TY - CHAP A1 - Lo Piparo, G. B. A1 - Kern, Alexander A1 - Mazzetti, C. T1 - Some masterpoints about risk due to lightning T2 - International Conference on Lightning Protection (ICLP) : 2 - 7 Sept. 2012, Vienna Y1 - 2012 SN - 978-1-4673-1896-9 (E-Book) ; 978-1-4673-1898-3 (Print) SP - 1 EP - 6 PB - IEEE CY - Piscataway, NJ ER - TY - JOUR A1 - Landers, Ernst Ulrich A1 - Kern, Alexander T1 - Future evolution of risk management for structures : Advancement for the future IEC 62305-2 Ed3 Y1 - 2011 N1 - XI International Symposium on Lightning Protection (SIPDA), Fortaleza (Brasilien), 2011. SP - 1 EP - 6 PB - IEEE CY - New York ER - TY - CHAP A1 - Krichel, Frank A1 - Kern, Alexander A1 - Krämer, Heinz-Josef A1 - Wettingfeld, Jürgen A1 - Reetz, Josef A1 - Kienlein, Manfred T1 - Blitzschutzmaßnahmen für Photovoltaik- und kleine Windenergieanlagen – Einige Beispiele T1 - Lightning Protection for photovoltaic and small wind energy power plants N2 - Ein von der Arbeitsgemeinschaft (AG) Solar NRW und diversen Industriepartnern gefördertes und an der Fachhochschule Aachen, Abt. Jülich durchgeführtes Forschungsprojekt „Blitzschutz für netz-autarke Hybridanlagen“ machte es möglich, sich mit dem Blitzschutz speziell solcher Anlagen näher zu beschäftigen. Vermehrt bekannt gewordene Schadensfälle an nicht netz-gekoppelten Hybridanlagen waren der Auslöser, den Schutz zu überdenken. Definiertes Ziel war es, für netz-autarke energietechnische Anlagen ein Konzept zum Schutz vor Blitzeinwirkungen zu erstellen. Diese Anlagen bestehen üblicherweise aus einer oder mehreren Photovoltaikanlagen, ggf. auch Solarthermieanlagen und einem oder mehreren kleineren Windgeneratoren (sie werden deshalb auch als Hybridanlagen bezeichnet). Zur Erhöhung der Versorgungssicherheit kann noch ein Dieselaggregat dazukommen. Hybridanlagen werden vor allem in Gebieten mit sehr schlechter öffentlicher Energieversorgung eingesetzt, d.h. insbesondere in relativ dünn bewohnten Gebieten und in Entwicklungsländern. Dem Blitzschutz von Hybridanlagen kommt dabei eine steigende Bedeutung zu. Besonderes Augenmerk in dem genannten Forschungsprojekt sollte dabei auf die technisch/wirtschaftliche Ausgewogenheit des Schutzes gelegt werden: • die Schutzmaßnahmen sollen nur in solchen Fällen eingesetzt werden, wo dies als Ergebnis von Risikoanalysen sinnvoll erscheint; • für typische netz-autarke Hybridanlagen sollen die Schutzmaßnahmen ohne deutliche Verteuerung realisierbar sein (es soll also kein absoluter Schutz realisiert werden; ggf. soll lediglich der auftretende Schaden soweit möglich minimiert werden). Dazu wurde in einem ersten Schritt zunächst eine Aufnahme des Iststandes einiger typischer netz-autarker Hybridanlagen und deren einzelnen Komponenten durchgeführt. Aufgrund dessen wurde eine umfassende Risikoanalyse zur Blitzbedrohung dieser Anlagen auf der Basis von VDE V 0185 Teil 2:2002-11 [1] erstellt. Die Ergebnisse mündeten in ein technisch/wirtschaftlich ausgewogenes Konzept für den Anlagen- Blitzschutz (d.h. insbesondere dem Schutz vor direkten Blitzeinschlägen und deren unmittelbaren Auswirkungen) nach VDE V 0185 Teil 3:2002-11 [2] und für den Elektronik-Blitzschutz (d.h. für den Schutz vor Überspannungen durch direkte, insbesondere aber auch indirekte Blitzeinschläge) nach VDE V 0185 Teil 4:2002-11 [3]. Aufgrund der gesammelten Ergebnisse konnten dabei allgemeine Empfehlungen für den Äußeren und Inneren Blitzschutz von regenerativen Energieerzeugungssystemen erstellt werden. Diese sollen in Schulungen einmünden, die für Hersteller und Betreiber von Hybridanlagen angeboten werden. Durch die Anwendung wird der Schutz der Anlagen vor Blitzeinwirkung und elektromagnetischen Störungen verbessert, was sich in einer reduzierten Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. erhöhten Verfügbarkeit wiederspiegelt. An einigen ausgewählten Anlagen werden mit Hilfe der im Projekt involvierten Industriepartner die Schutzmaßnahmen realisiert. Hierbei entstanden den Eigentümern bzw. Betreibern der Anlagen