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Die
Erfindung betrifft eine Blitzschutzanlage an Gebäuden, die mit einem Firstelement
aus Kupfer zur Dachreinigung und zur Verhinderung der Bildung von
Moos oder Bewuchs bei ungünstiger
Witterung mit einer Bewässerungsleitung
für eine
Flüssigkeit versehen
sind.
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Aus
der
DE 100 58 855
C1 ist zur Dachreinigung ein Firstelement aus Kupfer zum
Verhindern der Bewuchsbildung auf Dächern bekannt, bei dem auch bei
ungünstiger
Witterung mit einer eine Flüssigkeit führenden
Bewässerungsleitung
die Bildung von Moos und Bewuchs nachhaltig bekämpft werden kann. In dieser
Vorveröffentlichung
ist für
den Durchschnittsfachmann ein Hinweis auf eine Blitzschutzanlage
nicht enthalten.
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Bei
einer Vorrichtung zur Verhinderung eines Bewuchses mit Dachmoos
gemäß der
DE 195 04 548 A1 werden
Firstelemente wie Firsthauben oder Trockenfirste vorgesehen, die
ganz oder mindestens an ihrer Oberfläche aus in wäßrigen Lösungen Ionen abscheidenden
Metallen bestehen. In der zeichnerischen Erläuterung der Erfindung ist eine
durchgehende aus einem gewölbten
Kupferblech bestehende Firsthaube dargestellt, die mit einer Stabspitze
für einen
Blitzableiter versehen ist, die ihrerseits mit einem Erdungskabel
eines Blitzableiters verbunden ist. Die Firsthaube kann auch aus
einem oder wenigen firstlangen Blechstücken bestehen, die als Fangleitung
einer Blitzableitungsanlage eingesetzt werden sollen. Zu diesem
Zweck ist die Firsthaube mit einer Reihe von Stabspitzen versehen.
In der Beschreibung ist nicht ausgeführt, wie die Kontaktierung
der einzelnen Stabspitzen oder Blechstücke mit der Erdungsleitung
bewerkstelligt wird. Nach einem Patentanspruch ist lediglich ausgeführt, daß die einzelnen Firstelemente
in einer einen elektrischen Strom leitenden Weise miteinander verbunden
sind.
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In
der
DE 298 04 136
U1 wird eine mehrschichtige und aus Teilelementen mit saugfähigem Material
bestehende Dachschutz – Abdeckung
vorgeschlagen, die als Grundkörper
oder Auflage eine teilweise durchlässigen Oberfläche gegen
Dachbewuchs aufweist und einen integrierten Blitzableiter beinhaltet.
Der Blitzableiter entspricht nach der soweit erkennbaren zeichnerischen
Darstellung einer an sich bekannten Franklinstange, die mit den
einzelnen Firstelementen verbunden ist. Bei der halbrunden Form
des Dachfirstes mit einem Bogenblech ist ein Blitzableiter nicht
erkennbar, so daß die
technische Lehre nicht mehr als aufgabenhaft zu erkennen ist.
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Gemäß der Deutschen
Gebrauchsmusterschrift
DE
94 11 429 U1 wurde eine Dacheindeckung vorgeschlagen, die
in der Höhe
des Dachfirstes, am Ende der Dachfläche und in Längsrichtung
des Daches, mindestens abschnittsweise Dachplatten, Dachpfannen
oder Firsthauben aus Kupfer oder mit kupferhaltigen Einschlüssen aufweist.
Die so am oberen Dachende gebildeten Streifen oder Streifenabschnitte
aus Kupfer oder kupferhaltigen Werkstoffen bewirken unter atmosphärischen
Einflüssen
bei Regenfällen
ein Abgeben von Kupferlösung
an die Dachfläche,
unter deren Einfluß die
Dachdeckung frei von Bewuchs bleibt.
