2.6 Blitzschutznorm für Windkraftanlagen

DIN EN IEC 61400-24 (VDE 0127-24):2020-11
Windenergieanlagen – Teil 24: Blitzschutz

Die Norm beschreibt die Blitzumgebung von Windkraftanlagen (WEAs) mit den Verweisen auf die entsprechenden Blitzschutznormen. Bei Windkraftanlagen ist, wie bei allen Einrichtungen mit großer Bauhöhe, zu berücksichtigen, dass mit einer verstärkten Anzahl von Aufwärtsblitzen gerechnet werden muss. Dies gilt besonders für Windenergieanlagen, die aufgrund günstiger Windbedingungen oft an hohen und exponierten Standorten errichtet werden. Aufwärtsblitze haben im Vergleich mit Abwärtsblitzen relativ niedrige Spitzenströme von bis zu 20 kA. Charakteristisch für die Aufwärtsblitze, die von aufwärts gerichteten Vorentladungen von der baulichen Anlage zur Wolke eingeleitet werden, sind Langzeitströme mit hohen Ladungs- werten. Langzeitströmen kann zusätzlich eine hohe Zahl von Impulsströmen überlagert sein. Ein hoher Anteil von Langzeitstrom weist jedoch keine überlagerten kurzeitigen Stoßströme oder nach dem Abklingen des einleitenden Langzeitstroms keine nachfolgenden Stoßströme auf. Diese reinen Langzeitströme bezeichnet man auch als „ICC-only“-Entladungen. Bei WEAs, die in bestimmten geographischen Orten installiert sind, können deshalb Blitzstromparameter erforderlich sein, die die Werte von Gefährdungspegel I überschreiten.

In der DIN EN IEC 61400-24 werden Anforderungen an den Blitzschutz für Teilkomponenten, wie zum Beispiele Rotorblätter, mechanischer Antriebsstrang und elektrische und elektronische Steuerungssystem  festgelegt.

Wesentlicher Bestandteil der Vorschrift sind Laboruntersuchungen zur Verifizierung der Blitzschutzmaßnahmen. Die Ermittlung der Blitzeinschlagpunkte und somit die korrekte Positionierung der Fangeinrichtungen an Rotorblättern soll über Hochspannungsprüfungen erfolgen. Der Nachweis der Blitzstromtragfähigkeit der Ableitungen und der internen Verbindungen erfolgt über Hochstromprüfungen. Unterschieden werden dabei leitungsgebundene Hochstromprüfungen und Hochstromprüfungen, bei denen der Blitzstrom über einen offenen Lichtbogen eingekoppelt wird.