@inproceedings{LoPiparoKernMazzetti2012, author = {Lo Piparo, G. B. and Kern, Alexander and Mazzetti, C.}, title = {Some masterpoints about risk due to lightning}, series = {International Conference on Lightning Protection (ICLP) : 2 - 7 Sept. 2012, Vienna}, booktitle = {International Conference on Lightning Protection (ICLP) : 2 - 7 Sept. 2012, Vienna}, publisher = {IEEE}, address = {Piscataway, NJ}, organization = {International Conference on Lightning Protection <2012, Wien>}, isbn = {978-1-4673-1896-9 (E-Book) ; 978-1-4673-1898-3 (Print)}, pages = {1 -- 6}, year = {2012}, language = {en} } @article{LandersKern2011, author = {Landers, Ernst Ulrich and Kern, Alexander}, title = {Future evolution of risk management for structures : Advancement for the future IEC 62305-2 Ed3}, publisher = {IEEE}, address = {New York}, pages = {1 -- 6}, year = {2011}, language = {en} } @inproceedings{KrichelKernKraemeretal.2003, author = {Krichel, Frank and Kern, Alexander and Kr{\"a}mer, Heinz-Josef and Wettingfeld, J{\"u}rgen and Reetz, Josef and Kienlein, Manfred}, title = {Blitzschutzmaßnahmen f{\"u}r Photovoltaik- und kleine Windenergieanlagen - Einige Beispiele}, year = {2003}, abstract = {Ein von der Arbeitsgemeinschaft (AG) Solar NRW und diversen Industriepartnern gef{\"o}rdertes und an der Fachhochschule Aachen, Abt. J{\"u}lich durchgef{\"u}hrtes Forschungsprojekt „Blitzschutz f{\"u}r netz-autarke Hybridanlagen" machte es m{\"o}glich, sich mit dem Blitzschutz speziell solcher Anlagen n{\"a}her zu besch{\"a}ftigen. Vermehrt bekannt gewordene Schadensf{\"a}lle an nicht netz-gekoppelten Hybridanlagen waren der Ausl{\"o}ser, den Schutz zu {\"u}berdenken. Definiertes Ziel war es, f{\"u}r netz-autarke energietechnische Anlagen ein Konzept zum Schutz vor Blitzeinwirkungen zu erstellen. Diese Anlagen bestehen {\"u}blicherweise aus einer oder mehreren Photovoltaikanlagen, ggf. auch Solarthermieanlagen und einem oder mehreren kleineren Windgeneratoren (sie werden deshalb auch als Hybridanlagen bezeichnet). Zur Erh{\"o}hung der Versorgungssicherheit kann noch ein Dieselaggregat dazukommen. Hybridanlagen werden vor allem in Gebieten mit sehr schlechter {\"o}ffentlicher Energieversorgung eingesetzt, d.h. insbesondere in relativ d{\"u}nn bewohnten Gebieten und in Entwicklungsl{\"a}ndern. Dem Blitzschutz von Hybridanlagen kommt dabei eine steigende Bedeutung zu. Besonderes Augenmerk in dem genannten Forschungsprojekt sollte dabei auf die technisch/wirtschaftliche Ausgewogenheit des Schutzes gelegt werden: • die Schutzmaßnahmen sollen nur in solchen F{\"a}llen eingesetzt werden, wo dies als Ergebnis von Risikoanalysen sinnvoll erscheint; • f{\"u}r typische netz-autarke Hybridanlagen sollen die Schutzmaßnahmen ohne deutliche Verteuerung realisierbar sein (es soll also kein absoluter Schutz realisiert werden; ggf. soll lediglich der auftretende Schaden soweit m{\"o}glich minimiert werden). Dazu wurde in einem ersten Schritt zun{\"a}chst eine Aufnahme des Iststandes einiger typischer netz-autarker Hybridanlagen und deren einzelnen Komponenten durchgef{\"u}hrt. Aufgrund dessen wurde eine umfassende Risikoanalyse zur Blitzbedrohung dieser Anlagen auf der Basis von VDE V 0185 Teil 2:2002-11 [1] erstellt. Die Ergebnisse m{\"u}ndeten in ein technisch/wirtschaftlich ausgewogenes Konzept f{\"u}r den Anlagen- Blitzschutz (d.h. insbesondere dem Schutz vor direkten Blitzeinschl{\"a}gen und deren unmittelbaren Auswirkungen) nach VDE V 0185 Teil 3:2002-11 [2] und f{\"u}r den Elektronik-Blitzschutz (d.h. f{\"u}r den Schutz vor {\"U}berspannungen durch direkte, insbesondere aber auch indirekte Blitzeinschl{\"a}ge) nach VDE V 0185 Teil 4:2002-11 [3]. Aufgrund der gesammelten Ergebnisse konnten dabei allgemeine Empfehlungen f{\"u}r den {\"A}ußeren und Inneren Blitzschutz von regenerativen Energieerzeugungssystemen erstellt werden. Diese sollen in Schulungen einm{\"u}nden, die f{\"u}r Hersteller und Betreiber von Hybridanlagen angeboten werden. Durch die Anwendung wird der Schutz der Anlagen vor Blitzeinwirkung und elektromagnetischen St{\"o}rungen verbessert, was sich in einer reduzierten Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. erh{\"o}hten Verf{\"u}gbarkeit wiederspiegelt. An einigen ausgew{\"a}hlten Anlagen werden mit Hilfe der im Projekt involvierten Industriepartner die Schutzmaßnahmen realisiert. Hierbei entstanden den Eigent{\"u}mern bzw. Betreibern der Anlagen keine Kosten. In diesem Beitrag werden beispielhaft drei Anlagenprojekte detailliert gezeigt. Es handelt sich dabei um eine Schweinezuchtfarm in Magall{\´o}n (Spanien, Zaragozza), das bioklimatische Haus (Kreta, Heraklion) und die Tegernseer- H{\"u}tte (Deutschland, Lenggries).}, language = {de} } @article{KernZischankHeidleretal.1998, author = {Kern, Alexander and Zischank, Wolfgang J. and Heidler, Fridolin and Wiesinger, J. [u.a.]}, title = {Shielding effectiveness of reinforced concrete cable ducts carrying partial lightning currents}, series = {Conference proceedings : 14th - 18th September 1998, [Burlington Hotel, Birmingham, United Kingdom] / organised by: School of Engineering and Advanced Technology, Staffordshire University, United Kingdom}, journal = {Conference proceedings : 14th - 18th September 1998, [Burlington Hotel, Birmingham, United Kingdom] / organised by: School of Engineering and Advanced Technology, Staffordshire University, United Kingdom}, address = {Birmingham}, year = {1998}, language = {en} } @article{KernZischank1993, author = {Kern, Alexander and Zischank, Wolfgang J.