keine Kosten. In diesem Beitrag werden beispielhaft drei Anlagenprojekte detailliert gezeigt. Es handelt sich dabei um eine Schweinezuchtfarm in Magallón (Spanien, Zaragozza), das bioklimatische Haus (Kreta, Heraklion) und die Tegernseer- Hütte (Deutschland, Lenggries). KW - Blitzschutz KW - Photovoltaikanlagen KW - Windenergieanlagen KW - Lightning protection KW - photovoltaic system KW - wind turbine Y1 - 2003 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Zischank, Wolfgang J. A1 - Heidler, Fridolin A1 - Wiesinger, J. [u.a.] T1 - Shielding effectiveness of reinforced concrete cable ducts carrying partial lightning currents JF - Conference proceedings : 14th - 18th September 1998, [Burlington Hotel, Birmingham, United Kingdom] / organised by: School of Engineering and Advanced Technology, Staffordshire University, United Kingdom Y1 - 1998 N1 - International Conference on Lightning Protection <24, 1998, Birmingham> ; School of Engineering and Advanced Technology ; ICLP <4, 1998, Birmingham> CY - Birmingham ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Zischank, Wolfgang J. T1 - Längsspannung an blitzstromdurchflossenen Schirmkabeln - Einfluß paralleler Entlastungsleitungen JF - Elektrie : wissenschaftlich-technische Zeitschrift der Elektrotechnik. 47 (1993), H. 6 Y1 - 1993 SN - 0013-5399 N1 - 2. ISSN: 0013-5400 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Zischank, Wolfgang J. T1 - The effect of parallel wires on the longitudinal voltage drop along shielded cables JF - 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 ...] Y1 - 1992 SN - 3-8007-1885-5 N1 - International Conference on Lightning Protection <21, 1992, Berlin> ; ICLP <21, 1992, Berlin> PB - VDE-Verl. CY - Berlin [u.a.] ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Zischank, Wolfgang J. T1 - Melting effects on metal sheets and air termination wires caused by direct lightning strikes JF - Conference proceedings : Graz, Österreich, 25. - 29. April 1988 / Gesamtorganisation: Österr. Verb. für Elektrotechnik (ÖVE), Fachausschuß Blitzschutz ... [Red.: G. Diendorfer ...] Y1 - 1988 SN - 3-85133-001-3 N1 - International Conference on Lightning Protection >19, 1988, Graz> ; ICLP <19, 1988, Graz> ; Österreichischer Verband für Elektrotechnik / Fachausschuss Blitzschutz PB - Eigenverl. des ÖVE CY - Wien ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Zischank, Wolfgang A1 - Beierl, Ottmar T1 - Anmerkungen zur Berechnung des Trennungsabstands nach DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3): 2006-10 / Zischank, Wolfgang ; Beierl, Ottmar ; Kern, Alexander JF - 7. VDE-ABB-Blitzschutztagung : Vorträge der VDE-ABB-Fachtagung vom 15. bis 16. November 2007 in Neu-Ulm / Veranst.: Ausschuss für Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) im VDE, Verband der Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik e.V. Wiss. Tagungsltg.: K. Stimper Y1 - 2007 SN - 978-3-8007-3062-9 N1 - VDE-Fachbericht ; 64 ; Blitzschutztagung <7, 2007, Neu-Ulm> SP - 1 EP - 8 PB - VDE-Verl. CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Wiesinger, J. A1 - Zischank, Wolfgang J. T1 - Calculation of the longitudinal voltage along metal tubes caused by lightning currents and protection measures JF - Seventh International Symposium on High Voltage Engineering : Dresden, August 26 - 30 1991 Y1 - 1991 N1 - International Symposium on High Voltage Engineering <7, 1991, Dresden> PB - Techn. Univ. CY - Dresden ER - TY - BOOK A1 - Kern, Alexander A1 - Wettingfeld, Jürgen T1 - Blitzschutzsysteme 1 : allgemeine Grundsätze, Risikomanagement, Schutz von baulichen Anlagen und Personen ; Erläuterungen zu den Normen DIN EN 62305-1 (VDE 0185-305-1):2011-10, DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2):2013-02, DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2011-10. (VDE-Schriftenreihe Normen verständlich ; 44) Y1 - 2014 SN - 978-3-8007-3511-2 PB - VDE-Verl. CY - Berlin [u.a.] ER - TY - BOOK A1 - Kern, Alexander A1 - Wettingfeld, Jürgen T1 - Blitzschutzsysteme 2 : Schutz für besondere bauliche Anlagen ; Schutz für elektrische und elektronische Systeme in baulichen Anlagen ; Erläuterungen zu den Normen DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2011-10, DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4):2011-10. (VDE-Schriftenreihe Normen verständlich ; 160) Y1 - 2015 SN - 978-3-8007-3653-9 PB - VDE-Verl. CY - Berlin [u.a.] ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Thomsen, M. T1 - Comparison of single point and equipotential bonding for I&C systems of large-area industrial sites JF - Volume of proceedings : Budapest, Hungary, September 19-23, 1994 / organized by: Technical University of Budapest Y1 - 1994 N1 - International Conference on Lightning Protection <22, 1994, Budapest> ; ICLP <22, 1994, Budapest> ; Budapesti Műszaki Egyetem PB - Techn. Univ. CY - Budapest ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof A1 - Mathieu, Moritz T1 - Die dynamische Blitzkugel : Wahrscheinlichkeitsberechnung für Blitzeinschläge in Gebäude JF - De Fachzeitschrift für das Elektrohandwerk. 13-14 (2010) Y1 - 2010 SP - 24 EP - 29 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof A1 - Mathieu, Moritz T1 - Probability of lightning strikes to air-terminations of structures using the electro-geometrical model theory and the statistics of lightning current parameters Y1 - 2010 N1 - 30th International Conference on Lightning Protection, Cagliari (Italien), 2010 SP - 750-1 EP - 750-8 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof A1 - Mathieu, Moritz T1 - Detaillierte Berechnung der Einfangwirksamkeiten von Fangeinrichtungen mit einem dynamischen elektro-geometrischen Modell - Detailed calculation of the interception efficiencies for airtermination systems using a dynamic electro-geometrical model Y1 - 2011 N1 - 9. VDE/ABB-Blitzschutztagung, Neu-Ulm 2011 SP - 1 EP - 5 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof A1 - Mathieu, Moritz T1 - Calculation of interception efficiencies for airterminations using a dynamic electro-geometrical model Y1 - 2011 N1 - XI International Symposium on Lightning Protection (SIPDA), Fortaleza (Brasilien), 2011. SP - 1 EP - 6 PB - IEEE CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof A1 - Mathieu, Moritz T1 - Probability of lightning strikes to air-terminations of structures using the electro-geometrical model theory and the statistics of lightning current parameters JF - Atmospheric Research. 104 (2011) Y1 - 2011 SN - 0169-8095 N1 - Article in Press PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof A1 - Mathieu, Moritz T1 - Detaillierte Berechnung der Einfangwirksamkeiten von Fangeinrichtungen JF - Elektro-Praktiker N2 - Im Beitrag wird zunächst das Verfahren eines dynamischen elektro-geometrischen Modells vorgestellt. Dieses arbeitet im Gegensatz zum klassischen Blitzkugel-Verfahren nicht mit konstanten Radien; vielmehr wird der Radius der Blitzkugel variiert. Dabei werden ausschließlich vorhandene und in internationalen Normen anerkannte Ergebnisse, blitzphysikalische Grundlagen und Untersuchungen verwendet, und auf deren Grundlage ein numerisches Verfahren erarbeitet. Mit dem dynamischen elektro-geometrischen Modell werden dann einige Beispiele des Schutzes mit Fangstangen, die gemäß dem klassischen Blitzkugel-Verfahren nach DIN EN 62305-3 für die Schutzklassen I – II – III – IV geplant sind, untersucht. Es wird gezeigt, dass die Einfangwirksamkeiten wesentlich höher sind als in der Normenreihe DIN EN 62305 selbst angegeben. Grund dafür ist die Tatsache, dass das Blitzkugel-Verfahren sehr konservativ aufgebaut ist und dem Planer von Blitzschutzsystemen nur die möglichen Stellen für einen Einschlag aufzeigt, ohne eine Bewertung der Einschlagshäufigkeit zu liefern. Andererseits bedeutet dies jedoch, dass man mit dem klassischen Blitzkugel-Verfahren stets auf der „sicheren Seite“ liegt. Y1 - 2012 SN - 0013-5569 VL - 66 IS - 4 PB - Huss Medien CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof A1 - Mathieu, Moritz T1 - Calculation of interception efficiencies for mesh-type air-terminations according to IEC 62305-3 using a dynamic electro-geometrical model T2 - International Conference on Lightning Protection (ICLP) : 2 - 7 Sept. 2012, Vienna Y1 - 2012 SN - 978-1-4673-1896-9 (E-Book) ; 978-1-4673-1898-3 (Print) SP - 1 EP - 6 PB - IEEE CY - Piscataway, NJ ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof T1 - Auswahl von Blitzschutzmassnahmen nach DIN EN 623305 (VDE 0185-305-x) JF - etz Elektrotechnik und Automation. 