@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}
}
@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{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}
}
@inproceedings{ZischankKernFrentzeletal.2000,
  author    = {Zischank, Wolfgang J. and Kern, Alexander and Frentzel, Ralf and Heidler, Fridolin and Seevers, M.},
  title     = {Assessment of the lightning transient coupling to control cables interconnecting structures in large industrial facilities and power plants},
  year      = {2000},
  abstract  = {Large industrial facilities and power plants often require a huge number fo information and control cables between the differnet structures. These I\&C-cables can be routed in reinforced concrete cable ducts or in isolated buried cable runs. KTA 2206 is the German lightning protection standard for nuclear power plants. During the last several years considerable effort has been made to revise this standard. Despite the well established principles and design guidelines for the construction of the lightning protection system, this standard puts special emphasis on the coupling of transient overvoltages to I\&C-cables.},
  language  = {en}
}
@inproceedings{Kern2003,
  author    = {Kern, Alexander},
  title     = {Absch{\"a}tzung des Blitzschadensrisikos f{\"u}r bauliche Anlagen - Die neue Bestimmung DIN V VDE V 0185 Teil 2 : 2002 - Allgemeines, Absch{\"a}tzungsverfahren, Berechnungsbeispiele},
  year      = {2003},
  abstract  = {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 immer 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 Vornorm DIN V 0185-2 VDE V 0185 Teil 2 [1] 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 [2, 3] detailliert beschrieben.},
  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}
}
@inproceedings{SurteesGillespieKernetal.2004,
  author    = {Surtees, A. J. and Gillespie, A. and Kern, Alexander and Rousseau, A.},
  title     = {DEVELOPMENT OF A RISK ASSESSMENT CALCULATOR BASED ON A SIMPLIFIED FORM OF THE IEC 62305-2 STANDARD ON LIGHTNING PROTECTION},
  year      = {2004},
  abstract  = {Neue Blitzschutznorm IEC 62305. Entwicklung einer einfachen Software zur Risikoabw{\"a}gung},
  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}
}
@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}
}