@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} } @article{Kern2009, author = {Kern, Alexander}, title = {{\"U}berarbeitung der Blitzschutznorm IEC 62305}, series = {Elektropraktiker. 63 (2009), H. 4}, journal = {Elektropraktiker. 63 (2009), H. 4}, isbn = {0013-5569}, pages = {391 -- 394}, year = {2009}, language = {de} } @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} } @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{Kern1989, author = {Kern, Alexander}, title = {Time dependent temperature distribution in metal sheets caused by direct lightning strikes}, 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} } @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} } @book{Kern1990, author = {Kern, Alexander}, title = {Theoretische und experimentelle Untersuchung der Erw{\"a}rmung von Metallblechen bei Blitzeinschlag}, publisher = {Univ. der Bundeswehr}, address = {M{\"u}nchen}, pages = {219 S. : Ill., graph. Darst.}, year = {1990}, 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{Kern1990, author = {Kern, Alexander}, title = {The heating of metal sheets caused by direct lightning strikes-model and measurement}, series = {20th ICPL / International Conference on Lightning Protection, Congress-Center Casino Interlaken, Switzerland, September 24-28, 1990 = Internationale Blitzschutzkonferenz, Congress-Center Casino Interlaken, Schweiz, 24.-28. September 1990}, journal = {20th ICPL / International Conference on Lightning Protection, Congress-Center Casino Interlaken, Switzerland, September 24-28, 1990 = Internationale Blitzschutzkonferenz, Congress-Center Casino Interlaken, Schweiz, 24.-28. September 1990}, publisher = {Schweizerischer Elektrotechnischer Verein}, address = {[Z{\"u}rich]}, pages = {[522] S. (getr. Z{\"a}hl.) : Ill.}, year = {1990}, language = {en} } @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{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} } @inproceedings{ScheibeKern2013, author = {Scheibe, K. and Kern, Alexander}, title = {Stand der Normung f{\"u}r {\"U}berspannungsschutzger{\"a}te}, series = {10. VDE, VBB-Blitzschutztagung : Vortr{\"a}ge der 10. VDE, ABB-Fachtagung vom 24. bis 25. Oktober 2013 in Neu-Ulm. (VDE-Fachbericht ; 70)}, booktitle = {10. VDE, VBB-Blitzschutztagung : Vortr{\"a}ge der 10. VDE, ABB-Fachtagung vom 24. bis 25. Oktober 2013 in Neu-Ulm. (VDE-Fachbericht ; 70)}, publisher = {VDE-Verl.}, address = {Berlin}, organization = {Blitzschutztagung <10, 2013, Neu-Ulm>}, isbn = {978-3-8007-3540-2}, pages = {23 -- 27}, year = {2013}, language = {de} } @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{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} } @inproceedings{BehrensFrentzelKern2009, author = {Behrens, J{\"o}rg and Frentzel, Ralf and Kern, Alexander}, title = {Simulation der transienten Spannungsverl{\"a}ufe im Eigenbedarfsnetz eines Großkraftwerks bei einem kraftwerksnahen Blitzeinschlag in die Hochspannungs-Freileitung}, isbn = {978-3-8007-3197-8}, year = {2009}, abstract = {8. VDE/ABB-Blitzschutztagung, 29. - 30. Oktober 2009 in Neu-Ulm. Blitzschutztagung <8, 2009, Neu-Ulm> Berlin : VDE Verl. 2009 Großkraftwerke k{\"o}nnen durch Blitzentladungen mit potentiellen Auswirkungen auf deren Verf{\"u}gbarkeit und Sicherheit gef{\"a}hrdet werden. Ein sehr spezielles Szenario, welches aus aktuellem Anlass zu untersuchen war, betrifft den kraftwerksnahen Blitzeinschlag in die Hochspannungs-Freileitung am Netzanschluss der Anlage. Wird nun noch ein sogenannter Schirmfehler unterstellt, d.h. der direkte Blitzeinschlag erfolgt in ein Leiterseil des Hoch- bzw. H{\"o}chstspannungsnetzes und nicht in das dar{\"u}ber gespannte Erdseil, so bedeutet dies eine extreme elektromagnetische Einwirkung. Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der Simulation eines solchen Blitzeinschlages und dessen Auswirkungen auf den Netzanschluss und die Komponenten der elektrischen Eigenbedarfsanlagen eines Kraftwerks auf den unterlagerten Spannungsebenen. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse lassen sich ohne Einschr{\"a}nkungen auf Industrieanlagen mit Mittelspannungs-Netzanschluss und ohne eigener Stromversorgung {\"u}bertragen.}, subject = {Blitzschutz}, language = {de} } @article{Kern1991, author = {Kern, Alexander}, title = {Simulation and measurement of melting effects on metal sheets caused by direct lightning strikes}, series = {1991 International Aerospace and Ground Conference on Lightning and Static Electricity : proceedings of a conference ... held at Cocoa Beach, Florida, April 16-19, 1991 / NASA}, journal = {1991 International Aerospace and Ground Conference on Lightning and Static Electricity : proceedings of a conference ... held at Cocoa Beach, Florida, April 16-19, 1991 / NASA}, address = {Washington, DC}, year = {1991}, language = {en} } @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} } @inproceedings{KernBraun2014, author = {Kern, Alexander and Braun, Christian}, title = {Risk management according to IEC 62305-2 edition 2: 2010-12 assessment of structures with a risk of explosion}, series = {2014 International Conference on Lightning Protection (ICLP), Shanghai, China}, booktitle = {2014 International Conference on Lightning Protection (ICLP), Shanghai, China}, organization = {International Conference on Lightning Protection <2014, Shanghai>}, pages = {1237 -- 1242}, year = {2014}, abstract = {Risk management for structures with a risk of explosion should be considered very carefully when performing a risk analysis according to IEC 62305-2. In contrast to the 2006 edition of the standard, the 2010 edition describes the topic "Structures with a risk of explosion" in more detail. Moreover, in Germany separate procedures and parameters are defined for the risk analysis of structures with a risk of explosion (Supplement 3 of the German DIN EN 62305-2 standard). This paper describes the contents and the relevant calculations of this Supplement 3, together with a numerical example.}, language = {en} } @inproceedings{Kern2003, author = {Kern, Alexander}, title = {Risikomanagement nach DIN V 0185-2 VDE V 0185 Teil 2: 2002-11 - Einige Beispiele und erste Erfahrungen}, year = {2003}, abstract = {Die neue Vornorm VDE V 0185 Teil 2 „Risikomanagement: Absch{\"a}tzung des Schadensrisikos f{\"u}r bauliche Anlagen" [1] ist seit November 2002 g{\"u}ltig. Sie erm{\"o}glicht nicht nur die Ermittlung der Schutzklasse eines Blitzschutzsystems, sondern auch die Untersuchung zur Notwendigkeit anderer Schutzmaßnahmen gegen Blitzeinwirkungen ({\"U}berspannungsschutzger{\"a}te in Unterverteilern und/oder an Endger{\"a}ten, Schirmung des Geb{\"a}udes und/oder interner R{\"a}ume, Potentialsteuerung, Brandmelde- und Feuerl{\"o}scheinrichtungen, etc.) nach objektiven Kriterien und damit in einer f{\"u}r alle Beteiligten grunds{\"a}tzlich nachvollziehbaren Art und Weise. Dass eine solche Analyse rel. komplex sein muss und der intensiven Besch{\"a}ftigung bedarf, ist deshalb nicht verwunderlich. Die Komplexit{\"a}t des Verfahrens sollte allerdings nicht dazu f{\"u}hren, die Vornorm als Ganzes