}, title = {L{\"a}ngsspannung an blitzstromdurchflossenen Schirmkabeln - Einfluß paralleler Entlastungsleitungen}, series = {Elektrie : wissenschaftlich-technische Zeitschrift der Elektrotechnik. 47 (1993), H. 6}, journal = {Elektrie : wissenschaftlich-technische Zeitschrift der Elektrotechnik. 47 (1993), H. 6}, isbn = {0013-5399}, year = {1993}, language = {de} } @article{KernZischank1992, author = {Kern, Alexander and Zischank, Wolfgang J.}, title = {The effect of parallel wires on the longitudinal voltage drop along shielded cables}, series = {Conference proceedings : 21st International Conference on Lightning Protection, Berlin Congress Center (BCC) Germany, September 22 - 25, 1992 = 21. Internationale Blitzschutzkonferenz / [proceedings ed. staff: J. Pilling ...]}, journal = {Conference proceedings : 21st International Conference on Lightning Protection, Berlin Congress Center (BCC) Germany, September 22 - 25, 1992 = 21. Internationale Blitzschutzkonferenz / [proceedings ed. staff: J. Pilling ...]}, publisher = {VDE-Verl.}, address = {Berlin [u.a.]}, isbn = {3-8007-1885-5}, pages = {570 S : Ill., graph. Darst., Kt.}, year = {1992}, language = {en} } @article{KernZischank1988, author = {Kern, Alexander and Zischank, Wolfgang J.}, title = {Melting effects on metal sheets and air termination wires caused by direct lightning strikes}, series = {Conference proceedings : Graz, {\"O}sterreich, 25. - 29. April 1988 / Gesamtorganisation: {\"O}sterr. Verb. f{\"u}r Elektrotechnik ({\"O}VE), Fachausschuß Blitzschutz ... [Red.: G. Diendorfer ...]}, journal = {Conference proceedings : Graz, {\"O}sterreich, 25. - 29. April 1988 / Gesamtorganisation: {\"O}sterr. Verb. f{\"u}r Elektrotechnik ({\"O}VE), Fachausschuß Blitzschutz ... [Red.: G. Diendorfer ...]}, publisher = {Eigenverl. des {\"O}VE}, address = {Wien}, isbn = {3-85133-001-3}, year = {1988}, language = {en} } @article{KernZischankBeierl2007, author = {Kern, Alexander and Zischank, Wolfgang and Beierl, Ottmar}, title = {Anmerkungen zur Berechnung des Trennungsabstands nach DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3): 2006-10 / Zischank, Wolfgang ; Beierl, Ottmar ; Kern, Alexander}, series = {7. VDE-ABB-Blitzschutztagung : Vortr{\"a}ge der VDE-ABB-Fachtagung vom 15. bis 16. November 2007 in Neu-Ulm / Veranst.: Ausschuss f{\"u}r Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) im VDE, Verband der Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik e.V. Wiss. Tagungsltg.: K. Stimper}, journal = {7. VDE-ABB-Blitzschutztagung : Vortr{\"a}ge der VDE-ABB-Fachtagung vom 15. bis 16. November 2007 in Neu-Ulm / Veranst.: Ausschuss f{\"u}r Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) im VDE, Verband der Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik e.V. Wiss. Tagungsltg.: K. Stimper}, publisher = {VDE-Verl.}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-8007-3062-9}, pages = {1 -- 8}, year = {2007}, language = {de} } @article{KernWiesingerZischank1991, author = {Kern, Alexander and Wiesinger, J. and Zischank, Wolfgang J.}, title = {Calculation of the longitudinal voltage along metal tubes caused by lightning currents and protection measures}, series = {Seventh International Symposium on High Voltage Engineering : Dresden, August 26 - 30 1991}, journal = {Seventh International Symposium on High Voltage Engineering : Dresden, August 26 - 30 1991}, publisher = {Techn. Univ.}, address = {Dresden}, year = {1991}, language = {en} } @book{KernWettingfeld2014, author = {Kern, Alexander and Wettingfeld, J{\"u}rgen}, title = {Blitzschutzsysteme 1 : allgemeine Grunds{\"a}tze, Risikomanagement, Schutz von baulichen Anlagen und Personen ; Erl{\"a}uterungen zu den Normen DIN EN 62305-1 (VDE 0185-305-1):2011-10, DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2):2013-02, DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2011-10. (VDE-Schriftenreihe Normen verst{\"a}ndlich ; 44)}, publisher = {VDE-Verl.}, address = {Berlin [u.a.]}, isbn = {978-3-8007-3511-2}, pages = {308 S.}, year = {2014}, language = {de} } @book{KernWettingfeld2015, author = {Kern, Alexander and Wettingfeld, J{\"u}rgen}, title = {Blitzschutzsysteme 2 : Schutz f{\"u}r besondere bauliche Anlagen ; Schutz f{\"u}r elektrische und elektronische Systeme in baulichen Anlagen ; Erl{\"a}uterungen zu den Normen DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2011-10, DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4):2011-10. (VDE-Schriftenreihe Normen verst{\"a}ndlich ; 160)}, publisher = {VDE-Verl.}, address = {Berlin [u.a.]}, isbn = {978-3-8007-3653-9}, pages = {247 S.}, year = {2015}, language = {de} } @article{KernThomsen1994, author = {Kern, Alexander and Thomsen, M.}, title = {Comparison of single point and equipotential bonding for I\&C systems of large-area industrial sites}, series = {Volume of proceedings : Budapest, Hungary, September 19-23, 1994 / organized by: Technical University of Budapest}, journal = {Volume of proceedings : Budapest, Hungary, September 19-23, 1994 / organized by: Technical University of Budapest}, publisher = {Techn. Univ.}, address = {Budapest}, pages = {Getr. Z{\"a}hlung [ca. 610 S.]}, year = {1994}, language = {en} } @article{KernSchelthoffMathieu2010, author = {Kern, Alexander and Schelthoff, Christof and Mathieu, Moritz}, title = {Die dynamische Blitzkugel : Wahrscheinlichkeitsberechnung f{\"u}r Blitzeinschl{\"a}ge in Geb{\"a}ude}, series = {De Fachzeitschrift f{\"u}r das Elektrohandwerk. 