@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{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} }