Blitzschutz für Antenne und PV planen: Anforderungen, Schutz und Reserven festlegen

Zwei Systeme, die häufig verwechselt werden

Am Anfang jeder Planung steht eine Unterscheidung, ohne die kein Angebot vergleichbar wird. Der äußere Blitzschutz fängt den direkten Einschlag ein und führt ihn kontrolliert zur Erde. Er besteht aus Fangeinrichtung, Ableitungen und Erdungsanlage und schützt das Bauwerk vor Brand, Absprengungen und mechanischer Zerstörung. Der innere Blitzschutz verhindert, dass die dabei auftretenden Ströme und Felder in der Installation Schaden anrichten. Er besteht aus dem Blitzschutz-Potentialausgleich, aus der Einhaltung von Trennungsabständen und aus abgestimmten Überspannungs-Schutzeinrichtungen.

DIN EN IEC 62305 bildet diese Trennung in ihren Teilen ab: Teil 1 legt die allgemeinen Grundsätze fest, Teil 2 stellt das Risikomanagement bereit, Teil 3 behandelt den Schutz von baulichen Anlagen und Personen und damit den äußeren Blitzschutz, Teil 4 behandelt elektrische und elektronische Systeme in baulichen Anlagen. Eine Antennenanlage oder eine Anlage auf dem Dach berührt regelmäßig beide Welten, und genau daran scheitern viele Angebote: Sie enthalten eine Fangstange und schweigen zum Potentialausgleich, oder sie enthalten einen Ableiter und schweigen zum Trennungsabstand.

Ob überhaupt ein äußerer Blitzschutz gefordert ist, richtet sich nach Landesbaurecht. Die Musterbauordnung verlangt in § 46 dauernd wirksame Blitzschutzanlagen für bauliche Anlagen, bei denen nach Lage, Bauart oder Nutzung ein Blitzschlag leicht eintreten oder zu schweren Folgen führen kann. Für ein normales Wohnhaus folgt daraus keine automatische Pflicht; für ein freistehendes, deutlich überragendes Gebäude oder für Sonderbauten kann sie sich sehr wohl ergeben. Die zuständige Bauaufsicht und das jeweilige Landesrecht sind hier maßgeblich, nicht die Musterfassung selbst.

Was sich durch eine Anlage auf dem Dach verändert

Eine Photovoltaikanlage ist für die Blitzschutzbetrachtung kein neutrales Bauteil. Drei Effekte treten zusammen auf.

Erstens verändert sie die Einfangsituation. Metallene Unterkonstruktionen, Modulrahmen und aufgeständerte Reihen bilden erhöhte, leitfähige Strukturen auf der Dachfläche. Selbst wenn sie das Gebäude kaum überragen, gehören sie zu den Stellen, an denen ein Einschlag ansetzen kann.

Zweitens bringt sie ausgedehnte Leitungssysteme ins Gebäude. Die Gleichstromstränge verlaufen über die Dachfläche, treten durch die Hülle ein und laufen bis zum Wechselrichter. Zusammen mit den Rückleitungen spannen sie Schleifen auf, in die ein Naheinschlag Spannungen induziert. Je größer die aufgespannte Fläche, desto höher die induzierte Spannung. Deshalb ist die enge Führung von Hin- und Rückleiter eines Strangs eine Blitzschutzmaßnahme, auch wenn sie auf dem Montageplan wie eine Ordnungsfrage aussieht.

Drittens zwingt sie zur Entscheidung über den Trennungsabstand. Steht die Anlage im Schutzbereich einer Fangeinrichtung und hält den erforderlichen Abstand zu deren Bauteilen ein, bleibt sie stromfrei. Wird der Abstand unterschritten, muss die Anlage in den Blitzschutz-Potentialausgleich einbezogen werden, und es fließen Blitzteilströme in die Gebäudeinstallation. Dann sind Blitzstromableiter vom Typ 1 auf der Wechselstromseite und geeignete Ableiter auf der Gleichstromseite zwingend. Beide Wege sind zulässig, sie führen aber zu unterschiedlichen Anlagen und unterschiedlichen Angeboten. Das Beiblatt 5 zu DIN EN 62305-3 behandelt genau diese Konstellation für photovoltaische Stromversorgungssysteme; die Errichtungsanforderungen an die Anlage selbst stehen in DIN VDE 0100-712.

Der Trennungsabstand als planerische Kerngröße

Der erforderliche Trennungsabstand ist keine Faustzahl, sondern ein Rechenwert. DIN EN 62305-3 setzt ihn aus drei Faktoren zusammen: einem Faktor für die gewählte Blitzschutzklasse, einem Faktor für die Stromaufteilung auf die vorhandenen Ableitungen und einem Faktor für das Material zwischen den Bauteilen, wobei Luft ungünstiger bewertet wird als fester Baustoff. Dazu kommt die Länge entlang der Ableitung bis zum betrachteten Punkt.

Daraus folgen zwei planerische Konsequenzen. Erstens: Je höher der betrachtete Punkt über dem Erdungsanschluss liegt, desto größer wird der geforderte Abstand. Auf einem Satteldach ist der First deshalb der kritische Ort, nicht die Traufe. Zweitens: Mehr Ableitungen verringern den Abstand, weil sich der Strom aufteilt. Eine Blitzschutzanlage mit zu wenigen Ableitungen erzwingt größere Abstände, die auf einem belegten Dach oft gar nicht darstellbar sind.