127 (2007), H. 8 Y1 - 2007 SN - 0948-7387 N1 - in der Bibliothek unter den Signaturen : 23 Z 133 und 63 ZS 035 vorhanden SP - 83 EP - 90 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof T1 - Trennungsabstand bei Blitzschutzsystemen. Die Anforderungen nach VDE 0185-305-3:2006:10 JF - de- Der Elektro- und Gebäudetechniker (2007) Y1 - 2007 SP - 43 EP - 48 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Scheibe, Klaus T1 - Die neuen internationalen Blitzschutz-Standards der Reihe IEC 62305:2010 : Überblick und Stand der Umsetzung in die nationale Normenreihe DIN EN 62305 JF - 9. VDE/ABB-Blitzschutztagung : Vorträge der 9. VDE/ABB-Fachtagung vom 27. bis 28. Oktober 2011 in Neu-Ulm / Veranst.: Ausschuss für Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) im VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. Wiss. Tagungsleitung: K. Stimper Y1 - 2011 SN - 978-3-8007-3380-4 N1 - VDE/ABB-Blitzschutztagung ; (9 ; 2011.10.27-28 ; Neu-Ulm) SP - 7 EP - 12 PB - VDE-Verl. CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Roth, J. A1 - Wiedmann, J. T1 - 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) JF - Proceedings of the 1992 International Aerospace and Ground Conference on Lightning and Static Electricity : October 6-8, 1992, Trump Taj Mahal, Atlantic City, NJ. Y1 - 1992 N1 - International Conference on Lightning and Static Electricity <1992, Atlantic City, NJ> PB - U.S. Dept. of Transportation, Federal Aviation Administration CY - [Atlantic City, N.J.] ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Neskakis, Apostolos A1 - Müller, Klaus-Peter T1 - Blitzschutzkonzept für eine netz-autarke Hybridanlage am Beispiel der Anlage VATALI auf Kreta N2 - Netz-autarke Anlagen bestehen üblicherweise 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 öffentlicher Energieversorgung eingesetzt, d.h. insbesondere in rel. dünn bewohnten Gebieten und in Entwicklungsländern. Der Blitzschutz von netz-autarken Hybridanlagen ist ein bislang noch vergleichsweise unzureichend bearbeitetes Fachgebiet. Für große Windenergie-Anlagen (WEA) wurde in den letzten Jahren eine Zahl von FuE-Projekten durchgeführt, zum Großteil finanziert durch die öffentliche 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 Zerstörungen insbesondere des Rotors und vor den Störungen und Zerstörungen 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 für Windenergieanlagen“ (dt. Übersetzung des internationalen Drafts IEC 61400-24 „Wind turbine generator systems; Part 24: Lightning Protection“) dokumentiert [4]. Die Maßnahmen sind allerdings insbesondere für größere WEA vorgesehen; im Falle kleinerer WEA lassen sie sich nur bedingt umsetzen. Trotzdem sind auch kleinere WEA rel. stark blitzeinschlaggefährdet, wenn sie auf einer Bergkuppe o.ä. platziert werden. Für solche kleinere WEA, wie sie bei Hybridanlagen üblicherweise Verwendung finden, müssen die Blitzschutzmaßnahmen aus der DIN VDE 0127 Teil 24 angepasst werden. Für PV- und ST-Anlagen ist eine entsprechende Blitzschutz-Norm noch nicht in Sicht. Hier ist vor allem der Schutz gegen direkte Blitzeinschläge in die Anlage bzw. die Gebäude noch nicht ausreichend beachtet. Blitzfangeinrichtungen sind oft nicht vorgesehen. In aller Regel hat man dabei bisher eine Ausführungsform des Blitzschutzes realisiert, die primär einen Ferneinschlag berücksichtigt und die dabei entstehenden induzierten, rel. energieschwachen Überspannungen durch schwächere Schutzelemente wie Rückstromdioden, Bypassdioden und zum Teil thermisch überwachte