abzulehnen. Die Vornorm beruht auf dem Stand der Diskussion im internationalen Normengremium IEC TC81 WG9 Ende des Jahres 2000. Integriert wurden einige nationale Besonderheiten, die aus Sicht des zust{\"a}ndigen Normenkomitees DKE K251 erforderlich erschienen. In Deutschland konnten und k{\"o}nnen nun erste breite Erfahrungen in der Anwendung dieser Risikoanalyse gesammelt werden; in anderen L{\"a}ndern ist dies noch nicht m{\"o}glich. Diese Erfahrungen k{\"o}nnen dann, nach Diskussion im nationalen Rahmen, in die internationale Normenarbeit eingebracht werden. Im folgenden Beitrag sollen einige, seit Erscheinen der Vornorm oft wiederkehrende Fragen dargestellt und L{\"o}sungsvorschl{\"a}ge vorgestellt werden. Dabei wird auch auf die Tendenzen im internationalen Normengremium IEC TC81 WG9 eingegangen, d.h. auf den aktuellen Entwurf zur IEC 62305-2 [3]. Die L{\"o}sungsvorschl{\"a}ge werden begr{\"u}ndet, sind allerdings weitestgehend subjektive Meinung des Autors. F{\"u}r {\"u}bliche bauliche Anlagen ist die Anwendung der Vornorm rel. einfach m{\"o}glich. Auch f{\"u}r spezielle F{\"a}lle k{\"o}nnen die darin festgelegten Verfahren herangezogen werden; allerdings sind dann einige weiterf{\"u}hrende {\"U}berlegungen notwendig, die der Planer von Blitzschutzsystemen durchf{\"u}hren muss. Anhand zweier Beispiele soll die Anwendung der VDE V 0185 Teil 2 auf solche speziellen F{\"a}lle dargestellt werden.}, language = {de} } @article{Kern2003, author = {Kern, Alexander}, title = {Risikomanagement f{\"u}r den Blitzschutz - Absch{\"a}tzung des Blitzschadensrisikos nach der neuen Vornorm VDE V 0185 Teil 2 : 2002}, year = {2003}, abstract = {Ein vorausschauendes Risikomanagement beinhaltet, Risiken zu kalkulieren. Es liefert Entscheidungsgrundlagen, um diese Risiken zu begrenzen und es macht transparent,welche Risiken sinnvoll {\"u}ber Versicherungen abgedeckt werden sollten. Bei Unternehmen, die mit umfangreichen elektronischenEinrichtungen produzieren oder Dienstleistungen erbringen (und das sind heutzutage wohl die meisten), muss auch das Risiko durch Blitzeinwirkungen besondere Ber{\"u}cksichtigung finden. Dabei ist zu beachten, dass der Schaden aufgrund der Nichtverf{\"u}gbarkeit der elektronischen Einrichtungen und damit derProduktion bzw. der Dienstleistung und ggf. der Verlust von Daten den Hardwareschaden an der betroffenen Anlage oft bei weitem {\"u}bersteigt.}, language = {de} } @inproceedings{Kern2002, author = {Kern, Alexander}, title = {Risikomanagement : Absch{\"a}tzung des Schadensrisikos f{\"u}r bauliche Anlagen - Die neue Vornorm DIN V VDE V 0185 Teil 2 : 2002}, year = {2002}, abstract = {Alle Unternehmen sind vielf{\"a}ltigen Risiken ausgesetzt, die Finanz- und Betriebsbereiche einschließlich Dienstleistungen betreffen k{\"o}nnen. Die Firmen m{\"u}ssen {\"u}blicherweise Risiken eingehen, um im Wettbewerb bestehen zu k{\"o}nnen. Entscheidend ist, dass man sich {\"u}ber die Risiken bewusst ist, diese einsch{\"a}tzen und kontrollieren kann. Falsche Einsch{\"a}tzungen, Vers{\"a}umnisse und Fehlentscheidungen k{\"o}nnen empfindliche finanzielle Sch{\"a}den bis hin zum Totalverlust nach sich ziehen. Ein effektives Risikomanagement ist heute als wichtiger Sicherheitsfaktor anzusehen und sollte zur strategischen Unternehmensf{\"u}hrung geh{\"o}ren. Ein vorausschauendes Risikomanagement beinhaltet, Risiken f{\"u}r das Unternehmen zu kalkulieren. Es liefert Entscheidungsgrundlagen, um diese Risiken zu begrenzen und es macht transparent, welche Risiken sinnvollerweise {\"u}ber Versicherungen