Für die Blitzschutzklassen gibt die Norm konkrete Auslegungsgrößen vor. Der Blitzkugelradius beträgt 20 Meter für Klasse I, 30 Meter für Klasse II, 45 Meter für Klasse III und 60 Meter für Klasse IV. Die Maschenweite eines Maschennetzes liegt entsprechend bei 5 mal 5 Metern, 10 mal 10 Metern, 15 mal 15 Metern und 20 mal 20 Metern. Für Wohngebäude wird üblicherweise Klasse III zugrunde gelegt, sofern keine Risikobetrachtung nach Teil 2 etwas anderes ergibt.

Anforderungsliste für Fachplanung und Angebot

Position	Verbindlich anzugeben	Prüfkriterium für Ihr Angebot
Blitzschutzklasse	gewählte Klasse mit Begründung	Klasse benannt, nicht nur “normgerecht”
Grundlage der Wahl	Regelanforderung oder Risikobetrachtung nach Teil 2	Verfahren und Ergebnis nachvollziehbar
Fangeinrichtung	Bauart, Lage, Nachweis über Blitzkugel oder Maschennetz	Nachweisverfahren benannt
Ableitungen	Anzahl und Abstände entlang des Umfangs	Anzahl passt zur gewählten Klasse
Trennungsabstand	rechnerischer Wert an den kritischen Punkten	Wert je Punkt ausgewiesen, nicht pauschal
Anbindung der Dachanlage	isoliert im Schutzbereich oder eingebunden	Entscheidung dokumentiert und begründet
Erdungsanlage	Bauart als Ring- oder Tiefenerder, Anschlusspunkte	mindestens zwei Anschlusspunkte, Ausbreitungswiderstand als Zielgröße unter 10 Ohm
Querschnitte	Werkstoff und Querschnitt je Bauteil	Kupfer mindestens 16 Quadratmillimeter für Fang- und Ableitungen, mindestens 50 Quadratmillimeter für Erdungsleitungen
Potentialausgleich	Haupterdungsschiene, angeschlossene Systeme	Antenne, Datenleitung, Rohrsysteme aufgeführt
Antennenanlage	Erdung und Einbeziehung nach DIN EN 60728-11	Erdungsleiter und Anschlusspunkt benannt
Überspannungsschutz Wechselstromseite	Ableitertyp, Schutzpegel, Einbauort	Typ 1 bei eingebundener Anlage, sonst begründet Typ 2
Überspannungsschutz Gleichstromseite	Ableiter am Wechselrichter und gegebenenfalls am Generator	Einbauort und Leitungslänge angegeben
Leitungsführung	Schleifenflächen auf dem Dach	Hin- und Rückleiter je Strang eng geführt
Prüfung und Übergabe	Erstprüfung, Messwerte, Blitzschutzbuch	Prüfbericht als Leistungsbestandteil

Reserven, die sich später auszahlen

Planen Sie den Endzustand, nicht den heutigen. Wer eine Antennenanlage jetzt und eine Dachanlage in fünf Jahren vorsieht, sollte die Fangeinrichtung und die Anzahl der Ableitungen gleich für den späteren Belegungsgrad auslegen. Nachträglich zusätzliche Ableitungen an einer gedämmten Fassade zu ergänzen, ist ungleich aufwendiger als sie im ersten Zug mitzuverlegen.

Zwei weitere Reserven lohnen fast immer. Im Zählerschrank und in der Unterverteilung sollten freie Teilungseinheiten für spätere Schutzstufen vorhanden sein; ein voll belegter Verteiler ist der häufigste Grund, warum ein sinnvoller Ableiter nicht nachgerüstet wird. Und die Erdungsanlage sollte zugänglich bleiben: Prüfklemmen an den Ableitungen, ein dokumentierter Anschlusspunkt der Haupterdungsschiene und ein Ringerder, dessen Verlauf im Plan festgehalten ist, machen jede spätere Prüfung möglich.

Wo Ihre Planungsbeteiligung endet

Sie können und sollten den Bedarf festlegen: welche Aufbauten auf das Dach kommen, welche Systeme ins Haus eintreten, welche Ausfallfolgen Sie nicht hinnehmen wollen und welche Erweiterungen absehbar sind. Sie können Angebote anhand der obenstehenden Positionen vergleichen und fehlende Angaben nachfordern.

Nicht selbst erbringen können Sie die Auslegung. Der Nachweis des Schutzbereichs über das Blitzkugelverfahren, die Berechnung des Trennungsabstands, die Dimensionierung der Erdungsanlage und die Koordination der Ableiterstufen sind Fachplanung und in der Ausführung einer Blitzschutzfachkraft vorbehalten. Ebenso wenig ist die Montage auf dem Dach eine Eigenleistung: Sie berührt Absturzsicherung, Dachdurchdringungen und die Dichtheit der Hülle. Und eine wichtige Grenze zum Schluss: Eine selbst montierte Fangstange ohne berechneten Trennungsabstand und ohne Anbindung an eine Erdungsanlage verschlechtert die Lage, statt sie zu verbessern.