Untersuchungen zur Entstehung von Fangentladungen an Blitzfangstangen als Rückwirkung eines realen negativen Leitblitzes unter besonderer Berücksichtigung von Vorentladungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Volker Hinrichsen
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 240389901

Der Schutz vor natürlichen Blitzen hat sich, seit seiner Einführung, grundlegend wenig verändert. Man versucht, den Blitz mit einer Fangstange einzufangen und den Blitzstrom einer Erdungsanlage zuzuführen. Eine wirksame und richtig aufgestellte Fangstange ist für ein Blitzschutzsystem somit zwingend erforderlich. Aufwändige Laboruntersuchungen und Feldmessungen haben die Grundlagen für einen erfolgreichen Blitzschutz definiert. Nationale (DIN EN 62305) und internationale Normen (IEC 62305) beschreiben die Anwendung des konventionellen äußeren Blitzschutzes. In den letzten Jahrzehnten jedoch wurden elektronische Fangeinrichtungen und neuartige Schutzkonzepte entwickelt, die verschiedene Vorteile gegenüber den gewöhnlichen Fangstangen mit sich bringen sollen. Diese sind in der Fachwelt stark umstritten, und obwohl diese neuen Fangeinrichtungen in keiner Norm (Ausnahme: französische Norm NFC 17-102) erwähnt werden und somit nicht zu den anerkannten Regeln der Technik gehören, werden sie dennoch, auch in Deutschland, bereits verbaut. Einen wissenschaftlichen Nachweis zur Wirkungsweise dieser Fangeinrichtungen unter realen Bedingungen gibt es nicht. Theoretische Berechnungen und Simulationen in Hochspannungslaboratorien stützen und widerlegen die Vorteile der neuartigen Schutzsysteme gleichermaßen. Es besteht ein dringender Bedarf, die Vorgänge bei der Entstehung von realen Fangentladungen unter natürlichen Bedingungen genauer zu untersuchen, um neuartige Blitzschutzkonzepte angemessen beurteilen zu können. Das Ziel ist, die nur sehr schwer zugänglichen Messdaten zur Entstehung realer stabiler Fangentladungen zu liefern. Hiermit ist es einerseits möglich, die theoretischen Konzepte und Simulationen zur Entstehung von realen Fangentladungen zu überprüfen, und andererseits können Aussagen zum Einfluss der Fangeinrichtungsbeschaffenheit auf die Wirksamkeit der Fangeinrichtung getroffen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen