Aufgrund der wachsenden Nabenhöhen bei Windenergieanlagen werden vermehrt sowohl Beton- als auch Hybridtürme, bestehend aus einem Betonturm (unten) sowie einem Stahlrohrturm (oben), in größerer Anzahl errichtet (Bild 9.25.1).

Erdungsanlagen der Windenergieanlagen dienen neben der Schutz- und Funktionserdung auch der Blitzschutzerdung. Diese können nur erstellt werden, wenn alle leitfähigen Teile von der Gondel über den Turm bis zum Fundament in den Potentialausgleich mit eingebunden sind. Die Funktionsweise muss über die gesamte Lebenszeit der WEA sichergestellt werden.

Ausführung im Betonturm

Die Ausführung dieser Erdungsanlagen ist in der Norm DIN EN 61400-24 festgeschrieben. Dort wird die durchgängige notwendige Verbindung der Bewehrung in Betontürmen von Windenergieanlagen beschrieben. Diese kann als Blitzableitung benutzt werden, wenn sie mit 2 – 4 parallelen und vertikalen Verbindung verbunden ist, zudem müssen diese vertikalen Verbindungen alle 20 m an eine horizontale Ringverbindung mit einem blitzstromtragfähigen Leiter angebunden werden. Nur so kann eine ausreichende Blitzstromaufteilung erreicht und damit auch das magnetische Feld im Turminneren reduziert werden.

Da der Turm zusätzlich zum Schutz- und Potentialausgleich genutzt wird, müssen an günstigen Punkten im Turminneren Erdungsfestpunkte an der Bewehrung installiert werden, um Anschlusspunkte für elektrische Betriebsmittel sowie leitfähige Konstruktionen, wie Leitern oder Aufzüge sicher zu stellen.
Direkte Blitzeinschläge in den Turm sind aufgrund der hohen Bauweise zu erwarten und sind konstruktiv zu berücksichtigen. Wird ein äußeres Blitzschutzkonzept angewandt, muss dieses an der Bewehrung des Turmes angeschlossen werden und nach DIN EN 62305-3 Blitzschutz – Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen ausgeführt werden.

Beispiel einer Turmerdung

Die vertikalen Ableiter im Beton sind idealerweise als 10 mm Rund- oder 30 mm x 3,5 mm Bandstahl feuerverzinkt auszuführen. Bei der Auswahl der Materialien im Beton ist darauf zu achten, dass diese blitzstromtragfähig und mit ausreichender Festigkeit ausgeführt sind, um eine hohe Lebensdauer sicher zu stellen. Um den Potentialausgleich herzustellen, sind diese Ableiter im Abstand von 2 m mit der Bewehrung zu verbinden.
Falls eine durchgängige Verbindung der Bewehrungsstangen (z. B. durch Verschweißen) sichergestellt ist, kann auch die Bewehrung bei ausreichendem Querschnitt als Ableiter verwendet werden.

Zur Verbindung zwischen den einzelnen Turmelementen im Inneren des Turmes können Überbrückungsseile eingesetzt werden. Diese werden an die Erdungsfestpunkte, welche an den Ableitungen im Beton z. B. durch Anschweißen befestigt wurden, angeschlossen. Hierbei muss sichergestellt sein, dass alle eingesetzten Komponenten den geforderten Blitzstrom tragen können. Die Realisierung der horizontalen Verbindungen kann ebenfalls durch 10 mm Rundstahl oder 30 mm x 3,5 mm Bandstahl ausgeführt werden. Auch hier ist eine Verbindung zur Bewehrung im Abstand von 2 m durchzuführen. Alle im Turm eingesetzten metallischen Komponenten müssen in den Potentialausgleich eingebunden werden. Leitersysteme müssen an jedem Ende, im Abstand von 20 m und an jeder Plattform mit dem Potentialausgleich verbunden werden (Bild 9.25.2). Komponenten wie Spannseile, Aufzugseile sowie Schienensysteme müssen an beiden Enden an einen Potentialausgleich angeschlossen sein. Eine ausreichende Anzahl an Erdungsfestpunkten ist hierfür bereits in der Planung mit zu berücksichtigen.