abgedeckt werden sollten. Beim Versicherungsmanagement ist jedoch zu bedenken, dass zur Erreichung bestimmter Ziele Versicherungen nicht geeignet sind (z.B. Erhaltung der Lieferf{\"a}higkeit). Eintrittswahrscheinlichkeiten bestimmter Risiken lassen sich durch Versicherungen nicht ver{\"a}ndern. Bei Unternehmen, die mit umfangreichen elektronischen Einrichtungen produzieren oder Dienstleistungen erbringen (und das sind heutzutage wohl die meisten), muss auch das Risiko durch Blitzeinwirkungen besondere Ber{\"u}cksichtigung finden. Dabei ist zu beachten, dass der Schaden aufgrund der Nicht-Verf{\"u}gbarkeit der elektronischen Einrichtungen und damit der Produktion bzw. der Dienstleistung und ggf. der Verlust von Daten den Hardware-Schaden an der betroffenen Anlage oft bei weitem {\"u}bersteigt. Im Blitzschutz gewinnt innovatives Denken in Schadensrisiken langsam an Bedeutung. Risikoanalysen haben die Objektivierung und Quantifizierung der Gef{\"a}hrdung von baulichen Anlagen und ihrer Inhalte durch direkte und indirekte Blitzeinschl{\"a}ge zum Ziel. Seinen Niederschlag hat dieses neue Denken in der neuen deutschen Norm DIN V 0185-2 VDE V 0185 Teil 2 gefunden. Die hier vorgegebene Risikoanalyse gew{\"a}hrleistet, dass ein f{\"u}r alle Beteiligten nachvollziehbares Blitzschutz-Konzept erstellt werden kann, das technisch und wirtschaftlich optimiert ist, d.h. bei m{\"o}glichst geringem Aufwand den notwendigen Schutz gew{\"a}hrleisten kann. Die sich aus der Risikoanalyse ergebenden Schutzmaßnahmen sind dann in den weiteren Normenteilen der neuen Reihe VDE V 0185 detailliert beschrieben.}, 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 = {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} } @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} } @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} } @article{Kern1993, author = {Kern, Alexander}, title = {Physik der Blitzentladung und Blitzstrom-Parameter bei nat{\"u}rlichen Blitzen}, year = {1993}, 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} } @inproceedings{Kern2017, author = {Kern, Alexander}, title = {Optimierung des Blitzschutzes bei Biogasanlagen}, 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 = {48 -- 56}, year = {2017}, language = {de} } @inproceedings{WetterKern2014, author = {Wetter, Martin and Kern, Alexander}, title = {Number of lightning strikes to tall structures - comparison of calculations and measurements using a modern lightning monitoring system}, series = {2014 International Conference on Lightning Protection (ICLP), Shanghai, China}, booktitle = {2014 International Conference on Lightning Protection (ICLP), Shanghai, China}, organization = {International Conference on Lightning Protection <2014, Shanghai>}, pages = {1 -- 7}, year = {2014}, language = {en} } @article{KernBraun2013, author = {Kern, Alexander and Braun, Christian}, title = {Neuerungen bei der Blitzschutznorm. Teil 2}, series = {etz Elektrotechnik und Automation}, volume = {Bd. 134}, journal = {etz Elektrotechnik und Automation}, number = {H. 8}, publisher = {VDE-Verlag}, address = {Wuppertal}, issn = {0170-1711}, pages = {66 -- 69}, year = {2013}, 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{Kern2007, author = {Kern, Alexander}, title = {Neue deutsche Blitzschutz-Normung. Reihe DIN EN 62305 / VDE 01 85-305-x:2006}, series = {Der Eisenbahningenieur. 58 (2007), H. 8}, journal = {Der Eisenbahningenieur. 