Die Sonne lässt sich nicht beherrschen. Doch der Sonnenschutz für moderne Gebäude und Objekte bietet heute eine Vielzahl von Möglichkeiten, das Sonnenlicht verträglich anzupassen. Mittels Rollläden, Raffstores, Markisen usw. lassen sich die Sonneneinstrahlung und das Sonnenlicht sowohl bei großen Gebäudeanlagen mit z. B. weitläufiger Fassade bis hin zu Gebäuden im Wohnbereich anpassen (Bild 9.2.1).

Sonnenschutz ist seit vielen Jahren Standard in fast allen Gebäudebereichen. Doch die Art und die Vielzahl der Sonnenschutzsysteme haben sich im Laufe der Jahrzehnte bis heute sowohl optisch als auch technisch stark verändert und wurden optimiert. Vor allem in der Anpassung an die vielfältigen und auch modernen Gebäudearten und Baustile. Wurden vor vielen Jahren die Sonnenschutzsysteme meist ausschließlich manuell bedient, hat man doch schon sehr früh die Sonnenschutzsysteme mit einfachen Schaltungen elektrisch gesteuert. Heute setzt man in vielen Bereichen von hochkomplexen Industriegebäuden, großen Büro- und Verwaltungstrakten bis hin auch zum Eigenheim moderne elektrische Steuerungssysteme ein, um Temperatur und Helligkeit energieeffizient zu regeln (Bild 9.2.2).

Bei Sonnenschutz geht es heute um mehr als einfach nur den Schutz vor intensiver Sonneneinstrahlung. Es geht darum, verschiedene Aspekte wie Wärmeeintrag, Blend- und Sichtschutz sowie Tageslichtnutzung und solare Wärmegewinnung miteinander zu verbinden. Es geht beim Sonnenschutz in erster Linie darum, die verschiedenen Wirkungsweisen systematisch zu verkoppeln, um so höchstmögliche Energieeffizienz zu erreichen. Dazu werden in der Sonnenschutzautomation oder auch sogenannten Sonnenlichtmanagern unterschiedlichste elektronische Steuerungssysteme in Verbindung mit PCs und auch Smart-Phones (Apps) eingesetzt (Bild 9.2.3).

Die Motoren und Antriebe des Sonnenschutzsystems werden mit Netzspannung (230 V) versorgt. Die Steuerungskomponenten werden meist mit modernen Bussystemen wie z. B. KNX miteinander verkabelt und verbunden, um die Kommunikation der Module untereinander zu ermöglichen und somit eine effiziente und einfache Steuerung zu leisten. Die Betriebsspannung der Steuerungskomponenten beträgt meist 24 V. Smartphones können z. B. mit einem Gateway über WLAN in diese Kommunikation und somit als Steuergerät eingebunden werden. Hierfür gibt es im Markt von den unterschiedlichen Herstellern speziell entwickelte Apps.

Diese komfortablen und komplexen Steuerungs- und Managementsysteme, welche uns nach dem heutigen Stand der Technik höchstmöglichen Komfort und effiziente Energienutzung ermöglichen, reagieren jedoch sehr empfindlich auf Überspannungen.

Wie entstehen diese Überspannungen und wieso steigen die Überspannungsschäden an elektronischen Systemen kontinuierlich jährlich in den gewerblichen sowie auch in den privat genutzten Gebäuden an?

Man unterscheidet bei gefährlichen Überspannungen zwischen transienten Überspannungen, die aus dem natürlichen Blitzereignis generiert werden und Überspannungen, die im Stromversorgungsnetz durch Schalthandlungen, Fehlerzustände oder Sicherungsfall erzeugt werden und sich dort ausbreiten können. Daraus erklärt sich auch das Ansteigen der Überspannungsschäden. Die Blitzereignisse in Deutschland steigen kontinuierlich an und unsere Stromversorgungssysteme werden immer komplexer z. B. aufgrund von vielen dezentralen Einspeisungen (z. B. PV, Wind, Biogas). Beides begünstigt enorm das Entstehen von gefährlichen Überspannungen. Hinzu kommt, dass unsere modernen elektrischen Betriebsmittel und Steuerungssysteme immer sensibler und empfindlicher werden. Auch das empfindliche Sonnenschutz­automationssystem im Gebäude reagiert empfindlich auf Überspannungen. Das Einwirken von gefährlichen Überspannungen auf Sonnenschutzsysteme wird begünstigt durch eine häufig weitläufige Verkabelung sowie durch Schleifenbildung in der Installation durch den Anschluss an verschiedene Netzsysteme (230 V, 24 V) oder Bussysteme.

