Valvetrab Compact: Phoenix Contact installiert Blitz- und Überspannungsschutz in Schule

Valvetrab Compact: Phoenix Contact installiert Blitz- und Überspannungsschutz in Schule. Die schulische Bildung in Deutschland ist durch die PISA-Studie in den Blickpunkt des öffentlichen Interesses gerückt. Für einen guten Unterricht sind viele Faktoren entscheidend. Auch zeitgemäße Lehrmittel sowie die technische Ausstattung der Fachräume spielen dabei eine Rolle. Das Albert-Schweitzer-Gymnasium im schwäbischen Laichingen sichert die Qualität des Unterrichts u.a. durch ein umfassendes Konzept beim Blitz- und Überspannungsschutz.

Steigende Schülerzahlen erfordern Erweiterungsbau

Die Gemeinde Laichingen in der Nähe von Ulm wächst seit Jahren. Das örtliche Albert-Schweitzer-Gymnasium verzeichnet eine steigende Schülerzahl, die sich mit 790 Schülern und Schülerinnen gegenüber 1993 fast verdoppelt hat. Nachdem das 35 Jahre alte Hauptgebäude zu klein geworden war und der Mangel an Fachräumen zum Problem wurde, konnte in 2003 ein Erweiterungsbau in Betrieb genommen werden. Beim Neubau wurden neue Wege beschritten, und zwar in ästhetischer wie auch in technischer Hinsicht.

So beeindruckt der Bau den Besucher durch seine offene und einladende Architektur, die deutliche Akzente aus Glas und Holz setzt. Der lichtdurchflutete Eingangs-, Innen- und Treppenraum bietet Schülern und Lehrern einen Ort der Begegnung. Wert gelegt wurde auch auf die technische Ausstattung der Physik- und Chemieräume. In den drei Physikräumen kann jeder Arbeitstisch für maximal vier Schüler durch elektrisch absenkbare Versorgungseinheiten mit Druckluft und Strom versorgt werden. Die zwei Chemieräume wurden mit gefliesten Experimentiertischen einschließlich Laborbecken ausgerüstet.

Blitz- und Überspannungsschutz sichert Laborräume ab

Schon in der Planungsphase dachte man an einen effizienten Überspannungsschutz, der die Klassen- und Laborräume im Neubau absichert. Die Leitungen der versorgungstechnischen Medienanschlüsse, wie Wärme-, Wasser- und Elektroanschlüsse, kommen direkt aus dem Hauptgebäude. Die elektrischen Anschlussleitungen sind in den Haupt- und Unterverteilungen zum Schutz vor Überspannungen mit dem Ableiter Valvetrab Compact von Phoenix Contact ausgerüstet.

Damit wird ein Schutzpegel in Höhe von ≤ 1,5 kV erreicht, und die Prüfrichtlinien für den Geräteschutz werden ebenfalls erfüllt. Die nach DIN V VDE V 0185 für öffentliche Gebäude geforderte äußere Blitzschutzanlage dient zum Schutz von Personen sowie zum Schutz des Gebäudes vor mechanischer Zerstörung und Bränden. Elektrische und elektronische Einrichtungen sind davon nicht berücksichtigt.

Variables Blitzschutzzonen-Konzept

Ein Blitzeinschlag hebt das Erdpotential um den Ort des Einschlags auf ein hohes Spannungsniveau an. Da eine Blitzschutzanlage nicht nur mit der Erde, sondern auch mit dem Schutzleiter des Gebäudes verbunden ist, injiziert jede direkte oder indirekte Blitzeinwirkung bis zu einer Entfernung von 1,5 km empfindliche und kurzzeitige energiereiche Überspannungen in das Gebäude. Ohne ausreichenden Schutz würden die Ströme und Spannungen erhebliche induktive und kapazitive Einkopplungen in das Gebäudeleitungsnetz des Schulgebäudes verursachen.

Diese induzierten Spannungen oder Ströme treten nur kurzzeitig auf, erreichen dabei aber Werte, die elektrische und elektronische Bauelemente beschädigen können. Die Höhe der Überspannungen hängt von der Verlegung sowie der Länge der Leitungen ab. Um den Schulneubau ausreichend zu schützen, wurde eine Zuordnung nach unterschiedlichen Blitzimpuls-Gefährdungspegeln auf Basis der Blitzschutzzonen (LPZ, Lighting Protective Zone) durchgeführt.

Damit konnten die Blitzimpulswerte der nach DIN V VDE V 0100-534 vorgegebenen Festigkeiten des elektrotechnischen Systems angepasst werden. Mit diesem Vorgehen wurde ein variables Blitzschutzzonen-Konzept für das Gymnasiums erarbeitet, in dem Art, Anzahl sowie elektrische Empfindlichkeit der sensiblen Systeme und Geräte berücksichtigt wurden.

Schutzpegel für Schadensfreiheit berücksichtigt

Die Überspannungsschutzgeräte wurden für jeden Einsatzort auf der Basis der zutreffenden Überspannungskategorie gemäß DIN VDE 0110 ausgewählt. Bei der Planung und Ausführung des Nebengebäudes wurde auch der geforderte Schutzpegel für die Schadensfreiheit im Überspannungsfall von fest installierten Betriebsmitteln, wie Schalter und Steckdosen, berücksichtigt. Dieser Schutzpegel liegt bei einem Wert von 2.500 V für Außenleiter gegen Erde. Hiervon gespeiste, nicht ortsgebundene Betriebsmittel, zum Beispiel die in den Laboren eingesetzten Messgeräte, bedürfen eines geringeren Schutzpegels in Höhe von maximal 1.500 V.

Bei Auswahl der Überspannungsschutzmodule wurden auch die räumlichen Gegebenheiten im Hauptgebäude berücksichtigt. Die eingesetzten Überspannungsableiter Valvetrab Compact bestehen aus einem einteiligen Basiselement mit einsetzbaren Schutzsteckern. Mit 12 mm Breite weisen die Module eine schmale Bauform auf. Ein Vertauschen der Schutzstecker wird durch die mechanische Kodierung verhindert. Durch die integrierte thermische Überwachungs- und Abtrennvorrichtung kann die Funktionsfähigkeit der einzelnen Ableiter mittels mechanischer Statusanzeige überprüft werden. Die Steckbarkeit ermöglicht zudem eine Isolationsmessung ohne Eingriff in die elektrotechnische Anlage. Hier genügt es, den Stecker zu ziehen.

Fazit

Mit Inbetriebnahme des Erweiterungsbaus hat das Albert-Schweitzer-Gymnasium im schwäbischen Laichingen ein wirkungsvolles Überspannungsschutzkonzept implementiert. Durch das gestufte Konzept, bestehend aus Blitzstromableiter (Typ 1) im Hauptgebäude und Überspannungsableiter (Typ 2) im Neubau, werden Überspannungen auf geräteverträgliche Werte herunter gepegelt. Auf diese Weise können die elektrischen und elektronischen Systeme, die Laboreinrichtungen sowie die sensiblen transportierbaren Geräte gegen jede Art von Blitz und Überspannung geschützt werden.