Simulation von Blitzschutz-Erdungsanlagen unter Schrittspannungsaspekten - praktische Umsetzung

Abstract:
Erdungsanlagen sind ein wichtiger Bestandteil von Blitzschutzanlagen. Sie müssen so ausgelegt sein, dass Blitzströme sicher im Erdboden verteilt werden, ohne unzulässig hohe Schrittspannungen auf der Erdoberfläche zu erzeugen. Die Schrittspannung stellt einen Spannungsabgriff auf der Erdoberfläche dar, die für ein Lebewesen (Mensch oder Tier) eine Gefahr darstellen kann. Um dies zu verhindern, gibt es in der Blitzschutznorm Lösungsvorschläge. Diese sind in Bezug auf ihre Wirksamkeit kritisch zu hinterfragen. Des Weiteren sind diese Lösungen mit einem hohen Arbeits- und Materialaufwand verbunden. Im Beitrag "S. Suchanek, V. Hinrichsen, J. Gao, I. Munteanu, R. Brocke, K.-P. Müller, Auswirkungen von Schritt-Körperspannungen auf den Menschen" werden die Grundlagen, die diesem Bericht zugrunde liegen, detailliert beschrieben. In diesem Beitrag wird mit Hilfe von Computersimulationen nach der Finite-Element-Methode (FEM-Methode) die Wirksamkeit einiger Gestaltungsprinzipien von Erdungsanlagen untersucht. Die Forschungsarbeit ist noch nicht abgeschlossen, und weitere Computersimulationen sind noch notwendig und in Arbeit.