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Bei
der Dachdeckung finden aus Ton -, Glas – bzw. Betonmaterialien gebildete
Biberschwanzziegel Anwendung. An dem Dachfirst der Dachdeckung sind
Kupferplatten in der Form von Biberschwanzziegeln zweireihig verlegt.
Die Biberschwanzziegel können
desgleichen als Hohlkörper
aus Kupfer dargestellt werden. Der Biberschwanzziegel kann auch
als Vollkörper
oder als Blechformteil ausgeführt
sein. In diesen Fällen
besteht zwischen den Ziegeln oder zwischen den Firsthauben keine
elektrisch leitende Verbindung, wenn die Dachpfannen oder Firsthauben der
DE 94 11 429 U entsprechend
als Firstleiter einer Blitzschutzanlage eingesetzt sind. Bei den
lediglich lose aufliegenden Biberschwanzziegeln besteht bei einem
Blitzschlag eine Funkenstrecke bei der Ableitung der elektrischen
Spannung, die zu einem Brand führen
kann. Wenn die Biberschwanzziegel mit einer elektrolytischen Beschichtung
oder mit einer elektrisch leitfähigen
Metallbedampfung versehen sind, ist für eine Blitzableitung gegebenenfalls
nicht der erforderliche Materialquerschnitt vorhanden, so daß die Beschichtung
ebenfalls zerstört
wird. Um dies zu verhindern, ist eine weitere zusätzliche
Blitzschutzanlage erforderlich. Nachteilig ist, daß der Einsatz
einer Franklinstange nicht vorgesehen ist.
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Im übrigen basiert
der Vorschlag einer in die Dachziegel integrierten Blitzschutzanlage
auf der
DE 1034733 ,
nach der es bekannt ist, zum Blitzschutz Dachziegel aus Metall zu
verwenden, die mittels besonderer Ansätze eine leitende Verbindung
zum Nachbarziegel ermöglichen.
Weiterhin ist aus der
DE 1034733 bekannt,
daß bei
in den Dachziegeln integrierten Blitzableitern zum Auffangen des
Blitzes an geeigneter Stelle der Dacheindeckung über die Dachziegel hinausragende
Auffangzapfen vorzusehen sind. Die Montage dieser einer Franklinstange entsprechenden
Auffangzapfen ist mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, so
daß die
Blitzschutzanlage insgesamt aufwendig und unwirtschaftlich ist. Weiterhin
problematisch ist die Sicherheit einer elektrisch leitenden Verbindung,
weil die in der
DE 1034733 vorgesehene
Kontaktierung durch eine Abbiegung nach Art einer Feder nicht gefahrlos
und nicht auf Dauer kontaktgebend ist. In der Praxis haben sich
daher leitfähige
Dachziegel oder Firstelemente als Ersatz von Blitzschutzanlagen
nicht durchgesetzt, da das zu schützende Objekt nicht mit einer isolierten
Fangeinrichtung gegen den direkten Blitzschlag geschützt ist.
Bei mangelhafter Installation einer Blitzschutzanlage oder bei nicht
eingehaltenem Trennungsabstand besteht die Gefahr eines direkten Blitzeinschlages
beziehungsweise eines Überschlages
von der Fangeinrichtung in das zu schützende Objekt. Die Folge sind
erhebliche Blitzteilströme
im Gebäude,
für die
eine Gebäudeinstallation
in aller Regel nicht ausgelegt ist.
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Schließlich ist
aus der
DE 101 23
603 A1 eine Aufdachkühlung
mit auf dem Dach verlegten Rohren bekant, die mit Druckwasser beaufschlagbar sind
und die in vorbestimmten Abständen
Sprühdüsen zur
Erzeugung eines Sprühnebels
aus Wasser aufweisen. Mit dem Sprühnebel wird die Kühlung des Daches
durch Verdunstungskälte
bewirkt. Die Rohre können
aus Kupfer bestehen und werden als Bestandteile einer Blitzschutzanlage
eingesetzt. Derartige Aufdachkühlungen
sind in der Praxis seit langem bekannt. Nachteilig ist der ausschließliche Einsatz der
Aufdachkühlung
bei sonniger Witterung zu Minderung der Wärme durch Sonnenstrahlung.