13-14 (2010)}, journal = {De Fachzeitschrift f{\"u}r das Elektrohandwerk. 13-14 (2010)}, pages = {24 -- 29}, year = {2010}, language = {de} } @article{KernSchelthoffMathieu2010, author = {Kern, Alexander and Schelthoff, Christof and Mathieu, Moritz}, title = {Probability of lightning strikes to air-terminations of structures using the electro-geometrical model theory and the statistics of lightning current parameters}, pages = {750-1 -- 750-8}, year = {2010}, language = {en} } @article{KernSchelthoffMathieu2011, author = {Kern, Alexander and Schelthoff, Christof and Mathieu, Moritz}, title = {Detaillierte Berechnung der Einfangwirksamkeiten von Fangeinrichtungen mit einem dynamischen elektro-geometrischen Modell - Detailed calculation of the interception efficiencies for airtermination systems using a dynamic electro-geometrical model}, pages = {1 -- 5}, year = {2011}, language = {de} } @article{KernSchelthoffMathieu2011, author = {Kern, Alexander and Schelthoff, Christof and Mathieu, Moritz}, title = {Calculation of interception efficiencies for airterminations using a dynamic electro-geometrical model}, publisher = {IEEE}, address = {New York}, pages = {1 -- 6}, year = {2011}, language = {en} } @article{KernSchelthoffMathieu2011, author = {Kern, Alexander and Schelthoff, Christof and Mathieu, Moritz}, title = {Probability of lightning strikes to air-terminations of structures using the electro-geometrical model theory and the statistics of lightning current parameters}, series = {Atmospheric Research. 104 (2011)}, journal = {Atmospheric Research. 104 (2011)}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, isbn = {0169-8095}, year = {2011}, language = {en} } @article{KernSchelthoffMathieu2012, author = {Kern, Alexander and Schelthoff, Christof and Mathieu, Moritz}, title = {Detaillierte Berechnung der Einfangwirksamkeiten von Fangeinrichtungen}, series = {Elektro-Praktiker}, volume = {66}, journal = {Elektro-Praktiker}, number = {4}, publisher = {Huss Medien}, address = {Berlin}, issn = {0013-5569}, pages = {6 Seiten}, year = {2012}, abstract = {Im Beitrag wird zun{\"a}chst das Verfahren eines dynamischen elektro-geometrischen Modells vorgestellt. Dieses arbeitet im Gegensatz zum klassischen Blitzkugel-Verfahren nicht mit konstanten Radien; vielmehr wird der Radius der Blitzkugel variiert. Dabei werden ausschließlich vorhandene und in internationalen Normen anerkannte Ergebnisse, blitzphysikalische Grundlagen und Untersuchungen verwendet, und auf deren Grundlage ein numerisches Verfahren erarbeitet. Mit dem dynamischen elektro-geometrischen Modell werden dann einige Beispiele des Schutzes mit Fangstangen, die gem{\"a}ß dem klassischen Blitzkugel-Verfahren nach DIN EN 62305-3 f{\"u}r die Schutzklassen I - II - III - IV geplant sind, untersucht. Es wird gezeigt, dass die Einfangwirksamkeiten wesentlich h{\"o}her sind als in der Normenreihe DIN EN 62305 selbst angegeben. Grund daf{\"u}r ist die Tatsache, dass das Blitzkugel-Verfahren sehr konservativ aufgebaut ist und dem Planer von Blitzschutzsystemen nur die m{\"o}glichen Stellen f{\"u}r einen Einschlag aufzeigt, ohne eine Bewertung der Einschlagsh{\"a}ufigkeit zu liefern. Andererseits bedeutet dies jedoch, dass man mit dem klassischen Blitzkugel-Verfahren stets auf der „sicheren Seite" liegt.}, language = {de} } @inproceedings{KernSchelthoffMathieu2012, author = {Kern, Alexander and Schelthoff, Christof and Mathieu, Moritz}, title = {Calculation of interception efficiencies for mesh-type air-terminations according to IEC 62305-3 using a dynamic electro-geometrical model}, series = {International Conference on Lightning Protection (ICLP) : 2 - 7 Sept. 2012, Vienna}, booktitle = {International Conference on Lightning Protection (ICLP) : 2 - 7 Sept. 2012, Vienna}, publisher = {IEEE}, address = {Piscataway, NJ}, organization = {International Conference on Lightning Protection <2012, Wien>}, isbn = {978-1-4673-1896-9 (E-Book) ; 978-1-4673-1898-3 (Print)}, pages = {1 -- 6}, year = {2012}, language = {en} } @article{KernSchelthoff2007, author = {Kern, Alexander and Schelthoff, Christof}, title = {Auswahl von Blitzschutzmassnahmen nach DIN EN 623305 (VDE 0185-305-x)}, series = {etz Elektrotechnik und Automation. 127 (2007), H. 8}, journal = {etz Elektrotechnik und Automation. 127 (2007), H. 8}, isbn = {0948-7387}, pages = {83 -- 90}, year = {2007}, language = {de} } @article{KernSchelthoff2007, author = {Kern, Alexander and Schelthoff, Christof}, title = {Trennungsabstand bei Blitzschutzsystemen. Die Anforderungen nach VDE 0185-305-3:2006:10}, series = {de- Der Elektro- und Geb{\"a}udetechniker (2007)}, journal = {de- Der Elektro- und Geb{\"a}udetechniker (2007)}, pages = {43 -- 48}, year = {2007}, language = {de} } @article{KernScheibe2011, author = {Kern, Alexander and Scheibe, Klaus}, title = {Die neuen internationalen Blitzschutz-Standards der Reihe IEC 62305:2010 : {\"U}berblick und Stand der Umsetzung in die nationale Normenreihe DIN EN 62305}, series = {9. VDE/ABB-Blitzschutztagung : Vortr{\"a}ge der 9. VDE/ABB-Fachtagung vom 27. bis 28. Oktober 2011 in Neu-Ulm / Veranst.: Ausschuss f{\"u}r Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) im VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. Wiss. Tagungsleitung: K. Stimper}, journal = {9. VDE/ABB-Blitzschutztagung : Vortr{\"a}ge der 9. VDE/ABB-Fachtagung vom 27. bis 28. Oktober 2011 in Neu-Ulm / Veranst.: Ausschuss f{\"u}r Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) im VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. Wiss. Tagungsleitung: K. Stimper}, publisher = {VDE-Verl.