@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{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{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{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} } @article{Dielmann2002, author = {Dielmann, Klaus-Peter}, title = {Kraft-W{\"a}rme-K{\"a}lte-Kopplung mit Mikrogasturbinen : Abschlussbericht ; [01.09.2000 - 31.01.2002]}, publisher = {Fachhochsch. Aachen, Abt. J{\"u}lich, FB 7, NOWUM-Energy}, address = {J{\"u}lich}, pages = {15 Bl : Ill., graph. Darst.}, year = {2002}, language = {de} } @article{DielmannMehlkopfCudina2004, author = {Dielmann, Klaus-Peter and Mehlkopf, Marcus and Cudina, Boris}, title = {Erfahrungen mit der Software Risa-Gen}, series = {BWK : das Energie-Fachmagazin}, volume = {56}, journal = {BWK : das Energie-Fachmagazin}, number = {3}, isbn = {0006-9612}, issn = {1618-193X}, pages = {24 -- 25}, year = {2004}, 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} } @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{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{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{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} } @article{Kern1993, author = {Kern, Alexander}, title = {Physik der Blitzentladung und Blitzstrom-Parameter bei nat{\"u}rlichen Blitzen}, year = {1993}, language = {de} } @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} } @article{Kern1995, author = {Kern, Alexander}, title = {Blitz-St{\"o}rschutz als Maßnahme der EMV am Beispiel einer ausgedehnten Industrieanlage}, year = {1995}, language = {de} } @article{Kern1996, author = {Kern, Alexander}, title = {Blitz-Schutzzonen mit Schirmungen und Schnittstellen}, series = {Blitzschutz f{\"u}r Geb{\"a}ude und elektrische Anlagen : Vortr{\"a}ge der VDE/ABB-Fachtagung am 29. Februar und 1. M{\"a}rz 1996 in Kassel / Veranst.: Ausschuß Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) im VDE-Verband Dt. Elektrotechniker e.V. Wiss. Tagungsleit.: F. Noack. - (Verband Deutscher Elektrotechniker: VDE-Fachbericht ; 49)}, journal = {Blitzschutz f{\"u}r Geb{\"a}ude und elektrische Anlagen : Vortr{\"a}ge der VDE/ABB-Fachtagung am 29. Februar und 1. M{\"a}rz 1996 in Kassel / Veranst.: Ausschuß Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) im VDE-Verband Dt. Elektrotechniker e.V. Wiss. Tagungsleit.: F. Noack. - (Verband Deutscher Elektrotechniker: VDE-Fachbericht ; 49)}, publisher = {VDE-Verl.}, address = {Berlin [u.a.]}, isbn = {3-8007-2161-9}, pages = {239 S. : graph. Darst.}, year = {1996}, 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} } @article{Kern2000, author = {Kern, Alexander}, title = {Aktueller Stand zu Risikoabsch{\"a}tzungen bei Blitzeinschl{\"a}gen - Was ist neu in der IEC 61662 Edition 2?}, year = {2000}, 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} } @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} }