Auf diese Weise wird mit dem Sprühnebel
aus Wasser die Moosbildung auf dem Dach durch eine höhere Feuchtigkeit
begünstigt.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht somit in einer Blitzschutzanlage mit
einer verbesserten Schutzwirkung gegen Blitzschlag, die gleichzeitig
zur Verhinderung der Bewuchsbildung auf Dächern eingesetzt wird und die
mit den bekannten Nachteilen des Standes der Technik nicht behaftet
ist. Hierfür
ist eine Fangleitung erforderlich, die eine sicheres Auffangen des
Blitzes ermöglicht.
Gleichzeitig soll eine gefahrlose Ableitung des Blitzes mit relativ
einfachen Mitteln ermöglicht
werden. Es muß mit
Sicherheit dafür
gesorgt werden, daß im
Fall eines Blitzeinschlages Überschläge von der
Blitzschutzfangleitung zum Gebäude
oder zu innerhalb des Gebäudes
befindlichen metallischen Teilen nicht entstehen. Durch den beim
Blitzschlag entstehenden Funken können brennbare Materialien
in Gebäuden
leicht in Brand gesetzt werden. Der Blitzschutz hat die Aufgabe,
die Gebäudesubstanz
der baulichen Anlage bei einem direkten Blitzeinschlag zu schützen, indem
der Blitzstrom zur Erde geleitet wird.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch eine Blitzschutzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Durch das als Blitzschutzanlage dienende Firstelement aus dem Werkstoff
Kupfer kann der Investitionsaufwand bei der Errichtung von Gebäuden erheblich
gesenkt werden. Das Firstelement aus Kupfer mit integrierter Bewässerungsleitung
dient somit als Fangleitung der Blitzschutzanlage. Die Bewässerungsleitung
kann ohne Schwierigkeiten entsprechend den blitzschutztechnischen
Anforderungen mit dem entsprechenden Materialquerschnitt und beabstandet
zum Gebäude
ausgeführt werden,
so daß die
Blitzschutzanlage mit dem geringsten technischen Aufwand realisierbar
ist. Die Erfindung ermöglicht
es somit erstmalig, gleichzeitig mit einem Firstelement aus Kupfer
eine Blitzschutzanlage auf dem Stand der Technik zu liefern.
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Die
Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert
werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Im einzelnen zeigt
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1 ein
Gebäude
mit einem Firstelement aus Kupfer zur Dachreinigung und eine Blitzschutzanlage
in schematischer Darstellung.
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1 zeigt
ein durch eine Blitzschutzanlage zu schützendes Gebäude, nämlich ein Haus 1 mit
einem Dach 2, das zur Dachreinigung und zur Verhinderung
der Bildung von Moos oder Bewuchs mit einem Firstelement 3 aus
Kupfer versehen ist. Um die Dachreinigung auch bei ungünstiger
Witterung zu bewerkstelligen, ist eine Bewässerungsleitung 4 für eine Flüssigkeit
vorgesehen, die an bestimmten Tagen oder in regelmäßigen Abständen dem
Firstelement 3 bei trockener Witterung zugeführt wird.
Nach 1 kann die Bewässerungsleitung 4 im
Außenbereich
des Gebäudes
angeordnet werden, wobei mit der Bewässerungsleitung 4 ein
Vorratsbehälter 5 für die Flüssigkeit
verbunden ist. Dem Vorratsbehälter 5 nachgeschaltet
ist eine Fördereinrichtung 6,
die mit einer Schalteinrichtung von Hand oder in Abhängigkeit
einer Zeitschaltuhr und durch einen Feuchtigkeitsfühler 7 gesteuert
werden kann. Mit einem Feuchtigkeitsfühler 7 kann die Bewässerungsleitung 4 bei
Regen oder bei einem drohenden Blitzschlag bei Gewitter außer Betrieb
genommen werden.