}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-8007-3380-4}, pages = {7 -- 12}, year = {2011}, language = {de} } @article{KernRothWiedmann1992, author = {Kern, Alexander and Roth, J. and Wiedmann, J.}, title = {Comparison of the damage for various types of fibre reinforced composites due to different lightning test standards (MIL-STD 1757 A, German military VG-standard 96903)}, series = {Proceedings of the 1992 International Aerospace and Ground Conference on Lightning and Static Electricity : October 6-8, 1992, Trump Taj Mahal, Atlantic City, NJ.}, journal = {Proceedings of the 1992 International Aerospace and Ground Conference on Lightning and Static Electricity : October 6-8, 1992, Trump Taj Mahal, Atlantic City, NJ.}, publisher = {U.S. Dept. of Transportation, Federal Aviation Administration}, address = {[Atlantic City, N.J.]}, pages = {Getr. Z{\"a}hl. : Ill. + addendum}, year = {1992}, language = {en} } @inproceedings{KernNeskakisMueller2001, author = {Kern, Alexander and Neskakis, Apostolos and M{\"u}ller, Klaus-Peter}, title = {Blitzschutzkonzept f{\"u}r eine netz-autarke Hybridanlage am Beispiel der Anlage VATALI auf Kreta}, year = {2001}, abstract = {Netz-autarke Anlagen bestehen {\"u}blicherweise aus einer oder mehreren Photovoltaik- (PV-) Anlagen, ggf. auch Solarthermie- (ST-) Anlagen und einem oder mehreren kleineren Windgeneratoren (sie werden deshalb auch als Hybridanlagen bezeichnet) und werden vor allem in Gegenden mit sehr schlechter {\"o}ffentlicher Energieversorgung eingesetzt, d.h. insbesondere in rel. d{\"u}nn bewohnten Gebieten und in Entwicklungsl{\"a}ndern. Der Blitzschutz von netz-autarken Hybridanlagen ist ein bislang noch vergleichsweise unzureichend bearbeitetes Fachgebiet. F{\"u}r große Windenergie-Anlagen (WEA) wurde in den letzten Jahren eine Zahl von FuE-Projekten durchgef{\"u}hrt, zum Großteil finanziert durch die {\"o}ffentliche Hand, zum kleineren Teil auch durch die Industrie, d.h. die WEAHersteller. Dabei wurden bestehende Defizite im Design der WEA festgestellt und Maßnahmen vorgeschlagen, die vor den mechanischen Zerst{\"o}rungen insbesondere des Rotors und vor den St{\"o}rungen und Zerst{\"o}rungen an den elektrischen / elektronischen Systemen der WEA weitgehend Schutz bieten [1, 2, 3]. Der Stand-der- Normung ist im Entwurf DIN VDE 0127 Teil 24 „Blitzschutz f{\"u}r Windenergieanlagen" (dt. {\"U}bersetzung des internationalen Drafts IEC 61400-24 „Wind turbine generator systems; Part 24: Lightning Protection") dokumentiert [4]. Die Maßnahmen sind allerdings insbesondere f{\"u}r gr{\"o}ßere WEA vorgesehen; im Falle kleinerer WEA lassen sie sich nur bedingt umsetzen. Trotzdem sind auch kleinere WEA rel. stark blitzeinschlaggef{\"a}hrdet, wenn sie auf einer Bergkuppe o.{\"a}. platziert werden. F{\"u}r solche kleinere WEA, wie sie bei Hybridanlagen {\"u}blicherweise Verwendung finden, m{\"u}ssen die Blitzschutzmaßnahmen aus der DIN VDE 0127 Teil 24 angepasst werden. F{\"u}r PV- und ST-Anlagen ist eine entsprechende Blitzschutz-Norm noch nicht in Sicht. Hier ist vor allem der Schutz gegen direkte Blitzeinschl{\"a}ge in die Anlage bzw. die Geb{\"a}ude noch nicht ausreichend beachtet. Blitzfangeinrichtungen sind oft nicht vorgesehen. In aller Regel hat man dabei bisher eine Ausf{\"u}hrungsform des Blitzschutzes realisiert, die prim{\"a}r einen Ferneinschlag ber{\"u}cksichtigt und die dabei entstehenden induzierten, rel. energieschwachen {\"U}berspannungen durch schw{\"a}chere Schutzelemente wie R{\"u}ckstromdioden, Bypassdioden und zum Teil thermisch {\"u}berwachte Varistoren begrenzt [5, 6, 7]. Diese Schutzelemente k{\"o}nnen allerdings bei Naheinschl{\"a}gen bzw. Direkteinschl{\"a}gen {\"u}berlastet und damit zerst{\"o}rt werden. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnen Nahoder Direkteinschl{\"a}ge auch zur Schw{\"a}chung der elektrischen Festigkeit der PVModulisolierung f{\"u}hren. Die Folge davon sind lokale extreme W{\"a}rmeentwicklungen, die sogar ein Schmelzen von Glas (sekund{\"a}rer Langzeiteffekt) hervorrufen k{\"o}nnten. Bei einem Blitzeinschlag in die netz-autarke Hybridanlage VATALI auf Kreta im Jahre 2000 wurden sowohl einige mechanische wie auch elektrische Komponenten der Anlage zerst{\"o}rt bzw. zum Teil schwer besch{\"a}digt. Die Anlage VATALI besaß zum Zeitpunkt des Blitzeinschlags keinen wirksamen Blitzschutz. Der Gesamtschaden der Hardware belief sich auf ca. 60.000,- EURO. Die exponierte Stellung der Anlage auf einer Bergspitze stellte und stellt nach wie vor ein enormes Blitzeinschlag-Risiko dar, so dass auch zuk{\"u}nftig mit Blitzeinwirkungen gerechnet werden muss. Die Anlage wurde inspiziert, blitzschutz-technische Erfordernisse definiert und daraus Ert{\"u}chtigungsmaßnahmen abgeleitet, die mit {\"u}berschaubarem Aufwand realisierbar sind.