Varistoren begrenzt [5, 6, 7]. Diese Schutzelemente können allerdings bei Naheinschlägen bzw. Direkteinschlägen überlastet und damit zerstört werden. Darüber hinaus können Nahoder Direkteinschläge auch zur Schwächung der elektrischen Festigkeit der PVModulisolierung führen. Die Folge davon sind lokale extreme Wärmeentwicklungen, die sogar ein Schmelzen von Glas (sekundärer Langzeiteffekt) hervorrufen könnten. Bei einem Blitzeinschlag in die netz-autarke Hybridanlage VATALI auf Kreta im Jahre 2000 wurden sowohl einige mechanische wie auch elektrische Komponenten der Anlage zerstört bzw. zum Teil schwer beschädigt. 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 zukünftig mit Blitzeinwirkungen gerechnet werden muss. Die Anlage wurde inspiziert, blitzschutz-technische Erfordernisse definiert und daraus Ertüchtigungsmaßnahmen abgeleitet, die mit überschaubarem Aufwand realisierbar sind. KW - Blitzschutz KW - Hybridanlage KW - Regenerative Energieanlagen KW - Lightning protection KW - renewable energy KW - hybrid system Y1 - 2001 ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Meppelink, Jan T1 - Neue Möglichkeiten elektrischer Anschlüsse an die Bewehrung und Untersuchung der Wirkung von Blitzströmen in bewehrtem Beton N2 - Im Rahmen eines modernen Blitzschutzsystems für Stahlbeton-Bauten bietet es sich an, die Betonbewehrung zu benutzen: - Sie kann die Funktionen der Ableitungseinrichtungen und des Blitzschutz- Potentialausgleichs bei einem klassischen Gebäude-Blitzschutz übernehmen [1]; - Sie kann, ggf. bei entsprechender Ergänzung, als ein geschlossener Käfig 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 grundsätzlich gleichermaßen bei Neubauten wie auch bei Ertüchtigungen möglich und sinnvoll. So stellt die Nutzung der Bewehrung beispielsweise im Bereich von Großkraftwerken eine wesentliche Ertüchtigungsmaßnahme für den Blitzschutz elektrischer und elektronischer Einrichtungen dar: - Einerseits wird der Blitzschutz-Potentialausgleich durch den Anschluss metallener Einrichtungen wie Elektronik-Schränke, Kabeltrag-Konstruktionen, Rohrleitungen, etc. an die Bewehrung deutlich verbessert. - Andererseits kann bei größeren Gebäuden die elektromagnetische Schirmwirkung durch die elektrische Überbrückung von vorhandenen Dehnfugen bei Stahlbetonbauten optimiert werden. Diese Dehnfugen sind teilweise nur unzureichend überbrückt, so dass bei Blitzeinschlag in das betreffende oder ein benachbartes Gebäude an Kabelstrecken, die über die Dehnfuge hinwegführen, rel. hohe Spannungen induziert werden können [2, 3]. Die sich um das gesamte Gebäude herumziehende oder zwischen zwei Gebäuden befindliche Dehnfuge muss deshalb im Abstand von maximal einigen Metern überbrückt werden. Im Falle von Blitzschutz-Ertüchtigungen in vorhandenen Gebäuden wird bisher an jeder geplanten Anschlussstelle die Bewehrung großflächig (∅ wenige 10 cm) freigelegt, dort ein elektrischer Anschluss zu dem Bewehrungsstab hergestellt, z.B. mittels eines Erdungsfestpunkts, und dann die Betonoberfläche wieder geschlossen. Je nach prognostizierter Strombelastung wird teilweise versucht, den über den Anschluss fließenden Strom bereits auf mehrere Bewehrungsstäbe zu verteilen. Dazu sind entweder die kreuzenden Stäbe zu verschweißen oder es sind direkt Anschlüsse an zwei Bewehrungsstäbe herzustellen. All dieses bedeutet einen hohen Aufwand bei der Freilegung der Bewehrung und auch wieder bei der Schließung der entstandenen Betonlöcher. Es soll deshalb hier untersucht werden, ob es beispielsweise zum Zwecke des Blitzschutz-Potentialausgleichs und auch zur Überbrückung von Dehnfugen ausreichend ist, den Anschluss an die Bewehrung nach einfachen Verfahren nur jeweils an einen Bewehrungsstab herzustellen. Damit würde der finanzielle und administrative Aufwand an Betonarbeiten deutlich reduziert. Die hier dargestellten Verfahren sind dabei insbesondere für den Einsatz bei Blitzschutz-Ertüchtigungen in bestehenden Gebäuden vorgesehen. Abschließend sollen deshalb die Möglichkeiten zur Prüfung