Der Blitzschutz-Potentialausgleich fordert, dass alle metallenen leitenden Teile wie Leitungsadern/-schirme am Gebäudeeintritt möglichst niederimpedant in den Potentialausgleich einbezogen werden. Dazu gehören beispielsweise Antennenleitungen (Bild 6.3.1), Telekommunikationsleitungen mit metallenen Leitern, aber auch Lichtwellenleiteranlagen mit metallenen Elementen. Die Leitungen werden mit Hilfe von blitzstromtragfähigen Elementen (Ableiter und Schirmanschlusstechnik) angeschlossen. Ein günstiger Installationsort ist der Übergabepunkt von gebäudeüberschreitender auf gebäudeinterne Verkabelung. Sowohl die Ableiter als auch die Schirmanschlusstechnik sind entsprechend der zu erwartenden Blitzstromparameter auszuwählen.

Um innerhalb von Gebäuden Induktionsschleifen zu minimieren, empfehlen sich zusätzlich folgende Schritte:

• Eintritt von Leitungen und Metallrohren an der gleichen Stelle
• Räumlich gemeinsame, jedoch abgeschirmte Verlegung von Energie- und Datenleitungen
• Vermeidung unnötiger Kabellängen durch direkte Leitungsverlegung

Antennenanlagen

Antennenanlagen sind in der Regel aus funktechnischen Gründen exponiert angebracht und unterliegen einer erhöhten Beeinflussung durch Blitzströme und Überspannungen, insbesondere bei direktem Blitzeinschlag. Sie sind gemäß DIN VDE 0855-300 in den Potentialausgleich zu integrieren und müssen durch ihre Konstruktion (Kabelaufbau, Steckverbinder und Armaturen) oder geeignete zusätzliche Maßnahmen die Gefahr einer Beeinflussung reduzieren. Antennenelemente, die aus Funktionsgründen nicht direkt mit dem Potentialausgleich verbunden werden können und an eine Antennen-Speiseleitung angeschlossen sind, sollten durch blitzstromtragfähige Ableiter geschützt werden.

Vereinfacht kann angenommen werden, dass 50 % des Direktblitzstroms über die Schirme aller Antennenleitungen fließt. Ist eine Antennenanlage für Blitzströme bis 100 kA (10/350 µs) dimensioniert (Gefährdungspegel III (LPL III)), ergibt sich eine Aufteilung des Blitzstromes von 50 kA über die Erdungsleitung und 50 kA über die Schirme aller Antennenkabel. Nicht blitzstromtragfähige Antennenanlagen sind deshalb mit Fangeinrichtungen auszurüsten, in deren Schutzbereich die Antennen liegen. Bei der Auswahl eines geeigneten Kabels ist der jeweilige Anteil am Blitzteilstrom für jede an der Ableitung beteiligte Antennenleitung zu ermitteln. Die erforderliche Kabel-Spannungsfestigkeit kann aus dem Kopplungswiderstand, der Länge der Antennenleitung und der Amplitude des Blitzstroms ermittelt werden.

Nach der aktuellen Blitzschutz-Norm DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) sollten Antennenanlagen auf Gebäuden durch

• Fangstangen,
• erhöht geführte Drähte
• oder gespannte Seile

unter Einhaltung des Trennungsabstands s in den einschlagsgeschützten Bereich gebracht werden.

Durch die elektrische Isolation der Blitzschutzanlage gegenüber leitenden Teilen der Gebäudekonstruktion (metallene Konstruktionsteile, Armierung usw.) und gleichzeitige Isolation der Blitzschutzanlage gegenüber elektrischen Leitungen im Gebäude wird das Eindringen von Blitzteilströmen in Steuer- und Versorgungsleitungen und damit die Beeinflussung / Zerstörung von empfindlichen elektrischen und elektronischen Einrichtungen verhindert (Bild 6.3.1 und Bild 6.3.2).

Lichtwellenleiteranlagen

Lichtwellenleiteranlagen mit metallenen Elementen lassen sich üblicherweise in folgende Typen einteilen:

• Kabel mit metallfreier Seele, aber mit einem Metallmantel (z. B. einer metallenen Dampfsperre) oder metallenen Trag­elementen
• Kabel mit metallenen Elementen in der Seele und mit einem Metallmantel oder metallenen Tragelementen
• Kabel mit metallenen Elementen in der Seele, aber ohne Metallmantel.

Für alle Kabeltypen mit metallenen Elementen muss der minimale Scheitelwert des Blitzstroms ermittelt werden, der zu einer Beeinträchtigung der Übertragungseigenschaften der Lichtwellenleiter führt. Blitzstromtragfähige Kabel sind auszuwählen und die metallenen Elemente sind direkt oder über ein SPD an die Potentialausgleichsschiene anzuschließen.