}, language = {de} } @inproceedings{KernMeppelink2001, author = {Kern, Alexander and Meppelink, Jan}, title = {Neue M{\"o}glichkeiten elektrischer Anschl{\"u}sse an die Bewehrung und Untersuchung der Wirkung von Blitzstr{\"o}men in bewehrtem Beton}, year = {2001}, abstract = {Im Rahmen eines modernen Blitzschutzsystems f{\"u}r Stahlbeton-Bauten bietet es sich an, die Betonbewehrung zu benutzen: - Sie kann die Funktionen der Ableitungseinrichtungen und des Blitzschutz- Potentialausgleichs bei einem klassischen Geb{\"a}ude-Blitzschutz {\"u}bernehmen [1]; - Sie kann, ggf. bei entsprechender Erg{\"a}nzung, als ein geschlossener K{\"a}fig ausgebildet werden und damit eine deutliche Reduzierung der Belastung elektrischer / elektronischer Systeme durch blitzinduzierte elektromagnetische Felder erbringen (LEMP-Schutz [2]). Die Nutzung der Bewehrung ist dabei grunds{\"a}tzlich gleichermaßen bei Neubauten wie auch bei Ert{\"u}chtigungen m{\"o}glich und sinnvoll. So stellt die Nutzung der Bewehrung beispielsweise im Bereich von Großkraftwerken eine wesentliche Ert{\"u}chtigungsmaßnahme f{\"u}r den Blitzschutz elektrischer und elektronischer Einrichtungen dar: - Einerseits wird der Blitzschutz-Potentialausgleich durch den Anschluss metallener Einrichtungen wie Elektronik-Schr{\"a}nke, Kabeltrag-Konstruktionen, Rohrleitungen, etc. an die Bewehrung deutlich verbessert. - Andererseits kann bei gr{\"o}ßeren Geb{\"a}uden die elektromagnetische Schirmwirkung durch die elektrische {\"U}berbr{\"u}ckung von vorhandenen Dehnfugen bei Stahlbetonbauten optimiert werden. Diese Dehnfugen sind teilweise nur unzureichend {\"u}berbr{\"u}ckt, so dass bei Blitzeinschlag in das betreffende oder ein benachbartes Geb{\"a}ude an Kabelstrecken, die {\"u}ber die Dehnfuge hinwegf{\"u}hren, rel. hohe Spannungen induziert werden k{\"o}nnen [2, 3]. Die sich um das gesamte Geb{\"a}ude herumziehende oder zwischen zwei Geb{\"a}uden befindliche Dehnfuge muss deshalb im Abstand von maximal einigen Metern {\"u}berbr{\"u}ckt werden. Im Falle von Blitzschutz-Ert{\"u}chtigungen in vorhandenen Geb{\"a}uden wird bisher an jeder geplanten Anschlussstelle die Bewehrung großfl{\"a}chig (\&\#8709; wenige 10 cm) freigelegt, dort ein elektrischer Anschluss zu dem Bewehrungsstab hergestellt, z.B. mittels eines Erdungsfestpunkts, und dann die Betonoberfl{\"a}che wieder geschlossen. Je nach prognostizierter Strombelastung wird teilweise versucht, den {\"u}ber den Anschluss fließenden Strom bereits auf mehrere Bewehrungsst{\"a}be zu verteilen. Dazu sind entweder die kreuzenden St{\"a}be zu verschweißen oder es sind direkt Anschl{\"u}sse an zwei Bewehrungsst{\"a}be herzustellen. All dieses bedeutet einen hohen Aufwand bei der Freilegung der Bewehrung und auch wieder bei der Schließung der entstandenen Betonl{\"o}cher. Es soll deshalb hier untersucht werden, ob es beispielsweise zum Zwecke des Blitzschutz-Potentialausgleichs und auch zur {\"U}berbr{\"u}ckung von Dehnfugen ausreichend ist, den Anschluss an die Bewehrung nach einfachen Verfahren nur jeweils an einen Bewehrungsstab herzustellen. Damit w{\"u}rde der finanzielle und administrative Aufwand an Betonarbeiten deutlich reduziert. Die hier dargestellten Verfahren sind dabei insbesondere f{\"u}r den Einsatz bei Blitzschutz-Ert{\"u}chtigungen in bestehenden Geb{\"a}uden vorgesehen. Abschließend sollen deshalb die M{\"o}glichkeiten zur Pr{\"u}fung korrekter Anschl{\"u}sse, die Grenzen der Verfahren sowie auch die Grenzen der Anwendbarkeit bei Neuanlagen diskutiert werden.}, language = {de} } @article{KernLangWiesingeretal.1989, author = {Kern, Alexander and Lang, U. and Wiesinger, J. and Zischank, Wolfgang J.}, title = {The longitudinal voltage of cable tubes with a screening mesh caused by partial lightning currents}, series = {Proceedings / Sixth International Symposium on High Voltage Engineering : 28. August - 1. September, 1989, Westin Canal Place Hotel, New Orleans, Louisiana, USA}, journal = {Proceedings / Sixth International Symposium on High Voltage Engineering : 28. August - 1. September, 1989, Westin Canal Place Hotel, New Orleans, Louisiana, USA}, publisher = {Mississippi State University}, address = {Mississippi State, Miss.}, year = {1989}, language = {en} } @article{KernLandersScheibeetal.2006, author = {Kern, Alexander and Landers, E.-U. and Scheibe, K. and Zahlmann, P.}, title = {Die k{\"u}nftige deutsche Blitzschutznormung (1) : Reihe DIN EN 62305 / VDE 0185-305-x:2006}, series = {De : der Elektro- und Geb{\"a}udetechniker / Ausgabe ZV. 81 (2006), H. 15-16}, journal = {De : der Elektro- und Geb{\"a}udetechniker / Ausgabe ZV. 81 (2006), H. 15-16}, isbn = {1617-1160}, pages = {26 -- 30}, year = {2006}, language = {de} } @article{KernLanders2002, author = {Kern, Alexander and Landers, E.-U.}, title = {Die neuen Blitzschutz-Vornormen der Reihe VDE-V 0185:2002}, year = {2002}, language = {de} } @article{KernLanders2006, author = {Kern, Alexander and Landers, E.-U.}, title = {Die k{\"u}nftige deutsche Blitzschutznormung (2/3) - Reihe DIN EN 62305:2006 - Teil 2: Risikomanagement}, series = {De : der Elektro- und Geb{\"a}udetechniker / Ausgabe ZV. 81 (2006), H. 18 - 19}, journal = {De : der Elektro- und Geb{\"a}udetechniker / Ausgabe ZV. 81 (2006), H. 18 - 19}, isbn = {1617-1160}, year = {2006}, language = {de} } @inproceedings{KernKraemer2003, author = {Kern, Alexander and Kr{\"a}mer, Heinz-Josef}, title = {Blitzschutzkonzept f{\"u}r eine bauliche Anlage mit Stahlkonstruktion und metallenen W{\"a}nden}, year = {2003}, abstract = {Bauliche Anlagen mit Stahlkonstruktionen (bzw. auch Stahlbetonskelett- Konstruktionen) und metallenen W{\"a}nden sind bereits in sehr großer Zahl errichtet. Dazu geh{\"o}ren kleinere bis gr{\"o}ßere Lagerhallen ebenso wie Einkaufszentren. Sie zeichnen sich durch große Flexibilit{\"a}t, einfache Planung, kurze Bauzeit und rel. geringe Kosten aus. Auch in der nahen Zukunft ist deshalb mit Planung und Errichtung weiterer solcher baulicher