Blitz- und Überspannungsschutz sichert Verfügbarkeit von Sicherheitssystemen

Gefahrenmeldeanlagen (GMA) ­müssen zuverlässig funktionieren: Sie ­schützen Menschenleben und verhindern Schäden an Gebäuden und deren wertvolle Ausstattung. Ein schlüssiges Blitz- und Überspannungsschutzkonzept ist notwendig, um einen Ausfall wichtiger Technik zu ­vermeiden. Fehlende Schutzmaßnahmen können zum Defekt der ­Sicherheitssysteme führen und im schlimmsten Fall die Ursache dafür sein, dass Menschen lebensgefährlich verletzt werden. Schwerwiegende Folgen, die sich mit einem konsequenten Schutzkonzept vermeiden lassen.

Im Außenbereich von Gebäuden und Anlagen sind Kameras, Zutrittskontroll- und Sprachalarmierungssysteme oder Feuerwehrschlüsseldepots den Gefahren eines direkten Blitzeinschlages ausgesetzt. Im Gebäudeinneren sind es zusätzlich die Sicherheitsbeleuchtung, Brandmelde- oder Einbruchmeldezentrale oder die Zentralrechner (Bild 3), die infolge eines direkten oder indirekten Blitzeinschlages gestört oder gar zerstört werden können. Um diese Systeme zu schützen, ist es wichtig, Maßnahmen sowohl für den äußeren als auch den inneren Blitzschutz (Potentialausgleich und Überspannungsschutz) zu ergreifen.

Blitzschutzzonenkonzept
Um eine optimale Schutzwirkung zu erzielen, sollte das Gebäude auf Basis des Blitzschutzzonenkonzepts geplant und errichtet werden. Hierzu wird das Gebäude in Zonen mit unterschiedlichem Blitzbedrohungspotenzial aufgeteilt. Anhand dieser Zonen lassen sich anschließend die notwendigen Schutzmaßnahmen ergreifen, um insbesondere die Geräte und Komponenten für den Blitz- und Überspannungsschutz zu bestimmen. Ziel ist es, Überspannungen an den jeweiligen Zonenübergängen zu reduzieren oder ganz zu eliminieren. Durch die ganzheitliche Durchführung der beschriebenen Maßnahmen, wird eine zuverlässige Verfügbarkeit von GMA und Überwachungssystemen erreicht.

Eine detaillierte Beschreibung zur Umsetzung des Blitzschutzzonenkonzeptes ist in der aktuellen DIN VDE 0185-305 Teil 4 zu finden.

Schutzkonzept
Kamera- und Brandmeldeanlagen lassen sich folgendermaßen sicher vor Blitz- oder Überspannungsbeeinflussung schützen: Um eine mechanische Zerstörung der Kamera im Außenbereich durch Blitzeinwirkung zu vermeiden, sollte diese mit einer externen Fangeinrichtung geschützt werden. In jedem Falle ist ein notwendiger Trennungsabstand von Fangeinrichtung und Kamerasystem einzuhalten. Dies ist aufgrund des Aufbaus und der räumlichen Nähe oft nur schwer zu realisieren. Mit einem HVI-System (High-Voltage-Isolation) kann der äußere Blitzschutz schnell und einfach umgesetzt werden. Blitzströme werden mit einer HVI-Leitung im inneren der Leitung sicher geführt und der notwendige Trennungsabstand zur Kamera bzw. zu deren Leitung lässt sich einfach einhalten. Mit diesen Maßnahmen ist die Kamera vor direkten Blitzeinschlägen sicher geschützt.

Jedoch sind auch leitungsgebunden Störungen durch Überspannungen (resultierend aus Blitzeinwirkung oder durch Schalthandlungen) zu berücksichtigen. Vor Überspannungen können moderne IP-Kameras mit dem speziell für den Außenbereich entwickelten Dehnpatch outdoor sicher geschützt (Bild 5) werden. Dies kann mit einem Spannband direkt am Mast montiert werden. Ein zusätzliches Gehäuse, mit einem für den Außenbereich notwendigen Schutzgrad wie in früheren Zeiten, entfällt somit.

Für den Schutz der Brandmeldezentrale sind zudem Überspannungsableiter im Innern des Gebäudes vorzusehen (Bild 6). Die notwendigen Maßnahmen für den äußeren Blitzschutz sind hierfür in der Regel schon durch einen äußeren Gebäudesblitzschutz abgedeckt.

Fazit
Der Blitz- und Überspannungsschutz für Gefahrenmeldeanlagen ist ein elementarer Baustein für einen gefahrlosen und sicheren Betrieb dieser Systeme. Für den notwendigen Einsatz, die Planung, die Auswahl und die Errichtung stehen hierfür sowohl aktuelle normative Beschreibungen als auch Hilfestellungen für Planer und Errichter zur Verfügung. Wichtig ist, dass die notwendigen Kriterien zur Ausführung eines sicheren Blitzschutzkonzeptes rechtzeitig in die Planung der Anlage einfließen.

Weiterführende Informationen für die Planung von Blitz- und Überspannungsschutz-Maßnahmen bieten der Blitzplaner sowie zahlreiche Branchen- und Praxislösungen. Hersteller wie beispielsweise Dehn+Söhne bieten in Verbindung mit Ihren Partnern im Elektrohandwerk und im Blitzschutzbau fachliche Unterstützung sowohl in der Planung als auch bei der Ausführung dieser Schutzsysteme.

Normen und Richtlinien
Für den Schutz von genannten Systeme sind die folgenden Normen und Richt­linien maßgeblich:

• DIN VDE 0185-305 Teil 3 – Blitzschutz von baulichen Anlagen und Personen
• DIN VDE 0185-305 Teil 4 – Schutz elektrischer und elektronischer System bei Blitzeinwirkung
• DIN VDE 0100-443 Errichten von ­Niederspannungsanlagen – Schutzmaßnahmen – Schutz bei Störspannungen und elektromagnetischen Störgrößen
• DIN VDE 0100-534 Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 5-53: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel
• DIN EN 50174 (VDE 0800-174-2) 2015-02: Ausführen der Kommuni­kationsverkabelung
• VDS 2833: 2016-04 – Richtlinien für Gefahrenmeldeanlagen