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Die
nach Vorwahl gesteuerte Schalteinrichtung ist mit dem elektrischen
Antrieb der Fördereinrichtung 6 verbunden,
damit nach Ablauf einer festgelegten Nachlaufzeit die Förderung
von Feuchtigkeit abgeschaltet wird. Bei Erreichen eines vorgewählten Zeitpunktes
wird die Fördereinrichtung 6 eingeschaltet,
bis die für
die Reinigung erforderliche Feuchtigkeitsmenge zur vollständigen Benetzung des
Dachfirstes erreicht ist. Anstelle einer Fördereinrichtung 6 kann
die Bewässerungsleitung 4 auch
mit einem Wasseranschluß zum
Beispiel an eine Trinkwasserleitung versehen werden.
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Um
die Reinigungswirkung zu erhöhen,
kann die Flüssigkeit
zusätzlich
mit bewuchshemmenden oder moosvernichtenden Substanzen angereichert werden.
Anstelle oder zusammen mit moosvernichtenden Substanzen können der
Flüssigkeit
in dem Vorratsbehälter 5 Substanzen
zur Bildung von Kupferionen zugegeben werden. Auf diese Weise kann unabhängig von
den Witterungsbedingungen und in Abhängigkeit von dem Moosbefall
eine perfekte Reinigung des Daches 2 ermöglicht werden.
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Gleichzeitig
dient das Firstelement 3 mit der Bewässerungsleitung 4 bei
einem Blitzschlag als Fangleitung und Blitzstromableitung 8 und
ist somit integrierter Bestandteil einer Blitzschutzanlage. Die Bewässerungsleitung 4 ist
im Bereich des Firstelements 3 aus Kupfer als eine rohrförmige sich
parallel in Längsrichtung
zu dem Firstelement 3 erstreckende Firstleitung 9 ausgebildet.
Die Firstleitung 9 ist über die
Blitzstromableitung 8 mit der Bewässerungsleitung 4 elektrisch
leitend und flüssigkeitsführend verbunden
und zur Verteilung der Flüssigkeit
alternierend mit Austrittsöffnungen 11 für die Flüssigkeit
versehen.
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Die
Firstleitung 9 kann zur Befestigung direkt mit dem Firstelement 3 verbunden
werden und ist mit Kupferschellen und Blechtreibschrauben im Abstand von
80 cm befestigt. Ansonsten können
mehrere mit Abstand zueinander am Firstelement 3 angebrachte und
elektrisch isolierende Klemmschuhe 12 oder Trennstäbe 13 vorgesehen
werden, die in einem ausreichenden Trennungsabstand von dem Firstelement 3 montiert
werden.
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Die
Firstleitung 9 besteht ebenfalls aus Kupfer und ist mit
einer Materialquerschnittsfläche
von mindestens 50 mm2 versehen. Durch die
Form des Firstelements 3 mit integrierter Bewässerung
ist der Materialquerschnitt derart bemessen, daß die elektrotechnischen Vorschriften
für Fangeinrichtungen hinsichtlich
der Bedingungen an Mindestquerschnitte und Kontaktflächen erfüllt sind,
damit der Blitzstrom bei einem Blitzeinschlag sicher abgeleitet
wird. Die Erfindung soll jedoch nicht auf die im Ausführungsbeispiel
zeichnerisch verdeutlichte Ausführungsform beschränkt werden.
Im Rahmen der Erfindung kann desgleichen die Firstleitung 9 mit
einem an sich bekannten Blitzableiter mit einem nicht rohrförmigen Querschnitt
verbunden werden, wenn eine Bewässerung
zu einem späteren Zeitpunkt
vorgesehen wird. Desgleichen kann die Firstleitung 9 optional
in Hinsicht auf eine Bewässerung
mit einem nicht rohrförmigen
Querschnitt ausgeführt
werden.
