Erfahrungsgemäß werden Krankenhäuser in die Blitzschutzklasse 2 eingestuft. Dies umfasst ein definiertes Risiko sowie notwendige Schutzmaßnahmen im Bereich des äußeren Blitzschutzes, Potentialausgleichs wie auch des Überspannungsschutzes. In Ergänzung zum Risikomanagement greifen bei Krankenhäusern auch gesetzliche und normative Vorschriften, wie z.B. die jeweiligen Landesbauordnungen, DIN VDE-Vorgaben oder Brandschutzvorgaben, die es zu beachten gilt. Blitzschutzsysteme werden als vorbeugende Brandschutzmaßnahme installiert, um Menschen vor Verletzungen und Vermögenswerte vor Zerstörung zu bewahren. Der äußere Blitzschutz verhindert jedoch nicht Überspannungsschäden oder Ausfälle elektrischer und elektronischer Systeme infolge des durch den Blitzschlag hervorgerufenen elektromagnetischen Feldes. Einen wirksamen Schutz gegen Überspannungen, die durch den elektromagnetischen Blitzimpuls (LEMP) verursacht werden, beschreibt das Prinzip der Blitzschutzzonen.
Blitzschutzzonen-Konzept
Um im Krankenhaus die hohen Anforderungen an die Verfügbarkeit von empfindlichen und wichtigen Systemen zu erfüllen, kommt das Blitzschutzzonen-Konzept nach EN 62305-4 zum Einsatz. Hierbei wird das zu schützende Gebäude in Zonen mit unterschiedlich hohem Gefährdungspotential bzw. LEMP-Bedrohungswerte (engl. Lightning electromagnetic pulse) eingeteilt. Auf Basis dieser Zonen wird bestimmt, wo welche Maßnahmen notwendig sind. Das Konzept unterscheidet dabei, je nach Art der Blitzbedrohung, zwischen inneren und äußeren Blitzschutzzonen (engl. LPZ – Lightning Protection Zone).
- LPZ 0: Zone, die durch das ungedämpfte elektromagnetische Feld des Blitzes gefährdet ist und in der die inneren Systeme dem vollen oder anteiligen Blitzstrom ausgesetzt sein können. LPZ 0 wird unterteilt in:
- LPZ 0A: Zone, die durch direkte Blitzeinschläge und das volle elektromagnetische Feld des Blitzes gefährdet ist. Die inneren Systeme können dem vollen Blitzstrom ausgesetzt sein.
- LPZ 0B: Zone, die gegen direkte Blitzeinschläge geschützt, aber durch das volle elektromagnetische Feld des Blitzes gefährdet ist. Die inneren Systeme können anteiligen Blitzströmen ausgesetzt sein.
Innere Zonen (geschützt gegen direkte Blitzeinschläge):
- LPZ 1: Zone, in der Stoßströme durch Stromaufteilung und durch isolierende Schnittstellen und/oder durch SPDs an den Zonengrenzen begrenzt werden. Das elektromagnetische Feld des Blitzes kann durch räumliche Schirmung gedämpft sein.
- LPZ 2…n: Zone, in der Stoßströme durch Stromaufteilung und durch isolierende Schnittstellen und/oder durch zusätzliche SPDs an den Zonengrenzen weiter begrenzt werden können. Das elektromagnetische Feld des Blitzes kann zudem durch eine zusätzliche räumliche Schirmung weiter gedämpft sein.
Die Anzahl der inneren Blitzschutzzonen basiert auf dem EMV-Schutzkonzept sowie den zu erreichenden notwendigen Schutzparametern. Je nach Art und Aufbau der baulichen Anlage können dies eine oder mehrere Blitzschutzzonen sein. Die Anforderungen der inneren Zonen im Krankenhaus basieren auf der Spannungsfestigkeit der zu schützenden elektronischen Systeme. Gibt es mehrere Zonen, so muss an deren Übergängen der Potentialausgleich für alle eintretenden metallenen Teile sowie der Versorgungs- und informationstechnischen Leitungen erfolgen. Der Schutz der elektrisch leitfähigen Komponenten erfolgt durch Überspannungs-Ableiter, die für die jeweilige Blitzschutzzone geeignet sind. Die korrekte Umsetzung des Blitzschutzzonen-Konzeptes ist bei Krankenhäusern ein wichtiger Aspekt für den sicheren und störungsfreien Betrieb der elektrischen Systeme.
Niederspannungshauptverteilung und Unterverteilungen in der allgemeinen Stromversorgung (AV)
Die elektrische Versorgung eines Krankenhauses erfordert spezielle Anforderungen an die Hauptversorgungssysteme. Die Niederspannungshauptverteilung (NSHV) ist das zentrale System, das die allgemeine Stromversorgung (AV) und Sicherheitsstromversorgung (SV) steuert. Besonders im Krankenhaus sind die Betriebssicherheit und der Schutz von Personen und Anlagen von großer Bedeutung. Um bei einem Stromausfall die Versorgung aufrechtzuerhalten, werden zwei getrennte, aber trotzdem miteinander verbundene Versorgungssysteme benötigt. Nach DIN VDE 0100-710 Bbl 1 soll ab der NSHV ein TN-S-System ausgebildet werden. Dieses Netzsystem sollte aus EMV-Gründen auch zur Versorgung aller angeschlossenen Räume eingesetzt werden, die nicht auf eine Sicherheitsstromversorgung angewiesen sind. Gemäß den Normen DIN VDE 0100-534 und DIN EN 62305-4 ist Überspannungsschutz am Speisepunkt der Anlage, also der Blitzschutzpotentialausgleich, erforderlich. Für diesen Anwendungsfall hat sich der Einsatz eines Typ 1 Kombi-Aleiters mit integrierter Vorsicherung, wie z.B. DehnvenCI, als besonders praktikable Lösung erwiesen. Dieser Kombiableiter ermöglicht es die Installationsanforderungen wie z.B. maximale Anschlusslängen der SPD nach DIN VDE 0100-534 sicher und einfach zu erfüllen. An den Zonengrenzen LPZ 1 auf LPZ 2 oder höher werden keine direkten Blitzstoßströme mehr erwartet. Hier liegt das Augenmerk auf den elektromagnetischen Einkopplungen und Schaltüberspannungen, welche die elektronischen Systeme ebenfalls schädigen können. Es werden an dieser Stelle Typ 2 Überspannungs-Ableiter eingesetzt. Typische Einsatzorte sind z.B. die Stockwerk- und Unterverteilungen des Krankenhauses.