Schäden an Sonnenschutzsystemen durch Überspannungen können eine Vielzahl von negativen Auswirkungen hervorrufen (Bild 9.2.4). Beispielsweise im gewerblichen Bereich sind viele Büro- aber auch Produktionsarbeitsplätze auf Sonnenschutz angewiesen. Ohne eine ausreichende Reduzierung der Blendung wäre das Arbeiten in vielen Bereichen zu bestimmten Zeiten nicht möglich.

Um Überspannungsschäden an den Steuerungskomponenten und an den Antrieben zu vermeiden und um Ausfälle und Wartungsarbeiten bedingt durch gefährliche Überspannungen auszuschließen, ist der konsequente Einsatz von Überspannungsschutz unabdingbar. 
Überspannungsschutzmaßnahmen sind in gewerblichen und öffentlichen Bereichen seit vielen Jahren Standard. Seit Oktober 2016 sind Überspannungsschutzmaßnahmen auch bei Wohnhäusern verpflichtend. Somit ist der zentrale Schutz für die Versorgungsspannungen im Einspeisebereich und im Bereich der Unterverteilung meist vorhanden. Die Überspannungsschutzmaßnahmen für das Gebäude sollten jedoch im Gesamten überprüft und ggf. ergänzt werden.

Bei baulichen Anlagen mit äußerem Blitzschutz tritt im Falle eines Blitzeinschlags eine höhere elektromagnetische Feldbelastung im Gebäudeinneren auf. Deshalb erfordert eine bauliche Anlage mit äußerem Blitzschutz einen umfangreicheren Schutz mittels Überspannungs-Ableitern (Typ 2). Entsprechend dem Blitzschutzzonenkonzept nach DIN EN 62305-4 müssen alle Leitungen an den Blitzschutzzonen-Grenzen mit den erforderlichen Überspannungsmaßnahmen versehen werden. Für die Verkabelung von Sonnenschutzsystemen heißt dies konkret, dass die Versorgungs- und Steuerleitung mindestens im Bereich der Fassade / Wand zum Übergang in den Raum (Blitzschutzzonenübergang LPZ 0_B auf 1 oder höher) mit Überspannungs-Ableitern beschaltet werden muss. Dies verhindert primär, dass die Blitzenergie über die Kabel und Leitungen des Sonnenschutzsystems im Gebäude weiter gefährlich verschleppt werden. Beispiele für Produktlösungen befinden sich in Bild 9.2.5.

Um die Vielzahl der einzelnen Antriebe zu schützen und zusätzlich eine Ausbreitung der gefährlichen Überspannungen in das weitläufige Installationsnetz der Sonnenschutzautomation zu vermeiden und diese im Gesamten zu schützen, gibt es speziell angepasste Überspannungs-Ableiter, wie z. B. den DEHNcord R 3P für elektrische Sonnenschutzantriebe (Bild 9.2.6).

Dieser Überspannungs-Ableiter Typ 2 in Form eines Zwischensteckers zur Montage in die Anschlussleitung des Antriebs einer Jalousie-Steuerung/Raffstores zum Schutz dieser und der Gebäudeinstallation gegen induzierte Überspannungen an der Gebäudefassade zeichnet sich folgendermaßen aus:

• Mehrpoliger Überspannungs-Ableiter Typ 2 mit Überwachungseinrichtung und Abtrennvorrichtung
• Einfache Installation in Form eines Zwischensteckers (Hirschmann STAK3 / STAS3), Fehlinstallation ausgeschlossen (Bild 9.2.7)
• Zum Einsatz im Blitzschutzzonen-Konzept an den Schnittstellen LPZ 0_B – 1 und höher
• Abschaltung des Abwärtsbetriebes des Rollos bei defektem Überspannungsschutz
• Akustische Warnung bei defektem Überspannungsschutz in Kombination mit einem Blockieren des Abwärtsbetriebes
• Schutz der beiden Phasen auf / ab
• Schutzart IP54, Einsatz im geschützten Außenbereich möglich
• Abschaltung und akustische Warnung für alle Ableitpfade
• Hohes Ableitvermögen bis I_n / I_max = 2,5 / 5 kA (8/20 μs) pro Pol und Gesamtableitvermögen von I_total = 15 kA

Überspannungsschutz zahlt sich besonders beim Sonnenschutzsystem aus durch den Einsatz von einfachen, leistungsfähigen Komponenten, die speziell hierfür entwickelt und angepasst wurden.