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Aus dem Facharchiv: Leseranfrage
Schutzwinkel- und Maschenverfahren

Welches Verfahren eignet sich am besten zur Berechnung von Blitzschutzmaßnahmen für ein Steildach?

Anwendung des Blitzkugelverfahrens mit Hilfe eines Modells des Aachener Dom (Quelle: Alexander Kern, Jülich)

Frage:
Ein mit Schiefer gedecktes öffentliches Gebäude hat ein Steildach mit einer Dachneigung von 40° und einer Firstlänge von 30 m. Die Firsthöhe ab Traufe beträgt 9 m (Bezugskante mit durchverbundenem Schneefang und Dachrinne; Ableitungen von dort im Abstand von < 15 m um das gesamte Gebäude; BSK III). Der Schutzwinkel lt. Tabelle beträgt hier 62°. Spricht etwas dagegen, in diesem Fall das Schutzwinkelverfahren anzuwenden, um so die beim Maschenverfahren eigentlich notwendige mittige Fangleitung einzusparen? Mein Kollege trennt sich gedanklich nicht von der Maschenweite 15 m, obwohl eine Masche beim Schutzwinkelverfahren nicht existiert.

Antwort:
Als anerkannte Regel der Technik ist bei der Planung und Ausführung des Blitzschutzsystems (LPS; Lightning Protection System) an baulichen Anlagen DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) [1] anzuwenden. Diese Norm legt in Abschnitt 5.2.2 die Anordnung der Fangeinrichtungen fest. Danach gilt: „Fangeinrichtungsteile, die auf einer baulichen Anlage errichtet werden, müssen an Ecken, herausragenden Stellen und Kanten [...] nach einem oder mehreren der folgenden Verfahren angebracht werden.

Zulässige Verfahren für die Festlegung der Lage der Fangeinrichtungen schließen e

  • Schutzwinkelverfahren;
  • Blitzkugelverfahren;
  • Maschenverfahren.“

Blitzkugelverfahren. Das Blitzkugelverfahren ist für alle Fälle geeignet.

Schutzwinkelverfahren. Das Schutzwinkelverfahren ist für Gebäude mit einfacher Form oder kleine Teile größerer baulicher Anlagen geeignet. Es ist nicht geeignet für bauliche Anlagen, die höher als der Blitzkugelradius für die ausgewählte Schutzklasse des LPS sind.

Maschenverfahren. Das Maschenverfahren ist für allgemeine Zwecke und besonders für den Schutz ebener Flächen geeignet.

Werte. Die Werte für den Schutzwinkel, den Radius der Blitzkugel und die Maschengrößen für jede Schutzklasse des LPS sind in Tabelle 2 und Bild 1 der DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) [1] angegeben.

Bei Verwendung des Schutzwinkelverfahrens sind sämtliche Fangleitungen, Fangstangen, Maste oder Drähte so anzuordnen, dass alle Teile der zu schützenden baulichen Anlage innerhalb des Schutzbereichs liegen, der durch die Projektion der Punkte von der Fangeinrichtung auf die Bezugsfläche unter einem Winkel α in allen Richtungen zur Senkrechten erzeugt wird.

Der Schutzwinkel sollte Tabelle 2 von DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) [1] entsprechen, wobei h die Höhe der Fangeinrichtung über der zu schützenden Fläche ist.

Zur konkreten Frage. Um diese Frage richtig beantworten zu können, muss ich weiterführende Annahmen treffen.

Das Gebäude verfügt über ein Satteldach mit einer Dachneigung von 40°. Aus der Satteldachfläche ragen keine Dachaufbauten hervor. Der Abstand vom First zur Traufe beträgt 9 m. Ich nehme nachfolgend an, dass das Gebäude freistehend ist. Somit muss zur Höhe h auch der lotrechte Abstand von der Traufe zum Erdboden hinzugerechnet werden. Bei Annahme einer dreigeschossigen Bauweise ergibt sich eine Firsthöhe von ca. 16 m. Das Schutzwinkelverfahren ist laut Definition damit anwendbar.

Der Schutzwinkel α gemäß Tabelle 2 von DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) [1] beträgt gemäß angenommener Abmessungen bei Blitzschutzklasse III 52°. Da der Schutzwinkel größer ist als die Dachneigung, liegt diese vollständig im Schutzbereich. Der Kopf des Leitblitzes kann die im Hüllbereich der Fangeinrichtung am First liegende ebene Dachfläche nicht berühren.

Die Ausleitungen der Fangeinrichtungen am 30 m langen First, laut Angaben des Anfragenden derzeit an den beiden Dachkanten nahe der Ortgänge, bilden somit Ableitungen. Typische Werte für den Abstand zwischen den Ableitungen sind in Tabelle 4 der DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) [1] angegeben. Danach sollte bei Blitzschutzklasse III ein Abstand von 15 m nicht überschritten werden. Diese typischen Abstände werden empfohlen, um Trennungsabstände sicher zu beherrschen. Von dieser Regel darf nur abgewichen werden, wenn Trennungsabstände beim Fehlen einzelner Ableitungen an allen Stellen jederzeit eingehalten werden.

Fazit. Die mittlere Leitung auf der Dachfläche sollte installiert werden. Andernfalls ist rechnerisch nachzuweisen, dass Trennungsabstände in allen Bereichen der Fang- und Ableitungen sicher eingehalten werden und keine Überschläge von Blitzteilströmen in Teile der baulichen Anlage erfolgen können.

Autor: R. Thormählen

Literatur:

[1] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2011-10 Blitzschutz – Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen.

Dieser Artikel wurde unserem Facharchiv entnommen.

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