58 (2007), H. 8}, isbn = {0013-2810}, pages = {18 -- 22}, year = {2007}, language = {de} } @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} } @inproceedings{ZischankHeidlerWiesingeretal.2004, author = {Zischank, Wolfgang J. and Heidler, Fridolin and Wiesinger, J. and Stimper, K. and Kern, Alexander and Seevers, M.}, title = {Magnetic Fields and Induced Voltages inside LPZ 1 Measured at a 1:6 Scale Model Building}, year = {2004}, abstract = {Laborexperimente zu Blitzschutzzonen in Stahlbetongeb{\"a}uden anhand eines Modells im Maßstab 1:6}, language = {en} } @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{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{BouquegneauKernRousseau2010, author = {Bouquegneau, Christian and Kern, Alexander and Rousseau, Alain}, title = {Lightning safety guidelines}, pages = {1 -- 6}, year = {2010}, language = {en} } @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{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} } @inproceedings{ZischankHeidlerKernetal.2002, author = {Zischank, Wolfgang J. and Heidler, Fridolin and Kern, Alexander and Metwally, I. A. and Wiesinger, J. and Seevers, M.}, title = {Laboratory simulation of direct lightning strokes to a modelled building - measurement of magnetic fields and induced voltages}, year = {2002}, abstract = {In IEC 61312-2 equations for the assessment of the magnetic fields inside structures due to a direct lightning strike are given. These equations are based on computer simulations for shields consisting of a single-layer steel grid of a given mesh width. Real constructions, however, contain at least two layers of reinforcement steel grids. The objective of this study was to experimentally determine the additional shielding effectiveness of a second reinforcement layer compared to a single-layer grid. To this end, simulated structures were set up in the high current laboratory. The structures consisted of cubic cages of 2 m side length with one or with two reinforcement grids, respectively. The structures were exposed to direct lightning currents representing the variety of anticipated lightning current waveforms. The magnetic fields and their derivatives at several positions inside the structure as well as the voltage between "floor" and "roof" in the center were determined for different current injection points. From these data the improvement of the shielding caused by a second reinforcement layer is derived.}, language = {en} } @article{ZischankHeidlerWiesingeretal.2004, author = {Zischank, Wolfgang J. and Heidler, Fridolin and Wiesinger, J. and Metwally, I. and Kern, Alexander and Seevers, M.}, title = {Laboratory simulation of direct lightning strokes to a modeled building : measurement of magnetic fields and included voltages}, series = {Journal of electrostatics. 60 (2004), H. 2 - 4}, journal = {Journal of electrostatics. 60 (2004), H. 2 - 4}, isbn = {0304-3886}, pages = {223 -- 232}, year = {2004}, language = {en} } @article{WettingfeldKernKraemeretal.2009, author = {Wettingfeld, J{\"u}rgen and Kern, Alexander and Kr{\"a}mer, Heinz-Josef and Thorm{\"a}hlen, Reyno}, title = {International anerkannte Blitzschutznormen : Ausgewogener und sicherer Schutz}, publisher = {Fachhochschule Aachen}, address = {Aachen}, year = {2009}, abstract = {Die Einleitung zur Norm DIN EN 62305-3 beschreibt klar und ein - deutig: Der vorliegende Teil der IEC 62305 behandelt den Schutz von baulichen Anlagen gegen materielle Sch{\"a}den und den Schutz von Personen gegen Verletzungen durch Ber{\"u}hrungs- und Schrittspannungen. Als das wesentlichste und effektivste Mittel zum Schutz von baulichen Anlagen gegen materielle Sch{\"a}den gilt das Blitz - schutzsystem (LPS).