Die Her­ren der Blitze

Wenn die­se Kol­le­gen auf Tou­ren kom­men, dann müs­sen die hei­mi­schen Stadt­wer­ke Extra­schich­ten ein­le­gen. Das Blitz­schutz­la­bor von Trab­tech genießt einen legen­dä­ren Ruf und ist Hei­mat zahl­lo­ser Ent­wick­lun­gen, die uns gera­de in der stär­ker wer­den­den Kli­ma­ver­än­de­rung vor atmo­sphä­ri­schem Unge­mach schützen.

Wer zynisch ist, der wür­de sagen, dass die Busi­ness Unit Trab­tech einer der Nutz­nie­ßer des Kli­ma­wan­dels ist. Denn das, was an erhöh­ter Tem­pe­ra­tur unse­ren Pla­ne­ten wär­mer macht, das lan­det unter ande­rem in Form von Was­ser­dampf und Ener­gie in unse­rer Atmo­sphä­re. Und das sind die Bau­stei­ne, aus denen sich Gewit­ter zusam­men­set­zen. Deren Inten­si­tät nimmt ste­tig zu.

Arno Kie­fer

So ganz behag­lich ist es Arno Kie­fer mit die­ser küh­nen Ein­schät­zung aller­dings nicht. Der Direc­tor Mar­ket Deve­lo­p­ment ist die ver­trieb­li­che Stim­me der Blitz­ma­cher. Er betont: „Eigent­lich nimmt nicht die Zahl der Gewit­ter zu. Was aber zunimmt, ist die Kom­bi­na­ti­on aus rege­ne­ra­ti­ven Ener­gie­quel­len, vola­ti­len Ener­gie­net­zen und jeder Men­ge Steue­rungs­elek­tro­nik. Und all das will und muss geschützt wer­den vor Überspannungen.“

Eine Auf­merk­sam­keit, die nicht selbst­ver­ständ­lich ist. Arno Kie­fer seufzt: „Jede elek­tri­sche Anla­ge funk­tio­niert zunächst ein­mal ohne Blitz­schutz. Über die Not­wen­dig­keit wird meist erst dann nach­ge­dacht, wenn ein Scha­den auf­ge­tre­ten ist. Man braucht uns also eigent­lich nur, wenn es schon zu spät ist. Umso mehr, wenn man weiß, dass nicht jedes Land die gesetz­li­chen Vor­ga­ben hat, die es in Deutsch­land gibt.“

Potz­blitz

Blit­ze sind eine beson­ders impo­san­te Form der Ener­gie­ent­la­dung. Sie kön­nen sich in einer Gewit­ter­span­nung mit bis zu 1,3 Mil­li­ar­den Volt aus­to­ben (bis­he­ri­ger Rekord­hal­ter in Indi­en) oder die enor­me Län­ge von über 700 Kilo­me­tern auf­wei­sen (per Satel­lit über Bra­si­li­en gemes­sen). Am häu­figs­ten blitzt es über dem Mara­cai­bo ­See Vene­zue­las (bis zu 240 Näch­te pro Jahr). Und der am längs­ten leuch­ten­de Ein­zel­blitz erhell­te den Him­mel 16,73 Sekun­den (in Argen­ti­ni­en 2019 gesichtet).

Dage­gen wirkt ein „nor­ma­les“ Som­mer­ge­wit­ter fast wie ein lau­es Lüft­chen, bei dem sich Blit­ze mit einer durch­schnitt­li­chen Stär­ke von rund 100.000 Ampere und einer Span­nung von etwa 100 Mil­lio­nen Volt ent­we­der zwi­schen den Wol­ken aus­to­ben oder gen Erde rasen.