Anlagen zu rechnen. Abh{\"a}ngig von der Nutzung der Hallen sind auch mehr oder weniger umfangreiche elektrische und elektronische Systeme vorhanden, die wichtige Funktionen sicherstellen m{\"u}ssen. Der Blitzschutz f{\"u}r diese baulichen Anlagen sollte sich also nicht nur im „klassischen" Geb{\"a}ude-Blitzschutz nach DIN V 0185-3 VDE V 0185 Teil 3 [1] ersch{\"o}pfen; ein Erg{\"a}nzung hin zu einem sinnvollen Grundschutz der elektrischen und elektronischen Systeme nach DIN V 0185-4 VDE V 0185 Teil 4 [2] ist anzuraten. Im folgenden Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, mit dem ein hochwertiger Blitzschutz sowohl der baulichen Anlage und der darin befindlichen Personen, als auch der elektrischen und elektronischen Systeme verwirklicht werden kann. Insbesondere bei großfl{\"a}chigen Hallen stellen sich dabei besondere Anforderungen. Das Konzept und die zugeh{\"o}rigen blitzschutz-technischen Maßnahmen k{\"o}nnen drei Hauptbereichen zugeordnet werden: - {\"A}ußerer Blitzschutz; - Innerer Blitzschutz; - weitergehende besondere Maßnahmen. Das Konzept sowie die Maßnahmen werden allgemein beschrieben und teilweise anhand einer ausgef{\"u}hrten Anlage mit Fotos beispielhaft dokumentiert.}, language = {de} } @article{KernKrichelNeskakisetal.2001, author = {Kern, Alexander and Krichel, Frank and Neskakis, Apostolos and M{\"u}ller, Klaus-Peter (u.a.)}, title = {Lightning protection design of a renewable energy hybrid-system without power mains connection}, year = {2001}, language = {en} } @inproceedings{KernKrichelMueller2001, author = {Kern, Alexander and Krichel, Frank and M{\"u}ller, Klaus-Peter}, title = {Lightning protection design of a renewable energy hybrid-system without power mains connection}, year = {2001}, abstract = {In the year 2000 a direct lightning strike to the hybridsystem without power mains connection VATALI on the Greek island Crete results in the destruction and damage of some mechanical and electrical components. The hybrid-system VATALI was not lightning protected at that time. The hardware damage costs are approx. 60,000 €. The exposed site of the hybrid-system on top of a mountain was and still is the reason for a high risk of lightning strikes. Also in the future further lightning strikes have to be taken into consideration. In the paper a fundamental lightning protection design concept for renewable energy hybrid-systems without power mains connection and protection measures against direct strikes and overvoltages are shown in detail. The design concept was realized exemplarily for the hybrid-system VATALI. The hardware costs for the protection measures were about 15,000 €. About 50\% of the costs are due to protection measures against direct strikes, 50\% are due to overvoltage protection. Future extensions, new installations, or modifications have to be included into the lightning protection design concept of the hybrid-system.}, language = {en} } @article{KernKrichel2004, author = {Kern, Alexander and Krichel, Frank}, title = {Considerations about the lightning protection system of mains independent renewable energy hybrid-systems - practical experiences}, series = {Journal of electrostatics. 60 (2004), H. 2-4}, journal = {Journal of electrostatics. 60 (2004), H. 2-4}, isbn = {0304-3886}, pages = {257 -- 263}, year = {2004}, language = {en} } @article{KernKrichel2003, author = {Kern, Alexander and Krichel, Frank}, title = {{\"U}berlegungen zum Blitzschutzkonzept f{\"u}r regenerative Energieanlagen}, year = {2003}, abstract = {Dem Blitzschutz von Anlagen der regenerativen Energien kommt in Zukunft eine steigende Bedeutung zu. Dabei ist es notwendig zu ber{\"u}cksichtigen, dass die Schutzmaßnahmen technisch/wirtschaftlich ausgewogen sind. Erbauer, Besitzer oder Benutzer von netzautarken Hybridanlagen haben zu entscheiden, ob die Anlage einen Schutz braucht oder nicht. Um diese Entscheidung zu f{\"a}llen, ist eine Risikoanalyse als erster Schritt sinnvoll. Diese muss dabei die f{\"u}r die Hybridanlage relevanten Schadenarten und spezifischen Parameter, Werte und Randbedingungen mit einbeziehen. Dazu ist die Hilfe eines Blitzschutzexperten sehr hilfreich.}, subject = {Alternative Energiequelle}, language = {de} } @inproceedings{KernKrichel2002, author = {Kern, Alexander and Krichel, Frank}, title = {Considerations about the lightning protection system of mains independent renewable energy hybrid-systems - practical experiences}, year = {2002}, abstract = {In the paper a lightning protection design concept for renewable energy hybrid-systems without power mains connection is described. Based on a risk analysis protection measures against direct strikes and overvoltages are shown in an overview. The design concept is realized exemplarily for the hybrid-system VATALI on the Greek island Crete. VATALI, not lightning protected at that time, was a victim of a lightning strike in the year 2000 causing destructions and damages of some mechanical and electrical components with costs of approx. 60.000 €. The hardware costs for the protection measures were about 15.000 €: about 50\% of the costs are due to protection measures against direct strikes, 50\% are due to overvoltage protection.}, language = {en} } @article{KernKloetersPferdmenges2009, author = {Kern, Alexander and Kl{\"o}ters, Georg and Pferdmenges, J{\"o}rg}, title = {Blitzschutzoptimierung in der LST an nicht-elektrifizierten Strecken}, series = {Signal und Draht. 101 (2009), H. 4}, journal = {Signal und Draht. 