}, subject = {Blitzschutz}, language = {de} } @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} } @inproceedings{RousseauKern2014, author = {Rousseau, Alain and Kern, Alexander}, title = {How to deal with environmental risk in IEC 62305-2}, series = {2014 International Conference on Lightning Protection (ICLP), Shanghai, China}, booktitle = {2014 International Conference on Lightning Protection (ICLP), Shanghai, China}, organization = {International Conference on Lightning Protection <2014, Shanghai>}, pages = {521 -- 527}, year = {2014}, abstract = {The 2nd edition of the lightning risk management standard (IEC 62305-2) considers structures, which may endanger environment. In these cases, the loss is not limited to the structure itself, which is valid for usual structures. In the past (Edition 1) this danger was simply taken into account by a special hazard factor, multiplying the existing risk for the structure with a number. Now, in the edition 2, we add to the risk for the structure itself a "second risk" due to the losses outside the structure. The losses outside can be treated independently from what occurs inside. This is a major advantage to analyze the risk for sensitive structures, like chemical plants, nuclear plants, or structures containing explosives, etc. In this paper, the existing procedure given by the European version EN 62305-2 Ed.2 is further developed and applied to a few structures.}, 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{BirklDiendorferKernetal.2018, author = {Birkl, Josef and Diendorfer, Gerhard and Kern, Alexander and Thern, Stephan}, title = {Extremely high lightning peak currents}, series = {34th International Conference on Ligntning Protection, 02-07 September 2018}, booktitle = {34th International Conference on Ligntning Protection, 02-07 September 2018}, isbn = {978-1-5386-6635-7}, pages = {7 Seiten}, year = {2018}, language = {en} } @inproceedings{BirklDiendorferKernetal.2017, author = {Birkl, Josef and Diendorfer, Gerhard and Kern, Alexander and Thern, Stephan}, title = {Extrem hohe Blitzstr{\"o}me}, 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 = {146 -- 152}, year = {2017}, language = {de} } @article{BirklDiendorferKernetal.2018, author = {Birkl, Josef and Diendorfer, Gerhard and Kern, Alexander and Thern, Stephan}, title = {Extrem hohe Blitzstr{\"o}me}, series = {Elektropraktiker}, volume = {72}, journal = {Elektropraktiker}, number = {3}, publisher = {Huss Medien}, address = {Berlin}, pages = {217 -- 225}, year = {2018}, abstract = {Blitze sind nach wie vor eine enorme Schadensquelle f{\"u}r Personensch{\"a}den, Br{\"a}nde, mechanische Zerst{\"o}rungen und insbesondere auch {\"U}berspannungen. Das zeigen nicht zuletzt aktuelle Statistiken der Schadensversicherer. Immer wieder gibt es Meldungen {\"u}ber extrem hohe Blitzstr{\"o}me, die nat{\"u}rlich auch zu großen Sch{\"a}den und Zerst{\"o}rungen f{\"u}hren k{\"o}nnen. Dabei werden Scheitelwerte von teilweise deutlich {\"u}ber 300 kA genannt. Dies wirft Fragen auf, da die „klassische" Blitzstatistik (z. B. nach CIGRE und IEC [8][10]) bisher solche Werte nicht kennt. Diese extremen Blitzstr{\"o}me werden meist aus den Daten von Blitzortungssystemen ermittelt.}, language = {de} } @article{Kern1998, author = {Kern, Alexander}, title = {Ert{\"u}chtigung des Blitzschutzsystems f{\"u}r ein B{\"u}rogeb{\"a}ude auf der Basis von VDE V 0185 Teil 100 (ENV 61024-1) und VDE 0185 Teil 103 (IEC 1312-1)}, year = {1998}, language = {de} }