Das geht auch in Blom­berg: Wenn im Blitz­schutz­la­bor von Phoe­nix Con­ta­ct alle Reser­ven mobi­li­siert wer­den, dann sind auch hier Blitz­stär­ken bis 100.000 Ampere mög­lich. „In der Regel arbei­ten wir aber mit deut­lich weni­ger Ener­gie“, erklärt Arno Kie­fer, „denn ein natür­li­cher Blitz wird ja nur mit der hal­ben Kraft ins Haus kom­men, die ande­re Hälf­te wird über die Erde abge­lei­tet. Und in der Ein­spei­sung ver­teilt sich der Rest dann noch einmal.“ 

Wenn die Span­nung über­hand nimmt

Blit­ze sind nur eine Form der Über­span­nung, die Schä­den an elek­tri­schen und elek­tro­ni­schen Anla­gen aus­lö­sen kann. Wenn auch eine beson­ders dras­ti­sche, die das größ­te Zer­stö­rungs­po­ten­zi­al hat. Um sich davor zu schüt­zen, bedarf es eines äuße­ren Blitz­schut­zes, der die elek­tri­sche Ent­la­dung auf einem defi­nier­ten leit­fä­hi­gen Weg ablei­tet und nicht ins Haus und an elek­tri­sche Anla­gen lässt. Selbst ein Ein­schlag in eini­ger Ent­fer­nung kann aus­rei­chen, um Schä­den an haus­ei­ge­nen Instal­la­tio­nen aus­zu­lö­sen.
Eine ganz ande­re Form der Über­span­nung tritt auf, wenn gro­ße Strom­ab­neh­mer Schalt­vor­gän­ge aus­lö­sen. Die­se Schalt­vor­gän­ge sor­gen in den Strom­net­zen für höchst unwill­kom­me­ne Stö­run­gen, die so stark sein kön­nen, dass sie eben­falls zer­stö­re­ri­sche Über­span­nun­gen verursachen.

Eine Grö­ßen­ord­nung gerin­ger sind die Über­span­nun­gen, die durch elek­tro­sta­ti­sche Ent­la­dun­gen ent­ste­hen. Sie tre­ten auf, wenn sich Kör­per mit unter­schied­li­chem elek­tro­sta­ti­schem Poten­zi­al annä­hern und es zu einem Ladungs­aus­tausch kommt, etwa bei För­der­bän­dern in der Logis­tik und Pro­duk­ti­on. Betrof­fen sind hier emp­find­li­che elek­tro­ni­sche Gerä­te und Anlagen.

Nach Feu­er und Sturm sor­gen Über­span­nun­gen für die meis­ten Schä­den. Im Jahr 2012 betrug ihr Anteil an allen ver­si­cher­ten Schä­den etwa 18 Pro­zent. Ten­denz stei­gend, denn unse­re moder­ne Welt wird immer elek­tro­ni­scher und ver­netz­ter. Immer mehr und immer emp­find­li­che­re elek­tro­ni­sche Gerä­te bestim­men in pri­va­ten Haus­hal­ten, aber auch in gewerb­li­chen und indus­tri­el­len Anla­gen den All­tag. Zugleich steigt nicht nur das Poten­zi­al von Gewit­tern. Auch unse­re Ener­gie­net­ze müs­sen mit der Ein­spei­sung von rege­ne­ra­ti­ven Ener­gie­er­zeu­gern wech­seln­de Strom­men­gen ver­kraf­ten. Was die dar­an hän­gen­den Ver­brau­cher, die es am liebs­ten immer ste­tig und gleich­blei­bend haben möch­ten, häu­fig übelnehmen.

Klei­nes Labor mit gro­ßen Erfolgen

Begon­nen hat die Geschich­te der Blom­ber­ger Blit­ze­wer­fer ganz unspek­ta­ku­lär in einem klei­nen Gebäu­de am Rand des gro­ßen Fir­men­ge­län­des von Phoe­nix Con­ta­ct. Das Werk 3 war die ers­te und lang­jäh­ri­ge Hei­mat des Stoß­strom­la­bors. Hier ent­stan­den zahl­rei­che Ideen, wur­de gedacht, getüf­telt, aus­pro­biert und etli­che Paten­te ange­mel­det. Ein klei­nes Labor mit gro­ßen Erfol­gen, wie Arno Kie­fer nicht ohne Stolz anmerkt. 

