgibt, muss das nicht an Ihrem Kontostand liegen. Es kann auch sein, dass irgendwo in der Nähe des Übertragungsnetzes ein Blitz eingeschlagen hat und der Automat wegen Überspannung den Geist aufgibt. Pro Jahr und Quadratmeter kracht es in Deutschland immerhin mindestens zweimal. Die durch Blitzschlag verursachten Schäden werden immer größer, denn Anzahl und Anfälligkeit elektronischer Geräte haben in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Trotzdem sind viele Unternehmen in Deutschland noch nicht ausreichend geschützt. Helmut Zitzmann, Ingenieur bei der Leutron GmbH, hat das ehrgeizige Ziel, mittels des Blitzschutzkonzeptes nach dem Single Entry Point-Prinzip (SEP-Prinzip) die Sicherheit von Firmen zu erhöhen – und das mit einem geringeren technischen Aufwand als bei herkömmlichen Umsetzungen.
Als am 29. Juli 2005 ein Blitz in das historische Sangerhäuser Rathaus einschlug, konnten sich die Stadtoberen glücklich schätzen, dass sie eine Elektronikversicherung abgeschlossen hatten. Denn die Schäden an der Technik beliefen sich auf rund 18.000 Euro. Für die klamme Kasse der Kommune ein schwerer finanzieller Brocken, der nicht ohne weiteres zu schultern gewesen wäre. Berechnungen des Blids, des Blitz-Informations-Dienstes von Siemens, zufolge wird jeder Quadratmeter Deutschlands 2,4mal im Jahr von einem Blitz getroffen. Seit 1999 registrierte Blids etwa zwei Millionen Blitze per anno. Grund genug also, sich um den Schutz von Personen und betriebswichtigen Anlagen zu sorgen. Denn immer mehr elektronische Geräte würden selbst einen fernen Blitzeinschlag nicht überleben – von direkten Treffern ganz zu schweigen. „Tendenziell scheint es zwar so, als ob in den letzten Jahren mehr Wert auf den Überspannungsschutz gelegt worden wäre“, sagt VDE-Blitzschutzexperte Thomas Raphael. „Noch aber ist der Blitz- und Überspannungsschutz unzureichend.“ Der Grund: Die Unternehmen würden sich auf ihr Kerngeschäft konzentrieren und Risiken außerhalb des eigenen Geschäftsfeldes nicht immer wahrnehmen.

Schutz der Elektronik

Der Blitz- und Überspannungsschutz ist heute wichtiger als je zuvor. Einerseits werden die Geräte immer empfindlicher und andererseits hat sich Deutschland von einer Industrie- zu einer Dienstleistungsgesellschaft entwickelt, in der die Datenverarbeitung zum wichtigsten Geschäftsprozess geworden ist. Der Verlust von Daten und der Ausfall von Dienstleistungen gehören daher zu den schlimmsten Folgen nach einem Blitz- oder Überspannungsschaden. Gerhard Hahn ist Mitarbeiter im Bereich Netz- und Anlagenbau der Thüringer Netkom GmbH, einer hundertprozentigen Tochter der Eon Thüringer Energie AG. Das Unternehmen stellt Festverbindungen zur Verfügung, die einerseits vom Mutterunternehmen zur Vernetzung seiner Umspannwerke genutzt werden, aber auch von anderen Unternehmen in Anspruch genommen werden können. Durch Überspannung könnte die sensible Übertragungstechnik einen maximalen Schaden erleiden. „Egal, wo eine Überspannungswelle herkommt, sie darf nicht bis zu unserer Technik gelangen“, sagt Gerhard Hahn. Zu dem Geräteschaden käme der Verlust der Dienstleistung. Der betroffene Technikstandort wäre so lange nicht verfügbar, bis ein Ersatzgerät beschafft worden wäre. „Wir müssen unseren Kunden aber Versorgungssicherheit bieten und Ausfälle auf ein Mindestmaß reduzieren“, so Gerhard Hahn. „Der Kunde kauft ja die kontinuierliche Bereitstellung von Festverbindungen und wenn er feststellen müsste, dass die Versorgungssicherheit nicht gegeben ist, würde er sicherlich den Eindruck bekommen, bei uns falsch zu sein.“ Daher hat die Thüringer Netkom ihre gesamte Technik vor den Auswirkungen von Blitzschlag und Überspannung geschützt. Und das war alles andere als einfach, denn das Unternehmen hat seine Technikstandorte zum größten Teil in Umspannwerken positioniert. Hier ist das Risiko sowohl für Überspannung durch Schalthandlungen als auch durch Blitzschlag besonders hoch. Trotzdem verzeichnete die Thüringer Netkom seit Errichtung der ersten Technikstandorte 1997 noch keinen einzigen Schaden durch Überspannung. Die Übertragungstechnik ist nach dem SEP-Prinzip geschützt.