101 (2009), H. 4}, publisher = {DVV Media Group}, address = {Hamburg}, isbn = {0037-4997}, pages = {17 -- 21}, year = {2009}, language = {de} } @article{KernKloetersPferdemenges2010, author = {Kern, Alexander and Kl{\"o}ters, Georg and Pferdemenges, J{\"o}rg}, title = {Optimised protection against lightning for the signalling and safety systems of level crossings on non-electrified railway lines}, series = {RTR : European Rail Technology Review}, volume = {50}, journal = {RTR : European Rail Technology Review}, number = {2}, isbn = {0079-9548}, year = {2010}, language = {en} } @article{KernKaiser1995, author = {Kern, Alexander and Kaiser, Ludwig}, title = {Auswirkungen des EMVG auf leittechnische Einrichtungen in großfl{\"a}chigen Industrieanlagen / von Ludwig Kaiser ; Alexander Kern}, series = {ETZ : Elektrotechnik + Automation. 116 (1995), H. 9}, journal = {ETZ : Elektrotechnik + Automation. 116 (1995), H. 9}, isbn = {0170-1711}, pages = {16 -- 18}, year = {1995}, language = {de} } @inproceedings{KernImaniVashianiTimmermanns2021, author = {Kern, Alexander and Imani Vashiani, Anahita and Timmermanns, Tobias}, title = {Threat for human beings due to touch voltages and body currents caused by direct lightning strikes in case of non-isolated lightning protection systems using natural components}, series = {35th International Conference on Lightning Protection (ICLP) and XVI International Symposium on Lightning Protection (SIPDA)}, booktitle = {35th International Conference on Lightning Protection (ICLP) and XVI International Symposium on Lightning Protection (SIPDA)}, publisher = {IEEE}, isbn = {978-1-6654-2346-5}, doi = {10.1109/ICLPandSIPDA54065.2021.9627465}, pages = {8 Seiten}, year = {2021}, abstract = {For typical cases of non-isolated lightning protection systems (LPS) the impulse currents are investigated which may flow through a human body directly touching a structural part of the LPS. Based on a basic LPS model with conventional down-conductors especially the cases of external and internal steel columns and metal fa{\c{c}}ades are considered and compared. Numerical simulations of the line quantities voltages and currents in the time domain are performed with an equivalent circuit of the entire LPS. As a result it can be stated that by increasing the number of conventional down-conductors and external steel columns the threat for a human being can indeed be reduced, but not down to an acceptable limit. In case of internal steel columns used as natural down-conductors the threat can be reduced sufficiently, depending on the low-resistive connection of the steel columns to the lightning equipotential bonding or the earth termination system, resp. If a metal fa{\c{c}}ade is used the threat for human beings touching is usually very low, if the fa{\c{c}}ade is sufficiently interconnected and multiply connected to the lightning equipotential bonding or the earth termination system, resp.}, language = {en} } @article{KernHeidlerZischanketal.2002, author = {Kern, Alexander and Heidler, Fridolin and Zischank, Wolfgang J. and Frentzel, Ralf}, title = {Lightning current distribution and coupling to control cables in power plants or large industrial facilites}, year = {2002}, language = {en} } @article{KernHeidlerZahlmannetal.1993, author = {Kern, Alexander and Heidler, Fridolin and Zahlmann, P. and Zischank, Wolfgang J.}, title = {Blitzschutz}, series = {ETZ : Elektrotechnik + Automation. 114 (1993), H. 2}, journal = {ETZ : Elektrotechnik + Automation. 114 (1993), H. 2}, isbn = {0170-1711}, year = {1993}, language = {de} } @inproceedings{KernHeidlerSeeversetal.2004, author = {Kern, Alexander and Heidler, Fridolin and Seevers, M. and Zischank, Wolfgang J.}, title = {Magnetic Fields and Induced Voltages in case of a Direct Strike - Comparison of Results obtained from Measurements at a Scaled Building to those of IEC 62305-4}, isbn = {0304-3886}, year = {2004}, abstract = {In the paper the results obtained from experiments at a modelled reinforced building in case of a direct lightning strike are compared with calculations. The comparison includes peak values of the magnetic field Hmax, its derivative (dH/dt)max and of induced voltages umax in typical cable routings. The experiments are performed at a 1:6 scaled building and the results are extrapolated using the similarity relations theory. The calculations are based on the approximate formulae given in IEC 62305-4 and have to be supplemented by a rough estimation of the additional shielding effect of a second reinforcement layer. The comparison shows, that the measured peak values of the magnetic field and its derivative are mostly lower than the calculated. The induced voltages are in good agreement. Hence, calculations of the induced voltages based on IEC 62305-4 are a good method for lightning protection studies of buildings, where the reinforcement is used as a grid-like electromagnetic shield.}, subject = {Blitz}, language = {en} } @article{KernHeidlerZischank1998, author = {Kern, Alexander and Heidler, F. and Zischank, W.}, title = {Induced overvoltages in cable ducts taking into account the current flow into earth / F. Heidler ; W. Zischank ... A. Kern ...