korrekter Anschlüsse, die Grenzen der Verfahren sowie auch die Grenzen der Anwendbarkeit bei Neuanlagen diskutiert werden. KW - Blitzschutz KW - Stahlbetonkonstruktion KW - Lightning Protection KW - reinforced concrete Y1 - 2001 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Lang, U. A1 - Wiesinger, J. A1 - Zischank, Wolfgang J. T1 - The longitudinal voltage of cable tubes with a screening mesh caused by partial lightning currents JF - Proceedings / Sixth International Symposium on High Voltage Engineering : 28. August - 1. September, 1989, Westin Canal Place Hotel, New Orleans, Louisiana, USA Y1 - 1989 N1 - International Symposium on High Voltage Engineering <6, 1989, New Orleans, La.> PB - Mississippi State University CY - Mississippi State, Miss. ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Landers, E.-U. A1 - Scheibe, K. A1 - Zahlmann, P. T1 - Die künftige deutsche Blitzschutznormung (1) : Reihe DIN EN 62305 / VDE 0185-305-x:2006 JF - De : der Elektro- und Gebäudetechniker / Ausgabe ZV. 81 (2006), H. 15-16 Y1 - 2006 SN - 1617-1160 N1 - In der Bibliothek vorhanden: 23 Z 863 (Bibliothek Eupener Str.) SP - 26 EP - 30 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Landers, E.-U. T1 - Die neuen Blitzschutz-Vornormen der Reihe VDE-V 0185:2002 Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Landers, E.-U. T1 - Die künftige deutsche Blitzschutznormung (2/3) – Reihe DIN EN 62305:2006 – Teil 2: Risikomanagement JF - De : der Elektro- und Gebäudetechniker / Ausgabe ZV. 81 (2006), H. 18 - 19 Y1 - 2006 SN - 1617-1160 ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Krämer, Heinz-Josef T1 - Blitzschutzkonzept für eine bauliche Anlage mit Stahlkonstruktion und metallenen Wänden N2 - Bauliche Anlagen mit Stahlkonstruktionen (bzw. auch Stahlbetonskelett- Konstruktionen) und metallenen Wänden sind bereits in sehr großer Zahl errichtet. Dazu gehören kleinere bis größere Lagerhallen ebenso wie Einkaufszentren. Sie zeichnen sich durch große Flexibilität, 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. Abhängig von der Nutzung der Hallen sind auch mehr oder weniger umfangreiche elektrische und elektronische Systeme vorhanden, die wichtige Funktionen sicherstellen müssen. Der Blitzschutz für diese baulichen Anlagen sollte sich also nicht nur im „klassischen“ Gebäude-Blitzschutz nach DIN V 0185-3 VDE V 0185 Teil 3 [1] erschöpfen; ein Ergänzung 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 großflächigen Hallen stellen sich dabei besondere Anforderungen. Das Konzept und die zugehörigen blitzschutz-technischen Maßnahmen können drei Hauptbereichen zugeordnet werden: - Äußerer Blitzschutz; - Innerer Blitzschutz; - weitergehende besondere Maßnahmen. Das Konzept sowie die Maßnahmen werden allgemein beschrieben und teilweise anhand einer ausgeführten Anlage mit Fotos beispielhaft dokumentiert. KW - Blitzschutz KW - Stahlbetonkonstruktion KW - Lightning protection KW - reinforced concrete Y1 - 2003 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Krichel, Frank A1 - Neskakis, Apostolos A1 - Müller, Klaus-Peter (u.a.) T1 - Lightning protection design of a renewable energy hybrid-system without power mains connection Y1 - 2001 N1 - International Conference on Renewable Energies for Islands <2001, Crete> ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Krichel, Frank A1 - Müller, Klaus-Peter T1 - Lightning protection design of a renewable energy hybrid-system without power mains connection N2 - 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. KW - Blitzschutz KW - Erneuerbare Energien KW - Hybridsystem KW - Lightning protection KW - Renewable energy KW - hybrid-system Y1 - 2001 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Krichel, Frank T1 - Considerations about the lightning protection system of mains independent renewable energy hybrid-systems - practical experiences JF - Journal of electrostatics. 