• Metallmantel: Anschluss mit Schirmanschlusstechnik z. B. SAK, am Gebäudeeintritt
• Metallene Seele: Anschluss mit Erdungsklemme z. B. SLK, Nähe Spleißbox
• Vermeiden von Ausgleichsströmen: Anschluss nicht direkt, sondern indirekt über Funkenstrecke z. B. DEHNgap CS, BLITZDUCTOR XT mit indirekter Schirmerdung (Bild 6.3.3).

Telekommunikationsleitungen

Telekommunikationsleitungen mit metallenen Leitern bestehen üblicherweise aus Kabeln mit symmetrischen oder koaxialen Verseilelementen folgender Typen:

• Kabel ohne zusätzliche Metallelemente
• Kabel mit Metallmantel (z. B. eine metallene Dampfsperre) und/oder metallenen Tragelementen
• Kabel mit Metallmantel und zusätzlicher Blitzschutzbewehrung.

Die Aufteilung des Blitzteilstroms auf informationstechnischen Leitungen lässt sich ermitteln, wenn nach Anhang E der DIN EN 62305-1 (VDE 0185-305-1) vorgegangen wird. Die einzelnen Kabel sind wie folgt in den Potentialausgleich einzubeziehen:

a) Ungeschirmte Kabel sind mit blitzteilstromtragfähigen Ableitern zu beschalten: Blitzteilstrom der Leitung dividiert durch die Anzahl der Einzeladern = Blitzteilstrom pro Ader.

b) Ist der Kabelschirm blitzstromtragfähig, fließt der Blitzstrom über den Schirm. Jedoch gelangen kapazitive / induktive Störeinkopplungen auf die Adern und machen Überspannungs-Ableiter erforderlich. Voraussetzungen:

• Der Schirm an beiden Leitungsenden muss blitzstromtragfähig mit dem Hauptpotentialausgleich verbunden sein (Bild 6.3.4).
• In beiden Gebäuden, in denen das Kabel endet, muss das Blitzschutzzonen-Konzept angewendet und der Anschluss der aktiven Adern in der gleichen Blitzschutzzone (üblicherweise LPZ 1) durchgeführt werden.
• Wird ein ungeschirmtes Kabel in einem Metallrohr verlegt, ist dieses wie ein Kabel mit blitzstromtragfähigem Kabelschirm zu behandeln.

c) Ist der Kabelschirm nicht blitzstromtragfähig, dann gilt:

• Bei beidseitigem Schirmanschluss ist ebenso wie mit der Signalader einer ungeschirmten Leitung zu verfahren. Blitzteilstrom der Leitung dividiert durch die Anzahl der Einzeladern + 1 Schirm = Blitzteilstrom pro Ader.
• Ist der Schirm nicht beidseitig aufgelegt, gilt er als nicht vorhanden: Blitzteilstrom der Leitung dividiert durch die Anzahl der Einzeladern = Blitzteilstrom pro Ader.

Lässt sich die genaue Aderbelastung nicht ermitteln, ist es sinnvoll, die Bedrohungsparameter aus IEC 61643-22 heranzuziehen. Daraus ergibt sich für eine Telekommunikationsleitung eine maximale Blitzstrom-Belastung pro Leitungsader mit einem Impuls der Kategorie D1 von 2,5 kA (10/350 µs).

Natürlich müssen nicht nur die eingesetzten SPDs (Bild 6.3.5) der zu erwartenden Blitzstrombelastung widerstehen können, sondern auch der Ableitpfad zum Potentialausgleich.

Dies lässt sich am angenommenen Beispiel einer vieladrigen Telekommunikationsleitung verdeutlichen:

• In einem LSA-Gebäudeverteiler ist ein Telekommunikationskabel mit 100 Doppeladern aufgelegt, das aus der LPZ 0_A kommt und mit Ableitern beschaltet werden soll.
• Die Blitzstrombelastung für das Kabel wurde mit 30 kA (10/350 µs) angenommen.
• Es ergibt sich eine symmetrische Blitzstromaufteilung auf die Einzeladern: 30 kA/200 Adern = 150 A/Ader.

Dies bedeutet zunächst, dass keine besonderen Anforderungen an das Ableitvermögen der einzusetzenden Schutzelemente gestellt werden. Nach dem Durchfließen der Ableitelemente addieren sich die Teilströme aller Adern wieder zu 30 kA und belasten im weiteren Ableitpfad beispielsweise Klemmgehäuse, Erdungsklemmen oder Blitzschutz-Potentialausgleichsleitungen. Um sicherzugehen, dass es im Ableitpfad zu keinen Zerstörungen kommt, können blitzstromgeprüfte Gehäusesysteme eingesetzt werden (Bild 6.3.6).