Doch irgend­wann reich­ten die Räu­me ein­fach nicht mehr aus – die Pla­nun­gen für ein neu­es Gebäu­de began­nen. Und wenn schon, denn schon: Die neue Hei­mat der Busi­ness Unit soll­te nicht nur ein Labo­ra­to­ri­um umfas­sen, son­dern zugleich reprä­sen­ta­ti­ve Auf­ga­ben über­neh­men und auch die Hei­mat der ange­schlos­se­nen Büros wer­den. 2014 wur­de das Gebäu­de fei­er­lich eingeweiht.

Ein Ort der Zerstörung 

Frank Schä­fer

Et voi­là, heu­te ste­hen wir hin­ter einer gro­ßen Glas­schei­be, die uns von den künst­li­chen Natur­er­eig­nis­sen trennt, und ver­fol­gen, wie Arno Kie­fer und der stell­ver­tre­ten­de Labor­lei­ter Frank Schä­fer ver­su­chen, ein­ge­spann­te Sicher­heits­mo­du­le an den Rand ihrer Belast­bar­keit zu trei­ben. „Und am liebs­ten ein Stück­chen dar­über hin­aus“, schmun­zelt Schä­fer, der sich bereits seit 14 Jah­ren mit Über­span­nun­gen beschäf­tigt. „Unser Labor ist ein­zig­ar­tig, denn wir haben hier nicht nur umfang­rei­che tech­ni­sche Mög­lich­kei­ten, son­dern kön­nen auch sämt­li­che Testa­te aus­füh­ren, die für jede denk­ba­re Zulas­sung im elek­tri­schen Bereich ver­langt sind. Unser akkre­di­tier­tes Labor ist unab­hän­gig, tes­tet also auch Pro­duk­te, die nicht von Phoe­nix Con­ta­ct her­ge­stellt wer­den.“ Auch Kon­kur­renz­pro­duk­te? „Ja, wir haben hier eine Son­der­rol­le und sind im Rah­men die­ser Tätig­keit auch zur Ver­schwie­gen­heit verpflichtet.“

Gera­de in Blom­berg genie­ßen die Fähig­kei­ten der Phoe­nix Con­ta­ct-Labo­re einen fast schon ehr­fürch­ti­gen Ruf. Das Blitz­la­bor liegt direkt an einem der bei­den Strom­ver­sor­gungs­lei­tun­gen der ost­west­fä­li­schen Klein­stadt. Auf­grund eines Anla­gen­feh­lers gin­gen in der Anfangs­zeit tat­säch­lich kurz­zei­tig die Lich­ter in der hal­ben Stadt aus. „Das ist heu­te tech­nisch aus­ge­schlos­sen, war damals aber natür­lich ein Auf­re­ger ers­ter Klas­se“, weiß Arno Kie­fer zu berichten. 

Der Ruf als eines der auf­re­gends­ten For­schungs­la­bo­re von Phoe­nix Con­ta­ct eilt den Her­ren der Blit­ze vor­aus: Spe­zi­ell beim Elek­tro­hand­werk sind Besu­cher­tou­ren unter fach­kun­di­ger Füh­rung heiß begehrt.

Neue Auf­ga­ben

Dabei geht es nicht immer um her­kömm­li­chen Schutz in den bekann­ten Wech­sel­strom­net­zen. Das The­ma Gleich­span­nungs­net­ze rückt im Rah­men des ver­stärk­ten Aus­baus der rege­ne­ra­ti­ven Ener­gien mehr und mehr in den Fokus. Vor allem die Pho­to­vol­ta­ik pro­du­ziert meist Gleich­strom, der dann nicht nur in die Net­ze ein­ge­speist wird, son­dern auch noch über Umrich­ter ange­passt oder in Bat­te­rie­sys­te­men gespei­chert wird. „Die­se ver­schie­de­nen Quel­len und ihre Eigen­schaf­ten sind im Hin­blick auf Über­span­nun­gen und Fehl­ver­hal­ten noch Neu­land. Hier for­schen wir mit Hoch­druck, um in Zukunft maß­ge­schnei­der­te Pro­duk­te für die unter­schied­li­chen Anla­gen zu ent­wi­ckeln“, macht sich Kie­fer über sei­ne Zukunfts­aus­sich­ten wenig Sorgen.

Phoe­nix Con­ta­ct Über­span­nungs­schutz
Phoe­nix Con­ta­ct Trab­tech Whitepaper

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