Berührungsspannung und Schrittspannung

Im Vertikalableiter-Bereich, dort wo die Blitzteilströme ins Erdreich eingeleitet werden, entsteht durch den Erdwiderstand ein nicht unerheblicher Spannungsfall, in Form von Oberflächen-Spannungsdifferenzen.
Personen, welche sich zu diesem Zeitpunkt im nahen Umfeld aufhalten, setzen sich der Gefahr eines elektrischen Schlages aus.
Die differenten Oberflächen-Spannungen führen über die Schuhwerke und dem menschlichen Körper zu einem elektrischen Schlag.
Im besten Fall sind die betroffenen Personen nur benommen ohne weitere, bleibende Schäden
Im schlimmsten Fall sind im Bereich der Schuhsohlen Verbrennung und am menschlichen Körper zu erwarten, welche ebenso Auswirkungen auf die inneren Organe und dem Herz-Kreislaufsystem haben.

Besonders gefährdete Bereiche sind hier zum Beispiel, wo die Vertikalableiter ins Erdreich eingeleitet werden:

  • (überdachte) Eingangsbereiche von Gebäuden.
  • Aufenthaltsbereiche („Raucherhäuschen“, Kioske, Unterstände, Wartebereiche).
  • Lichtmasten im öffentlichen Bereich, an Sportplätzen und öffentlichen Einrichtungen
  • oberste, offene „ungeschützte“ Parkhausebene

1. Maßnahmen
Eine sehr einfache und völlig unkomplizierte Maßnahme wäre es zum Beispiel disziplinarisch und organisatorisch den Personenschutz sicherstellen.
Auch mit Hinweisschilder kann der normative Personenschutz erwirkt werden. Während eines Gewitters ist der Bereich an den Vertikalableitern nicht zu betreten oder zu verlassen.
Mit der Herstellung der Warnhinweise, stellt sich nun eine neue Frage, wie sich die Personen an einem möglichen Gewittertag verhalten sollen!

  • Dürfen Personen das Haus von außen betreten und sich dem bei einem möglichen Gewitter nähern?
  • Dürfen Personen bei einem möglichen Gewitter aus dem Gebäude herausgehen?

2. Normative Stellungnahme

Die aktuelle Blitzschutznorm DIN EN 62305-3:2011-10 weist den Personenschutz wie folgt aus:

Schutzmaßnahmen zur Vermeidung von Verletzungen von Personen infolge von Berührungs- und Schrittspannungen

  • Schutzmaßnahmen gegen Berührungsspannungen
  • Schutzmaßnahmen gegen Schrittspannungen

Die Gefahr zur Nähe einer Blitzableitung kann auf ein annehmbares Maß reduziert werden, wenn eine der Bedingungen erfüllt ist:

a) Unter bestimmungsgemäßen Betriebsbedingungen befinden sich keine Personen in einem Umkreis von 3 m von den Ableitungen
b) Ein System von mindestens zehn Ableitungen aus „natürlichen Bestandteilen (DIN EN 62305-3:2011-10 5.3.5)“ vorhanden ist.
c) Der Übergangswiderstand der oberflächlichen Bodenschicht ist innerhalb von 3 m um die Ableitungen nicht kleiner als 100 kΩ.
Eine Schicht Isolierstoff, z. B. :

  • Asphalt mit einer Dicke von 5 cm
  • eine Schicht Kies mit einer Dicke von 15 cm

Wenn keine dieser Bedingungen erfüllt ist, müssen folgende Schutzmaßnahmen zur Vermeidung der Verletzung von Personen infolge von Berührungsspannungen ergriffen werden:

d) Aufbringen einer mindestens 3 mm starken Isolierung aus vernetztem Polyethylen mit einer Stoßspannungsfestigkeit von 100 kV (1,2/50 µs) auf die ungeschützte Ableitung
e) Absperrungen und/oder Warnhinweise zur Verringerung der Wahrscheinlichkeit einer Berührung der Ableitungen.

Wenn keine dieser Bedingungen erfüllt ist, müssen folgende Schutzmaßnahmen zur Vermeidung der Verletzung von Personen infolge von Schrittspannungen ergriffen werden:

f) Potentialausgleich durch eine vermaschte Erdungsanlage
g) Absperrungen und/oder Warnhinweise zur Verringerung der Wahrscheinlichkeit einer Berührung der Ableitungen.


DOWNLOAD der drei verschiedenen Übersichtsbilder

 

Isolation des Erdreichs

Potentialausgleich im Erdreich

Potentialsteuerung im Erdreich