}, series = {Conference proceedings : 14th - 18th September 1998, [Burlington Hotel, Birmingham, United Kingdom] / organised by: School of Engineering and Advanced Technology, Staffordshire University, United Kingdom}, journal = {Conference proceedings : 14th - 18th September 1998, [Burlington Hotel, Birmingham, United Kingdom] / organised by: School of Engineering and Advanced Technology, Staffordshire University, United Kingdom}, address = {Birmingham}, year = {1998}, language = {en} } @article{KernHasseWiesingeretal.1991, author = {Kern, Alexander and Hasse, P. and Wiesinger, J. and Zischank, Wolfgang J.}, title = {Aktuelles aus der Blitzforschung}, series = {ETZ : Elektrotechnik + Automation. 112 (1991), H. 1}, journal = {ETZ : Elektrotechnik + Automation. 112 (1991), H. 1}, isbn = {0170-1711}, year = {1991}, language = {de} } @article{KernFrentzelBehrens2010, author = {Kern, Alexander and Frentzel, Ralf and Behrens, J{\"o}rg}, title = {Simulation of the transient voltages in the auxiliary power network of a large power plant in case of a direct lightning strike to the high-voltage overhead transmission line}, pages = {749-1 -- 749-7}, year = {2010}, language = {en} } @article{KernDrumm1994, author = {Kern, Alexander and Drumm, F.}, title = {Survey of the lightning threat for aircraft based on natural lightning data and fixed in the German Standard DIN VG 95371 / Part 10}, series = {Proceedings of the 1994 International Aerospace and Ground Conference on Lightning and Static Electricity : May 14 - 27, 1994, Bundesakademie f{\"u}r Wehrverwaltung und Wehrtechnik Mannheim ; final report / [conference chairman Jan Luiken TerHaseborg]}, journal = {Proceedings of the 1994 International Aerospace and Ground Conference on Lightning and Static Electricity : May 14 - 27, 1994, Bundesakademie f{\"u}r Wehrverwaltung und Wehrtechnik Mannheim ; final report / [conference chairman Jan Luiken TerHaseborg]}, publisher = {Bundesakad. f{\"u}r Wehrverwaltung und Wehrtechnik}, address = {Mannheim}, pages = {IX, 492 S : Ill., graph. Darst}, year = {1994}, language = {en} } @article{KernDiktaKrichel2007, author = {Kern, Alexander and Dikta, Gerhard and Krichel, Frank}, title = {Zur Wahrscheinlichkeit f{\"u}r Sch{\"a}den an elektrischen und elektronischen Einrichtungen durch indirekte Blitzeinschl{\"a}ge - Auswertung von Schadensstatistiken, analytischen und numerischen Berechnungen}, series = {7. VDE-ABB-Blitzschutztagung : Vortr{\"a}ge der VDE-ABB-Fachtagung vom 15. bis 16. November 2007 in Neu-Ulm / Veranst.: Ausschuss f{\"u}r Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) im VDE, Verband der Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik e.V. Wiss. Tagungsltg.: K. Stimper}, journal = {7. VDE-ABB-Blitzschutztagung : Vortr{\"a}ge der VDE-ABB-Fachtagung vom 15. bis 16. November 2007 in Neu-Ulm / Veranst.: Ausschuss f{\"u}r Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) im VDE, Verband der Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik e.V. Wiss. Tagungsltg.: K. Stimper}, publisher = {VDE-Verl.}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-8007-3062-9}, pages = {1 -- 9}, year = {2007}, language = {de} } @inproceedings{KernDikta2009, author = {Kern, Alexander and Dikta, Gerhard}, title = {Probability of damage of electrical and electronic systems due to indirect lightning flashes - investigation of data from German insurance companies}, year = {2009}, abstract = {In the presented paper data collected from the field related to damage statistics of electrical and electronic apparatus in household are reported and investigated. These damages (total number approx. 74000 cases), registered by five German insurance companies in 2005 and 2006, were adviced by customers as caused by lightning overvoltages. With the use of stochastical methods it is possible, to reasses the collected data and to distinguish between cases, which are with high probability caused by lightning overvoltages, and those, which are not. If there was an indication for a direct strike, this case was excluded, so the focus was only on indirect lightning flashes, i.e. only flashes to ground near the structure and flashes to or nearby an incoming service line were investigated. The data from the field contain the location of damaged apparatus (residence of the policy holder) and the distances of the nearest cloud-to-ground stroke to the location of the damage registered by the German lightning location network BLIDS at the date of damage. The statistical data along with some complementary numerical simulations allow to verify the correspondence of the Standards rules used for IEC 62305-2 with the field data and to define some correction needs. The results could lead to a better understanding whether a damage reported to an insurance company is really caused by indirect lightning, or not.}, subject = {Blitzschutz}, language = {en} } @article{KernDikta2008, author = {Kern, Alexander and Dikta, Gerhard}, title = {Bewerten von Sch{\"a}den durch Blitzeinwirkungen}, series = {Elektropraktiker. 62 (2008), H. 4}, journal = {Elektropraktiker. 62 (2008), H. 4}, isbn = {0013-5569}, pages = {338 -- 342}, year = {2008}, language = {de} } @inproceedings{KernBrocke2017, author = {Kern, Alexander and Brocke, Ralph}, title = {Planung von Fangeinrichtungen mit dem dynamischen elektro-geometrischen Modell - M{\"o}gliche praktische Anwendungen}, series = {12. VDE/ABB-Blitzschutztagung : Beitr{\"a}ge der 12. VDE/ABB-Fachtagung, 12.-13. Oktober 2017, Aschaffenburg}, booktitle = {12. VDE/ABB-Blitzschutztagung : Beitr{\"a}ge der 12. VDE/ABB-Fachtagung, 12.-13. Oktober 2017, Aschaffenburg}, isbn = {978-3-8007-4459-6}, pages = {75 -- 82}, year = {2017}, language = {de} }