60 (2004), H. 2-4 Y1 - 2004 SN - 0304-3886 N1 - ISSN der E-Ausg.: 0304-3886 SP - 257 EP - 263 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Krichel, Frank T1 - Überlegungen zum Blitzschutzkonzept für regenerative Energieanlagen N2 - Dem Blitzschutz von Anlagen der regenerativen Energien kommt in Zukunft eine steigende Bedeutung zu. Dabei ist es notwendig zu berücksichtigen, 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 fällen, ist eine Risikoanalyse als erster Schritt sinnvoll. Diese muss dabei die für die Hybridanlage relevanten Schadenarten und spezifischen Parameter, Werte und Randbedingungen mit einbeziehen. Dazu ist die Hilfe eines Blitzschutzexperten sehr hilfreich. KW - Alternative Energiequelle KW - Energietechnische Anlage KW - Blitzschutz KW - Blitzschutz KW - Regenerative Energieanlagen KW - Lightning protection KW - renewable energy Y1 - 2003 ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Krichel, Frank T1 - Considerations about the lightning protection system of mains independent renewable energy hybrid-systems - practical experiences N2 - 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. KW - Blitzschutz KW - Erneuerbare Energien KW - Hybridsystem KW - Photovoltaikanlage KW - Windenergieanlage KW - Lightning protection KW - renewable energy KW - hybrid system KW - photovoltaic system KW - wind turbine Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Klöters, Georg A1 - Pferdmenges, Jörg T1 - Blitzschutzoptimierung in der LST an nicht-elektrifizierten Strecken JF - Signal und Draht. 101 (2009), H. 4 Y1 - 2009 SN - 0037-4997 SP - 17 EP - 21 PB - DVV Media Group CY - Hamburg ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Klöters, Georg A1 - Pferdemenges, Jörg T1 - Optimised protection against lightning for the signalling and safety systems of level crossings on non-electrified railway lines JF - RTR : European Rail Technology Review Y1 - 2010 SN - 0079-9548 VL - 50 IS - 2 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Kaiser, Ludwig T1 - Auswirkungen des EMVG auf leittechnische Einrichtungen in großflächigen Industrieanlagen / von Ludwig Kaiser ; Alexander Kern JF - ETZ : Elektrotechnik + Automation. 116 (1995), H. 9 Y1 - 1995 SN - 0170-1711 N1 - 2. ISSN: 0948-7387 ; In der Bibliothek unter 23 Z 133 (Eupener Str.) und 63 ZS 035 (Jülich) vorhanden. SP - 16 EP - 18 ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Imani Vashiani, Anahita A1 - Timmermanns, Tobias T1 - 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 T2 - 35th International Conference on Lightning Protection (ICLP) and XVI International Symposium on Lightning Protection (SIPDA) N2 - 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 façades 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 façade is used the threat for human beings touching is usually very low, if the façade is sufficiently interconnected and multiply connected to the lightning equipotential bonding or the earth termination system, resp. KW - Lightning protection system KW - down-conductor KW - steel columns KW - metal façade KW - touch voltage Y1 - 2021 SN - 978-1-6654-2346-5 U6 - http://dx.doi.org/10.1109/ICLPandSIPDA54065.2021.9627465 N1 - 35th International Conference on Lightning Protection (ICLP) and XVI International Symposium on Lightning Protection (SIPDA), 20-26 Sept. 2021, Colombo, Sri Lanka PB - IEEE ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Heidler, Fridolin A1 - Zischank, Wolfgang J. A1 - Frentzel, Ralf T1 - Lightning current distribution and coupling to control cables in power plants or large industrial facilites Y1 - 2002 N1 - International Conference on Grounding and Earthing <2002, Rio de Janeiro> ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Heidler, Fridolin A1 - Zahlmann, P. A1 - Zischank, Wolfgang J. T1 - Blitzschutz JF - ETZ : Elektrotechnik + Automation. 