SEP-Prinzip: Three in One

Hinter diesem Konzept steckt eine einfache Idee: Für jeden zu schützenden Bereich, das kann beispielsweise ein Serverraum, eine Telekommunikationsanlage oder ein ganzes Gebäude sein, wird ein zentraler Punkt, der Single Entry Point (SEP), festgelegt. An dieser Stelle werden alle Netz- und Datenleitungen ein- bzw. ausgeführt und hier befindet sich auch der Überspannungsschutz. Für die Netzleitungen kommt ein spezieller Kombiableiter zum Einsatz, der Blitzstromableiter und Überspannungsableiter der Typen T1 bis T3 in einem Gerät vereint und aufgrund seiner Konstruktion keine zusätzlichen Sicherheitsabstände benötigt: Die im Inneren verborgene Drei-Kammer-Funkenstrecke Multi-Arc ist edelgasgefüllt und hermetisch dicht. Im Gegensatz zu offenen Luftfunkenstrecken benötigt sie daher weder Ausblasöffnungen noch Druckentlastungsdüsen. Der Kombiableiter mit der Bezeichnung PowerPro BCD wurde von der Leutron GmbH entwickelt und reduziert die verbliebene Überspannung auf weniger als ein Kilovolt. Daten- und Telefonleitungen werden ebenfalls am SEP durch spezielle Kombiableiter geschützt. Innerhalb der geschützten Zone ist normalerweise kein weiterer Überspannungsschutz erforderlich, somit kann auf zusätzliche Überspannungsableiter für den Mittel- und Feinschutz verzichtet werden. Lediglich der Grobschutz in der Niederspannungshauptverteilung muss wie gehabt zusätzlich installiert werden. „Durch diese Lösung können alle Arten von Störungen an einem Punkt beherrscht werden und es kommt nicht mehr zu unkontrollierbaren Verschleppungen von Potenzialdifferenzen oder Einkopplungen“, hebt Nachrichtentechniker Helmut Zitzmann, Verkaufsingenieur bei Leutron, hervor. Ein weiterer Nutzen: Beim herkömmlichen Blitzschutzkonzept entstehen in der innersten Schutzzone große Potenzialunterschiede zwischen den Netz- und Datenleitungen und damit Störspannungen, die durch zusätzliche Schutzkomponenten reduziert werden müssen. Diese Überspannungen bleiben jedoch bei der Installation nach SEP-Prinzip aus. Zusätzliche Überspannungsableiter sind also nicht notwendig. Darüber hinaus kann durch dieses Konzept auf den sonst üblichen Potenzialausgleich zwischen den Zonenübergängen verzichtet werden. Auch größere Gebäude und Anlagen können nach dem SEP-Prinzip geschützt werden, die Ausführungskosten betragen jeweils nur ein bis zwei Prozent des Anlagenwertes. Dazu wäre es allerdings erforderlich, den Architekten von Anfang an in die Blitzschutzplanung einzubeziehen und die verschiedenen beteiligten Gewerke stärker zu vernetzen. Ein Anliegen, das der VDE teilt: „Der Blitz- und Überspannungsschutz betrifft Telekommunikation, Stromversorgung und alle Baubereiche. In jedem dieser Bereiche gibt es eigene Normen und unterschiedliche Ausführungsbestimmungen. Unser Ziel ist es, den Kenntnisstand des Personals zu erhöhen und die Normen zu vereinheitlichen“, so Thomas Raphael. Dazu hat der Ausschuss für Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) eine Arbeitsgruppe ‚Koordination Blitz- und Überspannungsschutz‘ initiiert. Auch die Versicherungswirtschaft hat auf die steigenden Blitzschäden reagiert und eine Qualifizierungsmaßnahme für in diesem Bereich Tätige ins Leben gerufen: In einem zweiwöchigen, vom VDE unterstützten Seminar können sie sich zum Thema Blitz- und Überspannungsschutz fortbilden.

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