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FORSCHUNG/436: Im Wirkungskreis des Blitzes (idw)


Fachhochschule Aachen, Dr. Roger Uhle, 31.05.2007

Im Wirkungskreis des Blitzes

Forscher der Fachhochschule Aachen ermitteln den Schadensradius eines Blitzeinschlags


Die gewaltige Kraft der Natur zeigt sich besonders imposant im Phänomen Blitz. Bei einem Blitzschlag werden Spannungen bis zu 100 Millionen Volt wirksam. In dem Blitzkanal selber fließen Ströme bis zu über 100.000 Ampere. Kein Wunder also, dass es ein Blitz vermag, Haus-und Waldbrände sowie erheblichen Schäden an elektronischen Einrichtungen zu verursachen. Trifft ein Blitzeinschlag ein Gebäude direkt, ist die Wahrscheinlichkeit von Schäden an elektrischen und elektronischen Einrichtungen sehr hoch. Jährlich entstehen so Schäden in Höhe von etwa 100 Mio. Euro.

Da der räumliche Einzugsbereich eines einzigen Blitzeinschlags jedoch sehr viel größer ist, nämlich zwischen einigen 100 Meter bis zu einigen Kilometern, liegt die Schadenssumme von so genannten "indirekten Blitzeinschlägen" sogar noch wesentlich höher als bei den Direkteinschlägen. Gut 500.000 Schäden indirekter Blitzeinschläge werden jedes Jahr den Versicherungen allein im Bereich Hausrat gemeldet, was ein Schadensvolumen von gut 250 Mio. Euro ausmacht. Wie groß genau der räumliche Einzugsbereich ist, war bislang allerdings eher spekulativ. Grund genug für den Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV e.V.), eine Studie zur Ermittlung einer plausiblen Entfernungsgrenze bei Schäden durch indirekte Blitzeinschläge in Auftrag zu geben.

Prof. Dr. Alexander Kern und Prof. Dr. Gerhard Dikta vom Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften und Technik der Fachhochschule (FH) Aachen und ihr Team untersuchten das Phänomen 15 Monate lang auf unterschiedlichen Ebenen. Zum einen werteten sie zahlreiche konkrete Schadensberichte statistisch aus, wobei mitunter auch die zerstörten Elektrogeräte untersucht wurden. Zum anderen wurden mittels eines Simulationsprogramms in Zusammenarbeit mit der Universität "La Sapienza" in Rom verschiedene Schadensszenarien naher Blitzeinschläge durchgespielt.

Grundsätzlich unterscheiden die Forscher zwei Schadenstypen: nahe Einschläge, die zu Überspannungen innerhalb der hausinternen Energieversorgungs- und informationstechnischen Netze führen, und solche Schäden, die durch eine Überlastung der Versorgungsleitungen im Außenbereich entstehen. Im letzteren Fall erzeugt der Blitz eine Überspannung in den Leitungen außerhalb der Gebäude; diese Überspannung wird allerdings dann in die Gebäude transportiert und kann dort zu Schäden führen. Der Anteil der Schadensfälle durch nahe Einschläge, so der zweite Befund, ist wesentlich geringer als jener über die Versorgungsleitungen (etwa ein Drittel zu zwei Drittel).

Besonders interessant, speziell im Hinblick auf zukünftige Hausratversicherungen, sind die Ergebnisse im Bereich Entfernungen: Dikta und Kern definieren in ihrer Studie erstmals eine realistische Entfernung zwischen dem Blitzeinschlagsort und dem Schadensort. Bei nahen Blitzeinschlägen geben sie eine realistische Maximalentfernung von 700 Metern in ländlichen Gegenden an, in der Stadt sind es aufgrund der Abschirmwirkung der dichten Bebauung nur 500 Meter. Bei Einwirkungen über die externen Versorgungsleitungen ergeben sich, je nach Bebauungsdichte, höchst unterschiedliche Entfernungen zum Blitzeinschlagsort, bis zu der noch eine realistische Schadenswahrscheinlichkeit besteht. Kann man in der Stadt von einer maximalen Distanz von 200 Metern ausgehen, ist es auf dem Land bis zu zwei Kilometer. Bei Entfernungen zwischen Blitzeinschlagsort und Schadensort, die über diese Werte hinausgehen, ist ein Zusammenhang des Schadens mit dem Blitzeinschlag sehr unwahrscheinlich.

Die Forscher fanden in einer weiteren Untersuchung heraus, dass Geräte, die an nur ein Versorgungsnetz angeschlossen sind (wie Haushaltsgeräte), weitestgehend nur über einen Blitzeinschlag in die externen Versorgungsleitungen geschädigt werden können. Dahingegen gilt für Geräte mit Anschlüssen an mehr als ein Versorgungsnetz (z.B. Fernsehgerät, PC), dass sowohl nahe Blitzeinschläge als auch Überlastungen der externen Versorgungsleitungen zu Schäden führen können. Für die Versicherungen hat dieses Ergebnis eine wesentlich größere Sicherheit bei der Einstufung von Schadensfällen zur Folge. Sollten die Versicherungen der Studie folgen, wären sie in der Lage, sehr viel differenzierter und damit gerechterer auf die konkreten Schadensfälle zu reagieren - was sich mittelfristig positiv auf die Beitragskosten des Einzelnen auswirken könnte.

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Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft e. V. - idw - Pressemitteilung
Fachhochschule Aachen, Dr. Roger Uhle, 31.05.2007
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veröffentlicht im Schattenblick zum 2. Juni 2007