Blitzschutz ist ein weiteres Thema das man erst mal nicht auf dem Schirm hat (wenn man noch nie einen Blitzschlag erlebt hat). Dass es eines ist, ist wegen der meist exponierten Position der Flügelspitzen eines Windrades aber ganz logisch. Bei einem Blitzschlag können sowohl direkte Schäden am Rotor und Generator auftreten, durch Überspannungssituationen aber auch welche an der gesamten Elektronik bis ins Haus. Gerade letzteres tritt weit häufiger auf als der direkte Einschlag. Die langen verlegten Leitungen sammeln per Induktion auch die Energie in der Umgebung niedergehender Blitze ein.
Was die Blitzschutzlösung angeht, habe ich gelernt, dass "viel hilft viel" und "nach oben gibt es keine Grenzen" gilt. Auch ist auch dieses Thema eine Individuallösung - also nichts was beim Produkt "Kleinwindanlage" dabei wäre. Verantwortlich für das Thema ist der Elektriker. Neben dem hatte ich aber auch Kontakt mit zwei Referenzkunden die jeweils sehr unterschiedliche Lösungen realisiert hatten. Eine der Lösungen war eine extreme Variante: der Kollegen hatte nicht nur den Rundstahl um / im Fundament als "äusseren Blitzschutz" verbaut, sondern zusätzlich noch sternförmig Edelstahlseile aussen herum sowie einen Tiefenerder verbaut. Die Lösung zum Überspannungschutz bestand dann aus 9 jeweils ca. 300 EUR teuren Überspannungsableitern die am Mast, in der Mitte des Kabels und vor der Anlagensteuerung / dem Wechselrichter verbaut waren. Sicher eine tolle Lösung, aber mit Blick auf das ohnehin schwer überzogenen Budget nichts für mich.
Die Lösung die bei mir am Ende realisiert wurde ist das was man versicherungstechnisch haben sollte, aber auch wenig darüber hinaus: als äusseren Blitzschutz habe ich den üblichen Rundstahl 10mm rund um das Fundament verlegt. Siehe dazu auch die Beiträge zum Tiefbau. Der Mast wird dann über Schellen mit dem Rundstahl verbunden und kann den Blitz so in die Erde einleiten. Bei einem Blitzschlag fliesst der Strom über die Flügelspitze, über die Oberfläche der Flügel (GFK leitet ja nicht) in die Generatorachse. Braun hat das Gehäuse des Generators über ein dickes Stahlseil mit dem Geräteträger verbunden. Das soll verhindern, dass der Strom dann von der Generatorachse direkt in die Elektrik durchschlägt und Generator oder dessen Lager zerstört. Der Geräteträger ist dann ja direkt mit dem Mast verbunden und die Erdverbindung so hergestellt. Der Widerstand zwischen äusserem Blitzschutz wird bei Inbetriebnahme vom Elektriker gemessen, er sollte möglichst klein sein. Einen "harten" Schwellwert gibt es hier meines Wissens nicht, unter 5 Ohm ist aber gut.
Beim Überspannungschutz habe ich mich an der Dokumentation den Smart!wind orientiert. Diese Anlage wurde bei mir zwar nicht verbaut, entspricht ja aber der Kombination aus Schaltschrank, Bremswiderstand und Wechselrichter bei mir. Häufig verbaut man am Mauerdurchgang zum Gebäude (bei uns also der Stall mit der elektrischen Anlage) einen 3-phasigen Typ 1 Überspannungsableiter. Dieser hat die Aufgabe die ersten sehr hohe Ströme über eine Erdleitung abzuleiten und so die dahinter liegenden Elektronik zu schützen. Direkt vor der Elektronik im Gebäude wird dann noch ein Typ 2 Ableiter installiert der verbliebene Ströme ableitet. Nachdem bei uns an der Gebäudegrenze kein Erder zur Verfügung stand, haben wir einen Typ 1+2 Kombiableiter direkt vor der Anlage verbaut. Das ist nach Rücksprache mit dem Hersteller der Überspannungsableiter - der Firma Dehn - in unserem Fall unbedenklich, da die Leitung vom Mauerdurchgang zur Elektroinstallation einzeln geführt ist.
Der Kombiableiter schaltet nun also die drei Generator-Phasen beim Auftreten von Überspannung auf die Erdleitung um. Die wurde neu verlegt und direkt zur Gebäudeerdung geführt.
Jetzt liegen von der Koppel ja nun aber nicht nur die Stromleitungen, sondern auch noch drei aus insgesamt sechs Litzen bestehende Sensorleitungen. Mein Elektriker meinte "wenn schon denn schon" und hat hier drei weitere kleine Überspannungsableiter installiert.
Braun sagt mir, dass ihm wenige Blitzschäden bei seinen Anlagen bekannt sind - und es gibt ja mehrere tausend davon. Er bestätigte mir auch, dass es von keiner bis massiven Massnahmen alles gibt. Am Ende ist das eine Versicherungsprämie für den Fall das was passiert. Man kann sich hoch versichern oder eben weniger hoch.
Es gibt übrigens regionale Karten mit der Häufigkeit von Blitzeinschlägen. In Baden-Württemberg sind das deutlich mehr als hier im schönen Schleswig-Holstein. Ich habe mit unserer Lösung ein gutes Gefühl.
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