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Anschlüsse müssen eine
Verbindungsfläche von
10 cm2 aufweisen. Zur Erhöhung der
Wirksamkeit der Fangleitung ist die Firstleitung 9 gegebenenfalls
mit senkrecht oder in einem Winkel zur Senkrechten geneigt stehenden
Fangstäben 14 versehen.
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In 1 ist
weiterhin die vor dem Haus 1 angeordnete Blitzstromableitung 8 erkennbar,
die in die Bewässerungsleitung 4 integriert
ist. Die Blitzstromableitung 8 weist einen rohrförmigen Querschnitt
aus Kupfer auf und ist mit einer Materialquerschnittsfläche von
mindestens 50 mm2 versehen. Aufgabe der Blitzstromableitung 8 ist
es, den in die Firstleitung 9 eingekoppelten Blitzstrom
zum Erdungssystem 15 abzuleiten. Die Blitzstromableitung 8 stellt
die Verbindung zwischen der Firstleitung 9 und dem Erdungssystem 15 her.
Die Blitzstromableitung 8 kann auch in Fugen oder Schächten verlegt
werden. Die Befestigung der Blitzstromableitung 8 kann
mit isolierten Trennstäben 13 erfolgen,
die im gleichmäßigen Abstand
von 0,8 m bis 1,0 m montiert werden.
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Um
zu verhindern, daß die
Fördereinrichtung 6 bei
Blitzschlag in Mitleidenschaft gezogen wird, ist zwischen der Bewässerungsleitung 4 und
der Fördereinrichtung 6 eine Überschlagsperre 16 vorgesehen.
Aus diesem Grund ist die mit der Fördereinrichtung 6 verbundene
Bewässerungsleitung 4 mit
einem Kunststoffrohr oder Kunststoffschlauch verbunden, damit eine
ausreichenden Schutz gegen einen Überschlag vorhanden ist. Die
Gefahr eines Überschlags kann
außerdem
dadurch vermieden werden, wenn die Bewässerungsleitung 4 bei
einem Gewitter nicht in Betrieb ist. Dies kann gegebenenfalls durch
den Einbau eines weiter oben beschriebenen Feuchtigkeitsfühlers 7 gewährleistet
werden, durch den die Fördereinrichtung 6 bei
Erhöhung
der Luftfeuchtigkeit automatisch abgeschaltet wird.
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In
jedem Fall muß die
Blitzstromableitung 8 an ein Erdungssystem 15 angeschlossen
werden. Die Verbindung der Blitzstromableitung 8 kann beispielsweise über einen
Tiefenerder 17 oder einen ringförmig verlegten Oberflächenerder
beziehungsweise einen Fundamenterder erfolgen. Die Verbindung zur
Blitzstromableitung 8 soll sich in einer Höhe von 0.80
m bis 1.0 m über
Erdniveau befinden. Wenn die Blitzstromableitung 8 außen an dem
Haus 1 heruntergeführt
wird, dann erfolgt der Anschluß zum
Erdungssystem 15 über
eine Erdeinführung 18.
Die Erdeinführung 18 muß mindestens
0,10 m in das Erdreich hineingeführt
werden. Die Erdeinführung 18 kann
entweder als runde Stange oder eine flache Stange oder beispielsweise
als Kabel mit Schutzrohr ausgeführt
werden. Die Erdeinführung 18 ist
die Verbindung zwischen der Blitzstromableitung 8 und dem Erdungssystem 15 im
Erdübergangsbereich.
Dieser Bereich ist besonders korrosionsgefährdet. Daher sind an dieser
Stelle stärkere
Materialdicken und Maßnahmen
gegen Korrosion erforderlich. Gegebenenfalls kann die Verwendung
von nichtrostendem Stahl erforderlich werden. Bei Einsatz eines
Tiefenerders 17 ist dieser mit einer Schlagspitze 19 versehen, so
daß dieser
mit einem Schlagwerkzeug in den Boden eingetrieben werden kann.