114 (1993), H. 2 Y1 - 1993 SN - 0170-1711 N1 - 2. ISSN: 0948-7387 ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Heidler, Fridolin A1 - Seevers, M. A1 - Zischank, Wolfgang J. T1 - 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 N2 - 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. N2 - Auswirkungen eines direkten Blitzeinschlages auf ein Gebäude, Vergleich von experimentellen Ergebnissen und Berechnungen basierend auf einer Formel aus der IEC 62305-4 KW - Blitz KW - Direkter Blitzschlag KW - Elektromagnetischer Schutzschild KW - Magnetische Felder KW - Induzierte Spannungen KW - Kalkulation KW - Direct lightning strike KW - electromagnetic shield KW - magnetic fields KW - induced voltages KW - calculations Y1 - 2004 SN - 0304-3886 N1 - Journal of electrostatics: Beitr. auf S. 379 - 385. doi:10.1016/j.elstat.2006.09.004 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Heidler, F. A1 - Zischank, W. T1 - Induced overvoltages in cable ducts taking into account the current flow into earth / F. Heidler ; W. Zischank ... A. Kern ... JF - Conference proceedings : 14th - 18th September 1998, [Burlington Hotel, Birmingham, United Kingdom] / organised by: School of Engineering and Advanced Technology, Staffordshire University, United Kingdom Y1 - 1998 N1 - International Conference on Lightning Protection <24, 1998, Birmingham> ; School of Engineering and Advanced Technology ; ICLP <4, 1998, Birmingham> CY - Birmingham ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Hasse, P. A1 - Wiesinger, J. A1 - Zischank, Wolfgang J. T1 - Aktuelles aus der Blitzforschung JF - ETZ : Elektrotechnik + Automation. 112 (1991), H. 1 Y1 - 1991 SN - 0170-1711 N1 - 2. ISSN: 0948-7387 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Frentzel, Ralf A1 - Behrens, Jörg T1 - 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 Y1 - 2010 N1 - 30th International Conference on Lightning Protection, Cagliari (Italien), 2010 SP - 749-1 EP - 749-7 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Drumm, F. T1 - Survey of the lightning threat for aircraft based on natural lightning data and fixed in the German Standard DIN VG 95371 / Part 10 JF - Proceedings of the 1994 International Aerospace and Ground Conference on Lightning and Static Electricity : May 14 - 27, 1994, Bundesakademie für Wehrverwaltung und Wehrtechnik Mannheim ; final report / [conference chairman Jan Luiken TerHaseborg] Y1 - 1994 N1 - International Aerospace and Ground Conference on Lightning and Static Electricity <16, 1994, Mannheim> PB - Bundesakad. für Wehrverwaltung und Wehrtechnik CY - Mannheim ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Dikta, Gerhard A1 - Krichel, Frank T1 - Zur Wahrscheinlichkeit für Schäden an elektrischen und elektronischen Einrichtungen durch indirekte Blitzeinschläge - Auswertung von Schadensstatistiken, analytischen und numerischen Berechnungen JF - 7. VDE-ABB-Blitzschutztagung : Vorträge der VDE-ABB-Fachtagung vom 15. bis 16. November 2007 in Neu-Ulm / Veranst.: Ausschuss für Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) im VDE, Verband der Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik e.V. Wiss. Tagungsltg.: K. Stimper Y1 - 2007 SN - 978-3-8007-3062-9 N1 - VDE-Fachbericht ; 64 ; Blitzschutztagung <7, 2007, Neu-Ulm> SP - 1 EP - 9 PB - VDE-Verl. CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Dikta, Gerhard T1 - Probability of damage of electrical and electronic systems due to indirect lightning flashes - investigation of data from German insurance companies N2 - 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. KW - Blitzschutz KW - lightning flash Y1 - 2009 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Dikta, Gerhard T1 - Bewerten von Schäden durch Blitzeinwirkungen JF - Elektropraktiker. 62 (2008), H. 4 Y1 - 2008 SN - 0013-5569 SP - 338 EP - 342 ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Brocke, Ralph T1 - Planung von Fangeinrichtungen mit dem dynamischen elektro-geometrischen Modell - Mögliche praktische Anwendungen T1 - Design of air-terminations using the dynamic electro-geometrical model - Possible practical applications T2 - 12. VDE/ABB-Blitzschutztagung : Beiträge der 12. VDE/ABB-Fachtagung, 12.-13. Oktober 2017, Aschaffenburg Y1 - 2017 SN - 978-3-8007-4459-6 SP - 75 EP - 82 ER -