Von der Windenergie lernen
Blitzsensor auf dem Burj Khalifa – auf dem höchsten Gebäude werden jetzt alle Blitze erfasst. (Quelle: Phoenix Contact GmbH)
Das Magnetfeld B des im Leiter fließenden Blitzstroms wirkt auf die Messstrecke – mit den um 45 ° zueinander versetzten Polarisatoren wird die Beeinflussung des Lichtstroms in der Messstrecke ermittelt. (Quelle: Phoenix Contact GmbH)
Die Installation des Blitzstrom-Messsystems in Dubai erfolgte unter extremen Bedingungen, und auch der Betrieb kann mit einigen Rekorden aufwarten. Während bei Windenergieanlagen Kabellängen von 10 m ausreichen, um den Sensor in der Blattwurzel mit dem Analyser in der Nabe zu verbinden, beträgt die Kabellänge im Burj Khalifa immerhin 200 m. Ursprünglich wurde das LM-S entwickelt, um durch Blitze verursachte Schadensfälle in Windenergieanlagen zu vermeiden. Denn ungeplante Serviceeinsätze und Reparaturen verursachen dort immer wieder hohe Kosten. Bei einer Windenergieanlage ergänzt das Blitzstrom-Messsystem die Zustandsüberwachung. Mit den Erfahrungswerten über typische Blitzcharakteristiken im Windpark und durch die Zuordnung der Schadensbilder können präventive Wartungen besser geplant werden. Inzwischen zeigt sich immer deutlicher, dass auch die umfassenden Blitzschutzkonzepte in Gebäuden von dieser Praxis profitieren können – der Wolkenkratzer in der Megacity noch mehr als das Einfamilienhaus. Daher kommen auch in Gebäuden intelligente Monitoring-Systeme zum Einsatz, die die Funktionszustände permanent überwachen und die Ergebnisse unmittelbar an eine zentrale Steuereinheit melden.
Extreme Umgebungsbedingungen
Die Blitzfangstange stellt – auch beim Burj Khalifa – den höchsten Punkt des Gebäudes dar. Daran wurde der Blitzsensor mit Metallkabelbindern fixiert. Normalerweise ist der Sensor schwarz, aber wegen der extremen Sonneneinstrahlung wurde hier eine Spezialausführung in weiß gewählt – damit wird die Wärmeabsorption des Sonnenlichtes minimiert. Wegen der extremen Installationsbedingungen musste jeder einzelne Arbeitsschritt mehrfach geprobt werden. Der Analyser im Burj Khalifa arbeitet in einem klimatisierten Serverschrank in 680 m Höhe – dort war nicht nur der erforderliche Platz vorhanden, dort fanden sich auch Spannungsversorgung und Datenschnittstelle. Die über 200 m lange Glasfaserleitung zwischen Sensor und Analyser wurde speziell für diese Umgebungsbedingungen auf Temperaturfestigkeit von über 70 °C geprüft. Bei der Verlegung musste auch auf eine besonders sichere Fixierung der Leitung geachtet werden. Alle 10 Höhenmeter wurde die Leitung zudem ein kurzes Stück waagerecht verlegt, um ein Dehnen und Durchhängen aufgrund des Eigengewichts zu verhindern